CN106193032A - 一种抗浮锚杆施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗浮锚杆施工方法，通过采用钢套管成孔和多断面注浆管注浆方式，采用水泥净浆分次间歇注浆的方法，成功地解决了高压流动富水层中抗浮锚杆成孔及注浆的难题，保证抗浮锚杆的抗拔力，克服了现有技术的缺陷；在锚杆注浆完毕5‑7天后，再采取在锚杆周围采用旋喷注浆加固砂卵层的方法提高锚杆与周边土体的摩擦力，进而提高抗浮锚杆的抗拔力使其达到设计所要求的抗拔力。同时，该方法还可以将锚杆周围砂卵石疏松层体固结紧密，阻断砂卵石层流动水，解决水体上冒的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗浮锚杆施工方法，具体涉及一种下穿流动富水高压砂卵石层抗浮锚杆的施工方法。
背景技术
抗浮锚杆是指抵抗建筑物向上位移的各种桩型的总称，抗浮锚杆与地下水位高低及变化情况有关。
抗浮锚杆的传统施工采用二次注浆法，第一次浆液为水泥砂浆、第二次浆液为纯水泥浆，两次注浆采用的注浆管为同一根或2根同长度的注浆管，注浆管均伸至锚孔底。其中第二次注浆的主要目的是待第一次注浆体凝固后，用设计规定的压力二次注浆填实钻孔。常规施工流程为：锚杆制作→锚杆定位→成孔→清孔→下杆体→灌注砂浆→场地清理。
上述传统施工方法在遇到高压流动的富水砂卵石地层时，因地层的特殊性，存在下列问题无法解决：
1、钻孔过程中，因富水砂卵石层易塌孔，产生以下两种困扰：其一，钻杆无法拔出，锚杆孔无法成孔；其二，即使钻杆钻至设计深度，在拔出钻杆后，因卵石层易再次塌孔堵塞孔道，锚杆钢筋无法完全下放至锚杆孔内，锚杆长度无法满足设计要求；
2、钻杆穿过高压流动的富水层时，易形成管涌，水流不断且压力大，采用传统注浆方式时水泥浆被管涌水冲刷带走，无法保障锚杆注浆质量；注浆完毕后，高压水通过锚杆注浆体四周上冒，严重影响底板防水施工质量，使底板存在较大的渗漏隐患；
3、富水的砂卵石层，因水位的变化，锚杆抗拔力得不到有效保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种下穿流动富水高压砂卵石层抗浮锚杆的施工方法，解决砂卵石地层中锚杆易塌孔，流动水富水地层中浆液流失，同时通过旋喷注浆使砂卵石疏松层体固结紧密，阻断砂卵石层流动水，提高抗浮锚杆抗拔力。
本发明提供的这种抗浮锚杆施工方法，包括以下步骤：
（1）锚杆成孔
a1、在垫层完成后，根据控制轴线对锚孔位置进行定位，并标记好位置及编号，利用锚杆钻机对定位孔钻进50-100mm进行初步定位标记，以防定位标记被覆盖不易找到；
a2、采用比设计孔径大1个型号的钢套管跟进成孔直至入岩位置，钢套管留置，再更换与设计孔径相同的钻杆钻至设计深度；
（2）锚杆杆体制作及与注浆管绑扎
a1、锚杆制作 根据设计要求进行下料，将组成锚杆的若干钢筋固定成束，钢筋的长度可根据设计要求拼接，锚杆上端预留锚入底板中的长度段先不折弯保持竖直；
a2、根据设计要求将若干管径相同、长度不等的塑料注浆管与制作好的锚杆绑扎为一体；
（3）将锚杆和注浆管的整体件吊放至锚孔内，对应锚孔的上口处焊接水平钢筋支撑锚杆，以控制锚杆锚入底板的长度；
（4）锚杆注浆
采用水泥净浆按依次通过最长至最短长度注浆管的顺序进行分次、间歇性注浆，注浆压力依次增大，每次注浆操作在看到水泥净浆冒出地面时停止。第一次注浆的水泥净浆中掺入促凝剂，使水泥浆在锚杆孔周边的流动富水的砂卵石层中凝固，阻止流动的地下水冲刷第二次注浆的水泥浆。第二次注浆的目的主要是补充锚杆孔内被流动地下水冲刷的水泥浆，保证锚杆注浆体密实，第三次注浆主要目的是扩大锚杆与周边土体的接触面积，形成局部的扩大头，增大锚杆的抗拔力，确保锚杆注浆的质量；
（5）锚杆折弯及清理
注浆完毕后清理锚杆孔周边的泥浆，将锚杆上端的预留钢筋段在合适位置处进行折弯，以保证锚杆锚入底板部分符合设计要求，然后进行底板施工；
（6）在锚杆注浆完毕5-7天后，将含水量较大处的锚杆周围采用二重管工艺的旋喷注浆加固砂卵层。
所述锚杆由三根钢筋通过若干钢筋固定器固定形成。
所述注浆管有三根，每根注浆管分别绑扎于一根所述钢筋上，其长度依次为所述锚杆长度、锚杆长度的三分之二和锚杆长度的三分之一。
所述注浆分三次进行，采用水灰比为0.5-0.6的水泥净浆，第一次的水泥净浆中掺3%左右的促凝剂，每次注浆完成后间隔两小时左右再进行下一次注浆操作。
所述第一次注浆的压力为1Mpa左右，第二次为2Mpa左右，第三次为3-5Mpa。
在第一次注浆过程中利用锚杆钻机根据注浆速度将钢套管拔出。
本发明通过采用钢套管成孔和多断面注浆管注浆方式，采用水泥净浆分次间歇注浆的方法，成功地解决了高压流动富水层中抗浮锚杆成孔及注浆的难题，保证抗浮锚杆的抗拔力，克服了现有技术的缺陷；在锚杆注浆完毕5-7天后，再采取在锚杆周围采用旋喷注浆加固砂卵层的方法提高锚杆与周边土体的摩擦力，进一步提高抗浮锚杆的抗拔力使其达到设计所要求的抗拔力。同时，该方法还可以将锚杆周围砂卵石疏松层体固结紧密，阻断砂卵石层流动水，解决水体上冒的问题。
附图说明
图1为本发明一个实施例的抗浮锚杆结构示意图。
图2为图1中的A-A示意图。
图3为图2中钢筋定位器的主视示意图。
图中序号：1-锚杆钢筋，2-钢筋定位器，3-底板，4-注浆管，5-锚杆孔。
具体实施方式
本实施例以某工程为例，抗浮锚杆施工过程中发现，地下分布有极不均匀的透水层：自垫层以下土层依次为3-6m深的砂卵石层、4-8m深的粘性土层、强风化泥质粉砂岩、全风化砂砾层、强风化泥质粉砂岩。其中砂卵石层及全风化砂砾层含有极丰富的流动地下水，且水压大。
抗浮锚杆的设计长度为24m，抗浮锚杆孔径200mm，抗浮锚杆间距1.8m，锚杆配筋采用3根直径32mm的三级钢筋，底板厚度700mm，抗浮锚杆总量较大。
注浆管采用3根直径20mm的塑料注浆管，注浆管的长度分别为锚杆等长、锚杆长度的2/3和锚杆长度的1/3，各注浆管的上端采用胶带封口。
为达到锚杆成孔顺利、注浆有效，锚杆施工后抗拔力长久有保证，具体做法如下：
（1）锚杆成孔
在垫层完成后进行锚杆钻孔，锚杆钻孔前，根据控制轴线对锚孔位置进行定位，并用油漆标记位置及编号。利用锚杆钻机对定位孔钻进50-100mm进行初步定位标记，以防定位标记被泥浆覆盖、不易找到。锚杆成孔时采用比设计孔径大1个型号的钢套管跟进成孔直至入岩位置，钢套管留置，再更换与设计孔径相同的钻杆钻至设计深度；
（2）锚杆杆体制作及注浆管绑扎
锚杆杆体根据设置要求进行下料与拼接，锚杆杆体的长度在底板内预留35倍锚杆配筋直径的竖直段，此竖直段钢筋先不进行弯折，以便锚杆放入孔内后套筒的拔出；
各锚杆在具体制作时，将3根锚杆钢筋通过钢筋定位器固定好，如图1所示。钢筋定位器的结构如图2和图3所示，中心钢筋的值径为25mm，均布于中心钢筋外壁圆周的三根U型钢筋的直径为8mm，三根U型钢筋围成的圆周面与锚杆孔的孔径接近，使锚杆能顺利下放即可。钢筋定位器沿钢筋长度方向间隔2000mm均布，将三根锚杆钢筋分别与钢筋定位器的中心钢筋的上部和下部点焊固定，后续注浆时通过钢筋固定器使注浆料更好的包裹锚杆钢筋。同一根锚杆钢筋进行长度拼接时，采用直螺纹套筒，注意同一截面的接头百分率小于或等于百分之五十，接头应错开锚杆钢筋直径的35倍。锚杆杆体制作好后，将三根注浆管分别与一根锚杆钢筋绑扎好，如图2所示；
（3）将锚杆杆体和注浆管的整体件采用吊车或者塔吊吊放至锚孔内。锚杆钢筋下孔前在其与锚杆孔上口交接处水平焊接30cm长直径12mm的三级钢筋以支撑锚杆钢筋位置，控制锚入底板长度；
（4）锚杆注浆
a）第一次注浆
第一次注浆采取边注浆边拔钢套管的方式，钢筋放入锚杆孔内后，在注浆过程中利用锚杆钻机根据注浆速度缓慢将钢套管拔出，以防止钢套管一次性拔出后孔内砂卵石层塌陷。锚杆下放至孔内后2小时内完成第一次注浆，第一次注浆采用水灰比0.5、掺有3%促凝剂的水泥净浆。通过与锚杆等长的注浆管进行注浆，注浆压力为1Mpa，水泥净浆通过锚杆孔冒出地面时停止注浆；
b）第二次注浆
第二次注浆通过长度为锚杆长度2/3的注浆管进行。第一次注浆完成2小时后进行第二次注浆，第二次注浆采用水灰比0.5-0.6水泥净浆从2号注浆管注入，注浆压力为2Mpa，地面冒水泥浆时停止注浆；
c）第三次注浆
第三次注浆通过最短的注浆管进行。第三次注浆在第二次注浆完成后2小时进行，第三次注浆采用水灰比0.5的水泥净浆从最短的3号注浆管注入，注浆压力为3-5Mpa；
第一次注浆的水泥净浆中掺入促凝剂，使水泥浆在锚杆孔周边的流动富水的砂卵石层中凝固，阻止流动的地下水冲刷第二次注浆的水泥浆。第二次注浆的目的主要是补充锚杆孔内被流动地下水冲刷的水泥浆，保证锚杆注浆体密实，第三次注浆主要目的是扩大锚杆与周边土体的接触面积，形成局部的扩大头，增大锚杆的抗拔力，确保锚杆注浆的质量；
（5）钢筋弯折及清理
注浆完毕后清理锚杆孔周边泥浆，并采用小型电动液压钢筋弯曲机弯折锚杆钢筋，以保证锚杆竖直段在底板中的锚入部分符合设计要求；
（6）在锚杆注浆完毕5-7天后，再对含水量较大的锚杆在其周围采用旋喷注浆加固砂卵层的方法提高锚杆与周边土体的摩擦力，进而提高抗浮锚杆的抗拔力，最终达到设计所要求的抗拔力。具体参数：旋喷注浆孔径为100mm，旋喷注浆钻孔点距锚杆中心距离为200mm，旋喷桩长度为进入强风化岩为准，本工程锚杆旁增加的旋喷注浆长度为15m。旋喷注浆加固采用二重管工艺，注浆水泥浆压力为30-35Mpa，空压机压力为10Mpa，水泥浆水灰比为0.6。旋喷注浆提升速度为8-10cm/min。
通过采用钢套管成孔、多断面注浆管注浆方式，采用不同配比的注浆料分次间歇注浆的方法，成功地解决了高压流动富水层中抗浮锚杆成孔及注浆的难题；在锚杆注浆完毕5-7天后，再采取在锚杆旁边采用旋喷注浆加固砂卵层的方法提高锚杆与周边土体的摩擦力，进而提高抗浮锚杆的抗拔力，最终达到设计所要求的抗拔力，顺利完成该工程抗浮锚杆施工。经第三方检测单位对抗浮锚杆的验收检测，采用该方法施工的抗浮锚杆检测均合格。
Claims (6)
1.一种抗浮锚杆施工方法，适用于下穿高压流动富水砂卵石层，包括以下步骤：
（1）锚杆成孔
a1、在垫层完成后，根据控制轴线对锚孔位置进行定位，并标记好位置及编号，利用锚杆钻机对定位孔钻进50-100mm进行初步定位标记；
a2、采用比设计孔径大1个型号的钢套管跟进成孔直至入岩位置，钢套管留置，再更换与设计孔径相同的钻杆钻至设计深度；
（2）锚杆杆体制作及与注浆管绑扎
a1、锚杆制作 根据设计要求进行下料，将组成锚杆的若干钢筋固定成束，钢筋的长度可根据设计要求拼接，锚杆上端预留锚入底板中的长度段先不折弯保持竖直；
a2、根据设计要求将若干管径相同、长度不等的塑料注浆管与制作好的锚杆绑扎为一体；
（3）将锚杆和注浆管的整体件吊放至锚孔内，对应锚孔的上口处焊接水平钢筋支撑锚杆，以控制锚杆锚入底板的长度；
（4）锚杆注浆
采用水泥净浆按依次通过最长至最短长度注浆管的顺序进行分次、间歇性注浆，注浆压力依次增大，每次注浆操作在看到水泥净浆冒出地面时停止；第一次注浆的水泥净浆中掺入促凝剂；
（5）锚杆折弯及清理
注浆完毕后清理锚杆孔周边的泥浆，将锚杆上端的预留钢筋段在合适位置处进行折弯，以保证锚杆锚入底板部分符合设计要求，然后浇筑底板；
（6）在锚杆注浆完毕5-7天后，将含水量较大处的锚杆周围采用二重管工艺的旋喷注浆加固砂卵层。
2.如权利要求1所述的抗浮锚杆施工方法，其特征在于：所述锚杆由三根钢筋通过若干钢筋固定器固定形成。
3.如权利要求2所述的抗浮锚杆施工方法，其特征在于：所述注浆管有三根，每根注浆管分别绑扎于一根所述钢筋上，其长度依次为所述锚杆长度、锚杆长度的三分之二和锚杆长度的三分之一。
4.如权利要求4所述的抗浮锚杆施工方法，其特征在于：所述注浆分三次进行，采用水灰比为0.5-0.6的水泥净浆，第一次的水泥净浆中掺3%左右的促凝剂，每次注浆完成后间隔两小时左右再进行下一次注浆操作。
5.如权利要求4所述的抗浮锚杆施工方法，其特征在于：所述第一次注浆的压力为1Mpa左右，第二次为2Mpa左右，第三次为3-5Mpa。
6.如权利要求5所述的抗浮锚杆施工方法，其特征在于：在第一次注浆过程中利用锚杆钻机根据注浆速度将钢套管拔出。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |