缩略图
Liberal Arts Research

住宅建筑地下室底板抗浮锚杆施工技术要点剖析

作者

王昊 韩渤

上海宝冶集团有限公司 上海市 201900

摘要:本文聚焦于住宅建筑地下室底板抗浮锚杆施工技术,系统分析测量定位、钻进成孔、锚杆制作与安装、张拉与锁定等施工环节的关键技术及质量控制措施。通过精确的测量定位、科学的成孔技术、严格的锚杆制作与安装工艺,以及规范的张拉锁定操作,可有效提升抗浮锚杆施工质量,降低地下室抗浮风险。

关键词:住宅建筑;地下室;抗浮锚杆;施工技术;质量控制

引言

在现代住宅建筑中,地下室的功能日益多样化,如停车场、设备用房等。但地下室往往处于地下水位以下,受到地下水浮力的作用。若抗浮措施不当,可能导致地下室底板开裂、隆起甚至整体上浮,严重影响建筑物的安全和正常使用。抗浮锚杆作为一种有效的抗浮措施,因其施工方便、造价相对较低等优点,在住宅建筑地下室工程中得到广泛应用。

一、测量定位精度控制

(一)测量仪器与控制原则

在某住宅建筑地下室抗浮锚杆施工项目中,施工团队选用徕卡 TS16 全站仪进行测量定位工作。全站仪具有高精度的测角、测距和测高差功能,其测角精度可达 1″,测距精度为 1mm + 1ppm,能够满足抗浮锚杆高精度定位的要求。测量过程遵循从整体到局部的控制原则,首先依据建筑总平面图和地下室设计图纸,确定地下室整体轴线位置。利用全站仪的坐标测量功能,将已知控制点坐标输入仪器,通过后方交会法或极坐标法,精确测放出地下室的主要轴线,如东西向和南北向的主轴线,偏差控制在 ±5mm 以内。

(二)测量复核与误差控制

在完成锚杆中心点位的初步定位后,施工团队采用换人复核和换仪器复核的方式进行多次测量检查。使用水准仪测量各锚杆点的标高,与设计标高进行对比,确保锚杆成孔深度的准确性。经过复核,发现部分锚杆点位存在 ±3mm 的偏差,通过微调全站仪的角度和距离,对偏差点位进行精确修正,最终使所有锚杆位置偏差均控制在 ±5mm 以内,满足设计和规范要求。

二、钻进成孔质量控制

(一)孔径与孔深控制

在该项目中,设计要求抗浮锚杆孔径为 150mm。施工过程中,每隔 5 根锚杆或每钻进 100m,使用卡尺对钻头直径进行测量。若发现钻头直径磨损超过 2mm,及时更换钻头,确保孔径符合设计要求。对于孔深控制,采用在钻杆上标记刻度的方法,每钻进一定深度,对比钻杆刻度与设计孔深。在成孔后,使用测绳进行孔深复核,测绳精度为 ±5cm。经检查,所有孔深偏差均控制在 ±10cm 以内,满足设计要求。

(二)孔壁稳定性控制

该项目场地地层情况复杂,上部为粉质黏土,下部为砂质土层,局部存在地下水。在粉质黏土层钻进时,采用清水作为钻进液,保持适当的钻进速度,防止因速度过快导致孔壁坍塌。进入砂质土层后,由于该地层透水性较强,易发生塌孔,采用泥浆护壁钻进工艺。泥浆选用优质膨润土配制,比重控制在 1.1 - 1.3 之间,粘度为 18 - 25s。同时,根据孔内情况及时调整泥浆性能,如发现孔壁有轻微坍塌迹象,适当增加泥浆比重和粘度。在钻进过程中,保持孔内泥浆液面高度始终高于地下水位 1.0 - 1.5m,通过泥浆泵及时补充因钻进消耗的泥浆量,有效防止孔壁因失水而坍塌。

三、锚杆制作与安装质量控制

(一)锚杆制作质量

在某住宅地下室抗浮锚杆制作过程中,设计要求锚杆采用 HRB400 级直径 25mm 钢筋。下料时,使用钢筋切断机,根据设计长度精确下料,长度误差控制在 ±10mm 以内。钢筋连接采用直螺纹套筒连接方式,连接前对钢筋丝头进行加工,丝头长度、中径等参数符合规范要求。连接时,使用扭矩扳手将套筒拧紧,扭矩值控制在 300 - 350N·m 之间,确保连接牢固。在锚杆制作过程中,将注浆管采用铁丝牢固捆绑在锚杆钢筋上,每隔 1.0m 设置一道捆绑点,防止注浆管在锚杆下放过程中松动脱落。

(二)锚杆安装质量

在该项目锚杆安装时,施工人员在孔口设置导向装置,导向装置采用钢管制作,内径比锚杆直径大 20 - 30mm,确保锚杆能够垂直下放进入孔内。下放锚杆过程中,使用吊车缓慢起吊锚杆,人工辅助将锚杆对准孔口,匀速下放。下放速度控制在 0.5 - 1.0m/min,避免因下放速度过快导致锚杆倾斜或碰撞孔壁。

四、锚杆张拉与锁定质量控制

(一)张拉设备校验

在某住宅建筑地下室抗浮锚杆张拉作业前,施工单位将用于张拉的穿心式千斤顶(YCW250B 型)、电动油泵(ZB4 - 500 型)和油压表送至具有资质的计量检测机构进行校验。校验内容包括千斤顶的张拉活塞面积、回程活塞面积、千斤顶行程等参数,以及电动油泵的最大输出压力、流量等性能指标,油压表的精度校验。校验结果表明,千斤顶的张拉活塞面积为 5035mm²,回程活塞面积为 2517mm²,行程为 200mm,均符合设备说明书要求;电动油泵最大输出压力为 50MPa,流量为 2.5L/min,性能稳定;油压表精度等级为 0.4 级,满足张拉控制精度要求。校验合格后,计量检测机构出具校验报告,施工单位将报告存档备查,并在张拉设备上张贴校验合格标识。

(二)张拉过程控制

在该项目锚杆张拉过程中,严格按照设计要求的张拉顺序和张拉值进行操作。设计规定锚杆分三级张拉,初始张拉力为设计张拉力的 10%,第二级张拉力为设计张拉力的 50%,第三级张拉力为设计张拉力的 100%。每级加载后,持荷 5min,观察锚杆和锚固体的变形情况。使用百分表测量锚杆的伸长量,与理论伸长量进行对比,偏差控制在 ±6% 以内。例如,某根锚杆设计张拉力为 300kN,理论伸长量为 100mm。在张拉过程中,当加载至 30kN(10% 设计张拉力)时,持荷 5min,测量伸长量为 9.8mm;加载至 150kN(50% 设计张拉力)时,持荷 5min,测量伸长量为 49.5mm;加载至 300kN(100% 设计张拉力)时,持荷 5min,测量伸长量为 100.2mm,伸长量偏差为(100.2 - 100)/100 = 0.2%,满足要求。

(三)锁定质量控制

在锚杆张拉至设计张拉力并持荷 5min 后,进行锁定作业。锁定采用 OVM 锚具,将锚具螺母拧紧至设计锁定扭矩值,设计锁定扭矩值为 400N·m。锁定后,使用扳手检查锚具螺母是否拧紧,有无松动现象。在锁定后的 48 小时内,使用锚索测力计对锚杆预应力损失情况进行监测。经监测,发现部分锚杆预应力损失在 5% - 8% 之间,未超过规定的 10% 范围,满足设计要求。对于预应力损失接近 10% 的锚杆,进行详细检查,分析原因后发现是锚具与锚杆之间存在轻微滑移。针对此情况,对这些锚杆进行二次张拉,补充预应力损失,确保锚杆始终处于有效工作状态。

五、结束语

综上所述,抗浮锚杆施工技术在住宅建筑地下室中的应用,是保障建筑安全的重要措施。研究通过分析施工的各个关键环节,总结高效的施工方法及质量控制措施。未来,结合智能化技术,如智能传感和大数据分析,可进一步提升抗浮锚杆施工的精度和效率,为地下室工程提供更加安全、经济的解决方案。

参考文献

[1]秦奋.房屋建筑的地下室抗浮施工技术探讨[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2024(3):0032-0035

[2]张樊,李悝,王永强,楼杭辉,邵万良.地下室施工中无粘结预应力抗浮锚杆的应用[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2024(6):0142-0145

[3]林文亦.建筑工程项目抗浮锚杆施工技术应用研究[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2024(11):121-124