摘要：文中以北京亦庄地区某信创产业园项目抗浮锚杆工程为例，在充分掌握地层条件的情况下，提出先注浆再下放锚杆体的施工工艺，确保了全长粘结型抗浮锚杆施工质量，成功解决了在复杂地层条件下，成孔难、易塌孔的问题，同时节约了洗孔时间，缩短了工期，为类似工程施工提供借鉴。
关键词：抗浮锚杆；施工技术；复杂地层；钻孔注浆；
0引言
随着北京亦庄新城2017—2035年规划，亦庄要打造具有全球影响力的科技成果转化承载区，到2035年将亦庄新城建设成为世界一流的产城融合、宜业宜居的综合新城。随着高层建筑的大量出现，其基坑深度不断加深，且因亦庄区内有凉水河、通明湖等河湖水系，地下水位较高，易对地下室产生较大浮力作用。因此，亦庄的高层建筑须进行抗浮设计。目前常用的抗浮治理措施主要有盲沟排水法、压重法、抗浮桩、桩浮锚杆等。通过对比造价、施工难易、抗浮作用、后期运维成本，决定采用抗浮锚杆解决抗浮设防水位高对地下室结构抗浮产生的不利影响。
1工程概况
信创产业园项目位于北京亦庄开发区路东区，西侧紧邻通明湖。项目占地面积为约6.5万m2，总建筑面积约为27.4万m2，地下室底板面积约4.5万m2，建成后以办公为主、配套商业为辅。本工程±0.00相对于绝对标高24.35m，抗浮设防水位22.00m，基础埋深15~16m，经过设计核算，地下车库建筑自重不能满足抗浮要求，需进行抗浮设计，地下车库基础为抗浮锚杆+筏板基础形式。抗浮锚杆采用全长粘结型，锚杆7798根，锚杆体长15m，杆体直径200mm，内置3根HRB400直径32mm钢筋，锚杆注浆体采用M30水泥净浆，压力注浆。
2地质情况
项目西侧约100m存在一地表水体通明湖，通明湖常年有水，水面标高约20.74m，两岸无衬砌，地表水与地下水之间存在一定的水力联系，根据现状地表水位与地下水位标高，地表水补给地下水，对本项目地下室开挖和基础施工影响较大。本工程场地范围内的土层为人工堆积层、第四纪全新世冲洪积层、第四纪晚更新世冲洪积层共三大类。按地层岩性及其物理力学性质进一步分为6个大层及亚层。总体来看，场区各土层在垂直方向上呈现较稳定的由粉土、黏性土至砂的沉积旋回，体现第四纪冲洪积沉积特征；在水平方向上，各土层的分布厚度、岩性有一定的变化。岩土层自上而下分布为黏质粉土填土①层、杂填土①1层、粉质黏土重粉质黏土③层、砂质粉土黏质粉土③1层、粉细砂③2层、粉质黏土重粉质黏土④层、黏质粉土砂质粉土④1层、粉细砂④2层、中粗砂④3层。对工程有不利影响的岩土层主要为厚层饱和砂土。
3施工难点和施工工艺分析
地勘报告揭露，锚杆地层内有2层地下水，承压水（三）、承压水（四），水位高，对地下结构抗浮作用大，为控制结构底板变形，导致锚杆超长，达到全长粘结型锚杆长度上限15m。地层主要土质为厚层饱和砂土，传统锚杆钻机施工容易造成流砂及塌孔的现象，影响成孔质量和施工进度，若采用套管跟进工艺，则施工效率低，洗孔时间较长，施工周期长，无法满足工期要求。结合以上情况，提出采用先注浆再下放锚杆体的“反插法”施工工艺，成孔后边提升钻杆边压力注浆，水泥浆液作为永久锚杆同时兼有护壁作用，确保不塌孔，保证了成孔质量。结合自带卷扬设备快速安装锚杆，保证了抗浮锚杆施工质量，同时施工进度快、造价成本低。
4施工工艺流程
4.1施工工艺
4.2性能试验
根据《建筑工程抗浮技术标准》，抗浮锚杆在施工前须进行抗拔静载试验，确定抗拔极限承载力和承载力特征值，为工程锚杆施工提供设计参数，确定锚杆长度和布置间距，锚杆设计参数见表1。在大面积施工抗浮锚杆前，为保证本工程抗浮锚杆质量，在典型地层部位，选取6根抗浮锚杆进行性能试验，性能试验结果见表2。性能试验结果表明，6根试验锚杆合格，抗拔力满足设计要求，先注浆再下放锚杆体的“反插法”施工工艺可行，可以大范围开展施工。
4.3施工要点分析
4.3.1场地平整
在挖土过程中预留500mm厚的基底土保护层，采用钩机对开挖场地进行平整收底，满足长螺旋钻机在组装、钻进及行走移机等作业时对场地平整度的要求，确保施工机械的安全和成孔的垂直度。
4.3.2定位放线
首先根据对抗浮锚杆设计布置图对所有锚杆进行统一编号，再依据基准点，利用全站仪进行现场定位放线。现场桩位放样采用插木制短棍加白灰点作为抗浮锚杆点位标识，点位放样后经自检无误，填写《工程定位测量记录》，经监理单位验收桩位合格后，方可进入下道工序。
4.3.3钻机成孔
桩位合格后，现场使用CFG-23全液压步履式长螺旋钻机成孔，螺旋钻杆直径200mm。调整钻机安装就位后，对锚孔位置、垂直度进行校正。成孔前，在长螺旋钻机立柱上做孔深标记控制线，保证孔深满足要求。成孔过程中，根据地层情况，及时对钻压、转速和钻进速度进行合理调整，防止钻进太快造成蹩钻，空转虚钻造成塌孔。至设计深度后，不应立即停钻，需稳钻60~120s，保证端头直径，清除孔底余渣。整个过程须及时、准确地作好施工记录。
4.3.4注浆提钻杆
（1）设计水泥浆强度30MPa。制备水泥浆需使用预拌P•O42.5普通硅酸盐水泥，氯离子含量不得超过水泥重量的0.1%，水灰比为0.5~0.55，搅拌用水宜为自来水。（2）水泥浆制做时，在搅浆桶内侧放置一根标识杆，在标识杆上作好两个标记，下部标记为水量标记，上部标记为浆液标记。添加水至下部标记高度后开始加入水泥并搅拌，待水泥浆搅拌均匀达到上部浆液标记时，使用比重计进行检测，合格后再使用。浆液搅拌时间不得少于5min，每台班做好搅拌记录。（3）使用UBJ-18注浆机压力注浆，采用长螺旋钻杆替代注浆管，提钻杆的同时压力注浆。采用从孔底反向注浆方式，浆液从孔底向上返浆，溢出孔口，排出的浆液浓度应与灌入的浆液浓度相同且不含气泡时，停止注浆。注浆前，检查注浆设备，灌浆泵是否正常；检查输浆管路是否通畅，确保注浆过程进行顺利，避免因中断情况影响注浆质量。（4）注浆时，严格控制提钻速度，匀速提升，一次注浆到位，减少停顿，避免塌孔。经试验表明，提钻速度在1.0~1.2m/min时，可满足钻头埋入水泥浆液面下1.0m的注浆要求。施工时先提升钻头300~400mm，然后注浆，使钻头埋在浆液下，边注浆边匀速提升钻杆。实际施工时，每根锚杆注浆时间在10~15min。
4.3.5锚杆制做及安装
（1）锚杆体配筋为3Φ32，钢筋下料长度为设计深度+锚入筏板长度，钢筋接长采用剥肋滚轧直螺纹套筒连接，一级接头。锚杆体组装采用限位固定支架，第一道距顶距离为2m，防止清槽完成后外露在土层外面，影响其他施工环节的进行，往下按照竖向间距2m布置，确保钢筋骨架符合设计要求，防止吊装、下放时扭结和弯曲变形。（2）地下水具有微服饰性，锚杆采用成品环氧涂层钢筋，涂层厚度不小于280μm，满足二级防腐要求，钢筋接头位置现场补刷环氧涂料。筋体组装完成后，应检查防腐层的完整性，并对破损处进行修补。（3）锚杆加工时，顶部暂不做弯折处理，待垫层施工完毕后再做弯折，防水保护层施工前须将锚杆体3根钢筋掰开，方便以后钢筋弯折及不破坏已施工完的防水层。（4）锚杆钢筋总长度为16.4m，重量约为350kg，人工很难将钢筋笼安装到位。通过对长螺旋钻机进行合理改造，在支撑桁架杆顶部加设卷扬机，改装成起吊设备，可以在不改变原有设备性能的情况下，增加起吊功能，满足大长钢筋笼起吊安装要求。利用钻机卷扬起吊杆体，人工辅助进行下放，锚杆杆体置入之前应对整个杆体全面检查，在确认无损伤、弯折现象后慢慢沿孔壁置入。让锚杆体对准孔中心缓慢下入，防止钢筋笼碰撞孔壁，造成孔壁坍塌的现象，使用水准仪及时测量控制锚杆体顶标高。
4.3.6二次补浆
锚杆下放到位后，利用注浆管立即对锚杆孔二次补浆，补浆至孔口液面不再下沉为止，如遇特殊地层条件，补浆需持续3~4次，以确保孔内浆液充盈。
4.4锚杆验收
（1）人工清除桩间土和桩头后，对注浆锚杆长度和密实度进行检测，抽样不少于总数的10%，且每批不少于20根，共检测780根。（2）锚杆注浆液达到龄期后，进行承载力验收试验，抽样数量不应少于总数的5%且不少于5根，验收试验荷载为577.5kN。（3）抗浮锚杆施工、注浆记录、钢筋加工安装检验批及隐蔽资料满足国家及地方相关规范标准的要求。
5结语
根据全长粘结型抗浮锚杆施工技术在本工程中的应用得出，先注浆再下放锚杆体的施工工艺在复杂地层条件下是可行的，尤其是在砂土层地质中，解决了塌孔问题，同时节约了洗孔时间，缩短了工期。遇复杂地层条件时，采用此工艺可以提高施工效率，降低施工成本。先注浆再下放锚杆体的施工工艺，在实际应用中要注意提升钻杆的速度与注浆量的配合，避免提钻过快导致注浆不饱满密实，影响成桩质量，同时加强二次补浆，避免水泥浆会渗入周围土体，致使液面下沉，导致桩长不满足要求。
参考文献
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作者：蒋双林 曹燕 单位：北京通明湖信息城发展有限公司 北京住总第六开发建设有限公司
