抗浮锚杆施工方案·刘鹏

抗浮锚杆施工方案 第一章 施工条件 一、工程概况 工程名称：集力·新年华广场工程

建设地点：青岛经济技术开发区长江中路，西邻薛家岛街道办和区政府，南邻青岛理工大学。

本工程规划用地面积40919㎡；总建筑面积252158.79㎡；地上建筑面积为165722.22㎡；地下建筑面积为86436.57㎡。本工程由7栋高层及其四周地下室部分组成拟建建筑物主要为5栋30-33层的住宅（1#、3#、4#、5#、6#），2栋25层的办公楼（7#、8#），局部有1-4层裙房商业办公，单独地上1-3层地下1层商业（A-E#），整体2-3层地下车库。主体大楼建筑最高高度99.75m，主要拟建建筑物特征详见下表：

拟建建筑物性质一览表

基础板厚350mm，基础埋深约-15m，地下水常年水位即历年最高位在标高24.8～25.1m，根据区域水文地质资料，地下水位年变幅为1.50m,抗浮设计水位为标高26.60m，每米水头托浮力按10KPa。因此，拟采用抗浮锚桩设计方案对建筑物整体抗浮，保证建筑物的稳定和正常使用。目前基坑内已施工。

特征 建筑物 首层平面 尺寸 （㎡） 高度（层） 结构 形式 拟采用 基础形式 室内设计 地坪标高 （m） 室外设计 地坪标高 （m） 基底 标高 （m） 荷载 KN/m2 地上 地下

1#楼 59.3×16.5 32 4 框剪结构 筏板基础 35.6 34.2 17.65 650 3#楼 41.6×18.2 30 4 框剪结构 筏板基础 33.8 33.5 17.65 600 4#楼 41.8×18.2 30 4 框剪结构 筏板基础 32.9 32.6 17.65 600 5#楼 34.0×15.7 33 3 框剪结构 筏板基础 33.2 33.0 17.65 660 6#楼 41.8×18.2 31 2 框剪结构 筏板基础 33.5 32.6 17.65 600 7#楼 45.8×18.9 25 2 框剪结构 筏板基础 29.4 29.2 17.65 500 8#楼 56.15×33.85 25 2 框剪结构 筏板基础 28.7 28.5 17.65 500 商业A 80.4×51.38 3 1+1 框架结构 独立基础 29.0 18.8 17.65 200 商业B 65×16.6 1 1+2 框架结构 独立基础 28.7 28.6 17.65 200 商业C 33.5×14.1 2 2 框架结构 独立基础 28.7 28.5 17.65 200 商业D 31.7×9.2 1 1+3 框架结构 独立基础 34.7 34.5 17.65 200 商业E 16.7×12.2 1 1+3 框架结构 独立基础 29.6 29.5 17.65 200

地下车库 周长（m） 面积（㎡） 底板标高（m） 基础形式 层数 849.7 64389.91 17.65 独立基础 2-3 二、编制依据 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202-2013 《工程结构可靠性设计统一标准》 GB50153-2008 《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012 《地下工程防水技术规范》 GB50108-2008 《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300-2013 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2011 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202-2002 《地下防水工程质量验收规范》 GB50208-2011 《建筑基桩检测技术规范》 JGJ106-2014 集力·新年华广场施工图纸 三、地层概况 《岩土工程勘察报告》，基础底板以下地层各层情况如下： 根据地表调查和钻探揭露，场地地层主要有第四系全新统填土层及燕山晚期侵入岩层。岩土特征自上而下分述如下：

①杂填土（Q4ml）：杂色，稍湿，松散，主要以建筑垃圾为主，少量生活垃，回填年限小于5年，未经过夯实处理。

该层在勘探场区少部分勘探点（21个）有揭露，大部分缺失，层厚0.30～0.60m，层底标高29.10～34.90m，层底埋深0.30～0.60m。

⑯ 强风化花岗岩（γ53）：黄褐色～浅肉红色，稍湿～饱和，密实。中粗粒花岗结构，块状构造，结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙很发育。主要矿物为钾长石、石英，次要矿物为黑云母。岩芯呈砂土状、砂状、角砾状，可用镐挖，干钻不易钻进。岩芯采取率82%，RQD极差的。岩石坚硬程度等级为软岩，岩体完整程度为破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。该岩层遇水具有可软化性、崩解性，开挖后有进一步风化的特征。

该层在勘探场区大部分勘探点（59个）有揭露，局部缺失，层厚2.00～12.30m，层底标高18.80～30.00m，层底埋深4.80～12.30m。 ⑯-1 强风化煌斑岩（X53）：黄褐色，稍湿～饱和，密实。煌斑结构，块状构造，呈脉状产出。结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙很发育。主要由斜长石、角闪石及黑云母等组成。岩芯呈土状、角砾状，可用镐挖，干钻不易钻进。岩芯采取率78%，RQD极差的。岩石坚硬程度等级为极软岩，岩体完整程度为破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。该岩层遇水具有可软化性、崩解性，开挖后有进一步风化的特征。

该层在勘探场区少部分勘探点（42个）有揭露，层厚4.20～12.50m，层底标高18.00～27.00m，层底埋深4.20～12.50m。

⑰中风化花岗岩（γ53）：青灰色～肉红色，中粗粒花岗结构，块状构造，结构部分破坏，沿节理面有次生矿物，风化裂隙发育，主要矿物为钾长石、石英，次要矿物为黑云母。岩体切割成岩块，岩芯呈块状、柱状，岩芯采取率92%，RQD较差的。岩石坚硬程度等级为较硬岩，岩体完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ级。开挖后有进一步风化的特征。

该层在勘探场区大部分勘探点（65个）有揭露，局部缺失，最大揭露厚度17.50m。 ⑰-1中风化煌斑岩（X53）：黄褐色，稍湿～饱和，密实。煌斑结构，块状构造，呈脉状产出。结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙很发育。主要由斜长石、角闪石及黑云母等组成。岩芯呈碎块状、短柱状。岩芯采取率89%，RQD极差的。岩石坚硬程度等级为较软岩，岩体完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ级。该岩层遇水具有可软化性、崩解性，开挖后有进一步风化的特征。

该层在勘探场区少部分勘探点（34个）揭露，最大揭露厚度14.60m。 第二章 抗浮桩(锚杆)设计与基本试验 本工程设计的抗浮桩为永久性预应力锚杆，完整的抗浮桩(锚杆)是在基础底板下土层内形成有效直径180mm、有效长度3m（存在强风化花岗岩或煌斑岩层位置加其厚度）的锚杆。 一、抗浮锚杆结构设计主要参数 1、抗浮锚桩(杆)总数：2135根(锚杆平面布置图)，均分布在车库筏板范围。如图 2、钻孔体：锚孔直径180mm，锚杆孔深3.0m（存在强风化花岗岩或煌斑岩层位置加其厚度）。 3、固结体：M30水泥砂浆，杆体保护层厚度不小于20mm。 锚杆大样如图

二、抗浮锚杆拉力设计参数 1、锚杆设计拉力：340KN 2、通过基本试验，确定最终的设计承载力。 3、锚杆验收抽样数为锚杆总数的5%，且不少于6根。 4、锚杆采用分级加载，荷载分级不得少于8级。试验的最大加载量不应少于锚杆设计荷载的2倍。 5、整个锚杆工程施工完毕后须根据<>(GB5007-2011)及岩石锚杆（索）技术规程(CECS22:2005)进行抗浮锚杆的验收试验。 三、抗浮锚杆基本试验 锚杆基本试验是为设计者确定锚杆极限承载力等设计参数的重要依据，地质条件的复杂性、施工手段和技术水平的差异、本工程的重要性，尤其本工程采用类比法设计，在施工前，会同建设方、监理方、设计方共同在现场选取合适位置，在三方的共同监督下施打试验锚杆，以确定锚杆的极限承载力等参数。 1、钻孔施工工艺 本工程锚杆成孔施工的难点是卵石层中成孔。根据本工程锚杆设计、成孔地质条件和以往成功的工程经验，基本可确定2种锚杆钻孔成孔工艺。 (1)地质钻机泥浆护壁成孔工艺 利用地质钻机带动小型组合牙轮钻破碎砂、卵石地层，通过泵送人工配置的优质泥浆，利用组合的正反循环系统，将破碎的小颗粒砂卵石带出孔底；同时实践表明优质泥浆可以有效地稳定砂卵石层的孔壁，使所造的钻孔壁在相当长的时间内不坍塌。 成孔工艺中最重要的是泥浆的配比，根据实际情况，在钻孔前在实验室内要做好配比试验。根据以往的工程经验，采用类似工程使用的钻孔泥浆配比。 在钻进过程中，泥浆性能会因钻孔情况的变化而发生变化。如钻到粘土层时，泥浆会变稠，粘度、切力增大，糊钻、泥包钻头的情况增多；钻到砂层时，大量砂粒会混入泥浆中，使含砂量增加、泥皮松散、失水量与比重加大，这不但使护壁性能降低，加速水泵磨损，严重时还可能造成由于泥皮塌落而发生孔内事故；在遇到承压水层时，地下水会大量侵入孔内使泥浆稀释、性能被破坏等等。这时应及时调整泥浆的性能，否则就难以维持正常的钻进。 (2)泥浆配比设计 泥浆配比设计是确定泥浆各组分在泥浆中所占比例的过程，目的在于使所配泥浆的性能符合钻进的需要。例如，在流砂层或砂层中，要使泥浆具有足够大的比重，较小的失水量，薄而坚韧的泥皮；在细砂层，由于地表循环系统除砂较困难，需要更严格地控制泥浆的含砂量；在粘性土层中钻进，由于粘性土有自身造浆的特点，为此要设法控制泥浆粘度不断增大的趋势；如果遇到水敏膨胀性地层就应在泥浆中加入适量的防坍剂；钻进风化层、砾石层，要减少泥浆的比重，加大粘度等。因此，泥浆的性能设计须经初选—应用—改性—再应用直至基本达到要求这样一个过程。 2、锚杆基本试验 (1)基本试验锚杆经确定为4根，用作基坑试验的锚杆参数、材料及施工工艺和工程锚杆相同。 (2)根据设计意见，正式施工前，做地质钻机成孔工艺的2根试验锚杆和套管护壁钻机成孔的2根试验锚杆；以此试验数据来调整锚杆设计与施工；施工后验收锚杆31根(5%)。根据现场实际情况，基本试验的位置选择在主楼中庭的中间部分，具体位置详见附图。