抗浮锚杆施工工法.docx
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抗浮锚杆施工工法.docx
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抗浮锚杆施工工法
山东省省级工法
工法名称抗浮锚杆施工工法
申报单位
申报地区***
二0一五年八月
申报材料目录
1省级工法申报书
2工法内容材料
1省级工法申报书
工法名称
省级工法申报书
工法名称抗浮锚杆施工工法
申报单位
申报地区
申报时间2015年8月10
主要完
成单位
通讯地址
邮编
联系人
电话
主要完
成者
姓名
职务
职称
所在工作单位
技术处处长
工程师
工程部经理
助工
技术负责人
助工
质检处处长
助工
安全处处长
助工
本工法应用的工程名
称及时间
本工法关键技术名称
及鉴定时间
抗浮锚杆施工工法
本工法关键技术获成
果奖励的情况
无
工法内容简述:
随着经济建设的发展,地下空间的应用越来越广泛,出现了大量的地下广场'高层建筑地下室或地下车库'地铁等,这些地下结构在抗浮设计中较多的采用抗浮锚杆等形式。
抗浮锚杆因为抗拔力高'经济'环保,且不占用空间,而得到了大力的推广应用。
但锚杆成孔速度较慢,对其他工序和工期影响较大;注浆时,遇不确定的裂隙水将影响锚杆的抗拔力。
为了解决锚杆的定位、施工速度'注浆等问题,较全面的研究了锚杆施工的关键技术,本工法就是在此基础上编写形成的。
关键技术及保密点:
(有专利权的,请注名专利号):
1锚杆锚固体与岩层的锚固长度应取有效锚固长度,由于基坑开挖会对底
塌孔等因素,钻孔深度宜超过设计深度300〜500mm。
2为了保证杆体的位置和保护层厚度,锚杆每隔1.5~2m设置一对中支
架,支架可采用?
6・5mm钢筋弯制而成,每个截面设置三个,焊接于杆体
一侧,
3岩层锚杆的注浆体强度不应小于M30。
为防止杆体锈蚀,水泥浆或水泥
砂浆保护层的厚度不应小于20mmo地下室底板与锚杆的交界处上下各
250mm以内宜采取防腐措施,可采用防腐套管、注入油膏的护套、涂环氧树脂或附加以增大灌浆体截面的双重防腐等方法,对于腐蚀性地质条件下的锚杆,可采用双重防腐构造。
技术水平和技术难度(包括与国内外同类技术水平比较):
本工法能有效的保证锚杆的定位和抗拔承载力,可避免锚杆部位底板的渗漏。
施工
简便、操作灵活、占用工期短、施工作业面小,在大面积垫层施工中可灵
该技术属于
需大型施工机械设备,且需要的机具和劳力少、成孔速度快。
国内领先水平。
工法应用情况及推广应用前景:
抗浮锚杆因为抗拔力高、经济、环保,且不占用空间,而得到了大力的推广应用。
但锚杆成孔速度较慢,对其他工序和工期影响较大;注浆时,遇不确定的裂隙水将影响锚杆的抗拔力。
为了解决锚杆的定位、施工速度、注浆等问题,*********结合多项工程,较全面的研究了锚杆施工的关键技术,此工法广泛应用于高层建筑地下室或地下车库、地铁等这些地下结构在抗浮设计中较多的采用抗浮锚杆等形式的工程
经济效益或社会效益:
10.1经济效益
10.1.1从成本方面来比较,参照浮山所改造工程,以目前在岩体工程中应用最为广;之的风动
10.1.2从工期方面分析,中高风压系列钻机比普通钻机效率提高2~4
倍,工期缩短幅度较大。
10.1.3从施工顺序方面,先施工垫层,钻机移位方便,减少了吊机或水平动力设备的辅助就位,降低机械费用。
并且在施工质量上保证了锚杆根部的灌浆体的完整性,从而减少了地下水对锚杆根部的腐蚀。
10.1.4从提高质量,保证结构安全角度分析,岩层锚杆比其它类型的抗
单、造价低廉等而在岩体地基的抗浮设计中大量被采用。
10.2社会与环保效益
10.2.2该工法可提高在岩体中锚杆的施工效率,加快施工进度,保证杆体的抗拔要求,根据不同的岩体情况,通过选择不同的钻机及相配套的空压机、钻杆、钻具等施工锚杆,从而来达到建筑物永久抗浮的需要,具有很高的推广价值。
工法主要
兀成单位意见
年月日
(公章)
申报地区推荐意见
年月日
(公章)
专家评审推荐意见
评审组长:
年月日
省建管局申疋意见
年月日
(公章)
2工法内容材料
1前言11
2工法特点11
3适用范围12
4工艺原理12
5施工工艺流程及操作要点13
6材料与设备16
7质量控制16
8安全措施17
9环保措施18
10效益分析19
11应用实例19
抗浮锚杆施工工法
1前言
随着经济建设的发展,地下空间的应用越来越广泛,出现了大量的地下广场\高层建筑地下室或地下车库、地铁等,这些地下结构在抗浮设计中较多的采用抗浮锚杆等形式。
抗浮锚杆因为抗拔力高、经济\环保,且不占用空间,而得到了大力的推广应用。
但锚杆成孔速度较慢,对其他工序和工期影响较大;注浆时,遇不确定的裂隙水将影响锚杆的抗拔力。
为了解决锚杆的定位'施工速度'注浆等问题,*********结合多项工程,较全面的研究了锚杆施工的关键技术,本工法就是在此基础上编写形成的。
2工法特点
2.1本工法能有效的保证锚杆的定位和抗拔承载力,可避免锚杆部位底板的渗漏。
2.2施工简便'操作灵活、占用工期短'施工作业面小,在大面积垫层施工中可灵活穿插,也可逆作施工,不妨碍其它工序的进行。
2.3施工机具简单,无需大型施工机械设备,且需要的机具和劳力少、成孔速度快。
3适用范围本工法适用于地下混凝土结构抗浮锚杆的施工。
4工艺原理
位做防水的加强处理,以使锚杆定位准确,防止底板渗漏。
4.2合理的安排地下结构的施工顺序,调整垫层与锚杆的工序关系,采用中高风压的钻机成孔,以加快锚杆的施工速度,减少对地下结构其他工序的影响。
4.3利用等水压水下注浆的方法,可以避免岩石裂隙水的影响,保证
锚杆的抗拔力。
锚杆的定位支架及止水钢板
4.4杆体与锚固体
底部沉渣及塌孔等因素,钻孔深度宜超过设计深度300〜500mm。
4.4.2为了保证杆体的位置和保护层厚度,锚杆每隔1.5〜2m设置
个,焊接于杆体一侧,
4.4.3岩层锚杆的注浆体强度不应小于M30。
为防止杆体锈蚀,水泥
浆或水泥砂浆保护层的厚度不应小于20mmo地下室底板与锚杆的交界处上下各250mm以内宜采取防腐措施,可采用防腐套管、注入油膏的护套'涂环氧树脂或附加以增大灌浆体截面的双重防腐等方法,对于腐蚀性地质条件下的锚杆,可采用双重防腐构造。
4.5防水设计
在垫层上面锚杆根部做卷材附加层,然后再做防水层,防水层上面刷聚氨脂防水涂料,涂料向上沿锚杆涂刷60mm,可有效阻止地下水的渗透,同时在锚杆锚入混凝土中间部位满焊钢板止水片,能够改变地下水的渗水路径,延长渗透路线,起到一定的阻水作用。
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锚杆节点防水做法
5施工工艺流程及操作要点
5.1工艺流程岩体锚杆成孔工艺流程如下:
5.1.1干作业成孔试验锚杆T垫层施工T测量放线T设备安装及就位
及注浆管T注浆
5.2.2湿作业成孔试验锚杆T测量放线T设备安装及就位T打开水源
T钻孔T反复提孔内钻杆冲洗T接钻杆继续钻进、冲洗至预定深度T反复提孔内钻杆冲洗T停水、拔内钻杆T验孔T置入杆体及注浆管T注浆T二次补灌浆
5.2操作要点5.2.1施工顺序与工序关系。
先施工主楼的锚杆,后施工裙房锚杆;裙房锚杆穿插于主楼结构施工期间。
垫层完成后,再施工锚杆,有利于锚杆的定位和加快施工速度。
5.2.2多根杆体之间可采用短钢筋焊接固定,保证杆体之间的距离。
锚杆的接长宜采用机械连接,而且接头应错开。
其中,锚杆定位与止水板的焊接固定是重点,止水板周边应满焊密实。
5.2.3锚杆成孔时,在孔口设置防护短套管,以防止钻出的泥浆、石
渣等回流入孔内,以及局部的塌孔现象发生,开孔时除导向器要准确
5.2.4成孔的主要方法如下:
1岩体抗浮锚杆常采用风动潜孔锤空气钻进,由于岩层层理、片理、松散和破碎、裂隙及断层、风化程度的不同等情况,钻孔设备的选择应根据具体的工程地质情况,以保证孔壁的稳定性及正常钻进为原则,来选用合适的锚固钻机,并应尽量避免钻进过程中的卡钻、埋钻、钻杆折断等现象。
2钻机等设备选定以后,进行安装、定位,要注意准确、牢固,开始
钻进时要采取轻压、慢速钻进,避免导向器的移位。
成孔过程中,可采用水或空气作为洗孔介质,终孔后,利用空压机将孔内沉渣吹净,直到孔口返出之风,手感无尘屑为止,避免孔内沉渣存在。
在遇有松散、破碎等不稳定孔壁岩层时,应尽量采用空气作为洗孔介质,少用或不用水冲洗孔内沉渣,以避免水对地层及孔壁的破坏性影响。
3受风化侵蚀程度较轻的基岩可用钻机直接成孔,成孔过程中,用
高压空气将泥渣排出孔外,也可在成孔前开启水泵,注水钻进,并根据地质条件控制钻进速度,每节钻杆在接杆前,一定要反复冲洗孔内泥水,直至清水溢出。
钻进过程中随时注意速度、压力及钻杆轴线平直,终孔后应泵入清水洗孔至孔口返出清水为止。
对于岩体完整、硬度较高的岩脉,普通钻机钻进困难,此时可加大风压或采用高强度的潜孔锤钻具
4在岩体松散、破碎、断裂或存在岩体裂隙、承压水等情况时,容易出现塌孔\跑风等现象,导致岩渣无法正常排出,此时可采用套管跟进,或提钻重复注浆,待浆液凝固后再次钻进,或采用风动潜孔锤+螺旋钻杆的形式,将岩渣通过螺旋钻杆带出孔外,当采用风动潜孔锤+螺旋钻杆时,宜干作业成孔。
在钻进过程中,遇到有破碎、松散或断层岩体时,要放慢转速、给进压力和给进速度,以防止钻孔倾斜、孔径超大并有效维持孔壁稳定。
5.2.5锚杆的安装定位。
长度较大的锚杆,可采用吊机、三角架或钻
机自带的卷扬设备起吊安装,垂直放入孔中,尽量避免扰动孔壁。
钢筋在使用前应进行除油、除锈,以满足钢筋与注浆材料的有效粘结。
杆体长度应按设计要求或根据入岩孔深要求下料。
5.2.6注浆方法如下:
1注浆体的配制,当采用砂浆时,一次灌浆可采用水泥浆或水泥砂浆,水泥浆水灰比宜为0.45~0.5,水泥砂浆配合比宜1:
0.5〜1:
1,-次注浆材料宜选择水灰比为0.45~0.5的水泥净浆,必要时可掺入膨胀剂或其它掺合料。
岩体锚孔注浆也可选择细石混凝土
工插捣密实,选择细石混凝土作为注浆材料的岩体一般要求较完整,
且风化程度不高。
如果岩体的节理、裂隙发育较好,通透性强,宜采用水泥
浆或水泥砂浆。
2普通注浆适宜于地下水位不高或无地下水的情况,注浆管可采用O
30mm的硬质塑料管,也可采用钢管,插入锚孔离底部
300~500mm,开启注浆泵,在压力注浆的同时缓慢提拔注浆管。
当岩体中存在遇水易软化的煌斑岩系时,宜采用快速水下注浆或降低地下水普通注浆法注入锚固浆体。
3水下注浆方法如下:
1)注浆前宜二次清孔,并做好验孔记录,在地下水位较高的情况下,可采用先注浆后插入杆体的方法,注浆管插入距孔底300~500mm处,
排除孔内地下水,砂浆回缩后不断补浆至无回缩为止。
2)注浆管也可绑扎在锚杆杆体上面随同杆体进行孔内或先下锚杆、后
次注浆形成的浆体强度达到5Mpa后进行,注浆压力和注浆时间根据
锚固段的体积确定。
3)在岩石裂隙水压较大、地下水较为丰富时,可直接采用水下注浆
法,或者采用套管封闭压力注浆法。
注浆时要保持孔内外水头等值,以避免地下水从锚孔中溢出,影响灌浆体质量。
4)注浆过程中,如因土体松散、岩体破碎发生漏浆时,可采用人工从孔口填塞砾石、岩粉,使之与浆液混合,填塞裂缝漏浆。
6材料与设备
6.1材料
6.1.1锚杆杆体材料主要采用HRB335级以上螺纹钢筋。
锚杆防腐
材料应与杆体无化学反应,发生损坏。
且在施工期间或主体结构设计使用期间不
6.1.2锚固体。
水泥应选用不小于32.5MPa的普通硅酸盐水泥或抗硫酸盐水泥,砂子粒径不大于20mm。
膨胀剂'早强剂或其它掺合料等。
当采用细石混凝土作为注浆材料时,混凝土强度等级不宜小于C30,石子粒径最大不大于15mm。
6.2设备
6.2.1主要机械设备:
钻机、注浆泵、空压机、砂浆搅拌机、钢筋加工机械千斤顶及配套油泵、主油压表等。
6.2.2钻孔设备应根据岩体层理、节理、破碎和断裂、风化等情况以
及工期长短和钻机效率的不同,来选择合适的钻机、钻具、钻杆及和
较大提升力的钻机,以克服钻进时的负载变化和减少因掉块引起的卡钻、埋钻等现象的发生。
对于交通不便或钻机移动困难的场地应选择重量轻、分解组装便
6.2.3钻杆的选择要根据地层的复杂情况和排渣的需要,当有松散、破碎岩层而有可能导致卡钻\埋钻等现象时,要选用直径较粗的外平式钻杆,以利于岩渣的顺利排出。
6.2.4潜孔冲击器的选择要与钻机相匹配,对于特别坚硬的岩石,使用中、高风压的潜孔冲击器能有效提高钻进效率。
6.2.5根据地层的具体情况,在成孔困难的情况下,要考虑采用跟管套管成孔,并辅以配套的拔管机。
7质量控制
7.1质量标准
7.1.1本工法依据的规范与标准如下:
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001《土层锚杆设计与施工规范》CECS22-1990《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99《地下工程防水技术规范》GB50108-2002《钢筋焊接及验收规程》
JGJ18-2003《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
7.1.2锚杆施工应按以下标准验收:
1主控项目包括:
锚杆杆体长度允许偏差要求为:
+100mm,-30mmo锚杆拉力则不小
于设计值。
在5?
以内;浆体强度:
每工作班或每30支锚杆留置不少于一组试块,每组六块,标养28天后测定,其强度要符合相应规范规定及设计要求;注浆量:
要大于理论注浆量,充盈系数不小于1;杆体插入长度:
对于非预应力锚杆,不小于设计长度的95%O
3岩石锚杆位移允许值可取4mm。
7.2质量控制措施
7.2.1对杆体所用钢筋原材料、灌浆需用原材料进行进场检测,并做好复试报告、进场合格证'型式检验报告等的存档工作。
7.2.2锚杆正式施工前,要根据设计要求,是否采用试验锚杆,试验锚杆的数量不少于3根,其施工工艺及参数均应与正式锚杆相同。
试验锚杆在做正式锚杆使用时,不应对其进行极限抗拔试验。
当为永久性抗浮锚杆时,其最大试验荷载取锚杆轴向拉力设计值的1.5倍。
7.2.3施工前要对锚杆的定位,终孔后对孔深、孔底沉渣等进行检查,并做好施工记录,锚杆成孔后要及时下入杆体,以防塌孔,杆体安放时,要注意防止杆体扭压、弯曲。
7.2.4成孔及注浆过程中,要控制地下水位,做好降、排水措施,避免孔内'外形成较大的水头差,从而影响到注浆效果或造成塌孔现象。
7.2.5在松散、破碎等易坍塌段施工时,要注意钻进速度不宜太快,
以免岩渣不能及时清除而引起卡钻、埋钻事故。
在岩层片理、节理发
育或软硬地层钻进时,要避免压力过大引起的钻孔弯曲和钻具折断现象。
7.2.6钻孔完成后,裸眼时间不能太长,以免因岩体破碎而导致的孔壁坍塌、孔底沉渣等复杂现象的发生。
7.2.7注浆结束后养护期间,不得利用锚杆作为固定钻机或其它设备的辅助工具,并严禁外力触动锚杆。
7.2.8锚杆验收试验。
验收试验的锚杆数量按设计要求,
当设计无要
求时,不少于锚杆总数的5%,且不得少于3根。
永久性抗浮锚杆的最大试验荷载取锚杆轴向拉力值的1.5倍,验收试验应分级加载,初始荷载宜取锚杆轴向拉力设计值的0.10倍,分级加载值宜取锚杆轴向拉力设计值的0.50、0.75、「00、「20、1.33、1.50倍。
每级荷载均应稳定5^1Omin,并记录位移增量,最后一级荷载应维持10min。
8安全措施
8.1进场前,应对工人进行技术交底,并做好记录。
8.2钻孔机械的起重'吊装、运输等涉及到特种设备或特殊工种等特种作业人员的,必须要持有主管部门核发的上岗证;
8.3机械设备进场前,要对设备进行详细检查,要保证机械设备的完好性,不符合要求的设备严禁进入现场。
8.4进入施工现场,要严格按《施工现场临时用电安全技术规范》来规划现场用电,要时常对用电设备的漏电保护器进行检查。
9环保措施
9.
包括材料选
1锚杆施工要在节能减排的框架下认真做好施工方案,
择、设备选择、方法选择等,合理安排工期,以最大限度地降低材料消耗、废水排放等环保措施。
9.2钻孔机械的噪声是锚杆施工重要污染源,应结合现场实际情况,
离居民区的远近等采取相应措施,当对操作人员造成伤害时,在不影响安全操作的情况下,
应配带耳塞
9.
3锚杆成孔的产生的灰尘较多,应避免在大风天施工,或以彩条布等材料进行遮挡,并应尽量选用噪声低'节能型锚杆钻机,随时对道路等进行洒水湿润,减少扬尘。
库。
10效益分析
10.1经济效益
10.1.1从成本方面来比较,参照浮山所改造工程,以目前在岩体工程中应用最为广泛的风动
10.1.2从工期方面分析,中高风压系列钻机比普通钻机效率提高
2~4倍,工期缩短幅度较大。
10.1.3从施工顺序方面,先施工垫层,钻机移位方便,减少了吊机或水平动力设备的辅助就
位,降低机械费用。
并且在施工质量上保证了锚杆根部的灌浆体的完整性,从而减少了地下水对锚杆根部的腐蚀。
10.1.4从提高质量,保证结构安全角度分析,岩层锚杆比其它类型
的抗浮措施具有更好的抗浮效果和广泛的应用前景,因其受力合理、施工简单、造价低廉等而在岩体地基的抗浮设计中大量被采用。
10.2社会与环保效益10.2.1锚杆作为一种抗浮措施,充分体现了绿化建筑的概念,是一种因地制宜,符合“节水、节能'节地'节材”的四节一环保及绿色施工要求的抗浮措施,相比其它方案,具有很大的成本和环保优势。
10.2.2该工法可提高在岩体中锚杆的施工效率,加快施工进度,保证杆体的抗拔要求,根据不同的岩体情况,通过选择不同的钻机及相
配套的空压机、钻杆、钻具等施工锚杆,从而来达到建筑物永久抗浮
11工程实例
11.1***************本工法能有效的保证锚杆的定位和抗拔承载
力,可避免锚杆部位底板的渗漏。
施工简便、操作灵活、占用工期短\施工作业面小,在大面积垫层施工中可灵活穿插,也可逆作施工,不妨碍其它工序的进行。
施工机具简单,无需大型施工机械设备,且需要的机具和劳力少、成孔速度快。
改进后工艺实用、技术先进,不仅保证了工程的施工质量,确保了工程的结构安全及装饰效果,而且还取得了的良好的社会效益和经济效益。
11.2*************本工法能有效的保证锚杆的定位和抗拔承载力,可避免锚杆部位底板的渗漏。
施工简便、操作灵活、占用工期短'施工作业面小,在大面积垫层施工中可灵活穿插,也可逆作施工,不妨碍其它工序的进行。
施工机具简单,无需大型施工机械设备,且需要的机具和劳力少、成孔速度快。
改进后工艺实用、技术先进,不仅保证了工程的施工质量,确保了工程的结构安全及装饰效果,而且还取得了的良好的社会效益和经济效益。
11・3*********************本工法能有效的保证锚杆的定位和抗
拔承载力,可避免锚杆部位底板的渗漏。
施工简便、操作灵活、占用
工期短、施工作业面小,在大面积垫层施工中可灵活穿插,也可逆作
设备,
且需要的机具和劳力少、成孔速度快。
改进后工艺实用、技术先进,不仅保证了工程的施工质量,确保了工程的结构安全及装饰效果,而且还取得了的良好的社会效益和经济效益。
3工程应用证明
4经济效益证明
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- 抗浮锚杆 施工