土木

近年來，地下空間的應用越來越廣泛，工程中就出現了遇到地下水位較淺的大型地下構筑物如地下或露天游泳池、大型地下室、大型地下洞室等。由于該類地下結構物建筑面積大、基礎埋藏較深，建筑層數相對較少，在歷史最高地下水位情況下，結構自重不足以抵抗地下水的上浮力，地下結構物的抗浮問題日益突出。

武漢市江夏區金龍大街某小區剛交房一個月，地下車庫就出現柱子頂端錯位、壓潰，柱端鋼筋彎曲、混凝土開裂點擊免費獲取1000G工程資料。

楚天都市報

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到底是什么原因導致柱子出現這樣的問題呢？權威專家給出了初步結論：主樓和地下室結構安全可靠，主要問題是原設計單位沒有考慮抗浮設計，導致地下室局部上浮，有3根柱子開裂，地面漏水較多，目前對使用功能有影響。下一步，將委托專業檢測中心進行詳細檢測?！叭f幸”的是，“局部抗浮不足，不會影響結構安全”。

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高層結構的周圍一般有較低的裙房或地庫，當兩者作為一個整體驗算時，高層部分的結構荷載大，整體抗浮一般沒有問題，而較低的裙房或地庫結構荷載小，卻可能出現局部抗浮不足的問題。因此，裙房或地庫抗浮設計必須進行整體抗浮和分區、分塊的局部抗浮驗算。地下室結構在整體上浮力的作用下，其受力可能發生很大的變化，可能跨度變大，有時甚至成為懸臂結構，因此，局部抗浮不能忽略。

有些設計師只計算上部結構總自重標準值大于總的水浮力設計值，就認為抗浮設計滿足要求，未分析其上部自重荷載的分布和抗浮力的傳遞途徑，造成局部范圍因抗浮壓力或拉力小于水浮力，導致底板隆起，甚至造成地下室及上部結構構件大面積破壞。還要注意，有些設計人員和施工人員對地表水作用認識不足，當地下室地基為不透水的巖層且支護嚴密的基坑，認為不存在水浮力，造成施工期間或使用期間地下室上浮破壞的盲點。

此類基坑一旦暴雨來臨，地面的地表水可能流入基坑，低洼場區或城區地下下水管道復雜的地段，極易形成“腳盆”效應，基坑成為“大腳盆”，地下室就是“小腳盆”。有些設計人員和施工人員對“腳盆”效應認識不足，設計圖紙對施工時抗浮措施的要求只字不提，施工人員在施工過程中不關注降水或在抗浮結構未達到設計預定目標時就停止降水，該類地下室上浮事件在南方地區時有發生。

因此，為解決地下結構物的抗浮問題，在這些地下結構抗浮設計中較多的采用抗浮錨桿和抗浮樁等形式。其中，巖體抗浮錨桿因為抗拔力高、經濟、環保，且不占用空間，具有極高的經濟效益和社會效益。

一、工藝原理

利用潛孔鉆機在地基巖石內成孔，通過設置抗浮錨桿將結構物或構筑物基礎與地基巖石層連成整體作為基礎或上部結構的一部分共同工作，這樣地基基礎可有效的抵抗地下水的上浮力。

二、適用范圍

構筑物體型較大、地下水位較淺、基礎埋藏較深，建筑層數較少、結構自身重量不能滿足抵抗地下水浮力的結構物或構筑物的抗浮施工。

三、工藝流程及操作要點

1、工藝流程

錨桿制作與基本試驗→錨桿定位放線→ 鉆機就位→接鉆桿→校正孔位→調整角度→打開風源鉆孔→反復升降鉆桿→清洗（風力清渣）→鉆至設計深度→錨桿安裝→壓力灌漿→二次補漿→養護→錨桿試驗驗收。

2、操作要點

2.1 錨桿制作與基本試驗

（1）錨桿采用 3φ25 的 HRB400 鋼筋呈圓形組合，固定鋼筋采用環形 1φ28，每隔 1.5m 加 1 段，與 3φ25 鋼筋焊牢定位。

錨桿大樣圖

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（2）錨桿正式施工前，首先進行錨桿基本試驗。錨桿基本試驗的地質條件、錨桿材料和施工工藝等應與工程錨桿一致?；驹囼灂r最大的試驗荷載不宜超過錨桿桿體承載力標準值的0.9倍。基本試驗主要目的是確定錨固體與巖土層間粘結強度特征值、錨桿設計參數和施工工藝。每種試驗錨桿數量均不應小于3根。錨桿基本試驗應采用循環加、卸荷法。錨桿基本試驗要點參照《建筑邊坡工程技術規范 GB50330-2013》附錄C.2執行點擊免費獲取1000G工程資料。

2.2錨桿定位放線：先按設計圖紙用經緯儀或全站儀測放出各施工區抗浮錨桿的孔位，用木樁或鋼筋作標記并編號。錨桿孔位允許偏差≤50mm。

2.3鉆機就位：測放出錨桿孔位后，鉆機即可就位。用木枋將鉆機墊平穩，保證施鉆過程中鉆機不會有較大的晃動而影響成孔質量。用羅盤儀或吊線法調整好鉆桿的垂直度。垂直度要求≤１％，要求鉆頭對準所要施工的錨桿孔位?？孜坏玫焦芾砣藛T簽名確認后方可開鉆。

2.4校正鉆孔：錨桿成孔直徑為150mm，孔位偏差不得大于±50mm。結合現場實際，在成孔過程中施工人員應隨時注意孔內返漿的變化，調整施工工藝，確保成孔順利。成孔深度一般要求比設計深度深20～30cm。如鉆進過程中出現塌孔，可采用泥漿循環護壁成孔。鉆到巖層時需管理人員現場確認并認真做好巖層上部標高、底部標高及入巖總深度的記錄。每根錨桿都必須詳細做好整個鉆孔的原始記錄。

2.5清孔：先用泥漿清孔，再用BM-150型壓力泵清水洗孔，排出孔內沉渣， 直至孔口返水干凈、 無大量沉渣為止，注意清孔時間不宜過長，以防塌孔影響灌漿質量。

2.6下錨桿：

1）下錨前應檢查灌漿管有無破裂或堵塞，接口處是否牢固，防止壓力加大時開裂跑漿；

2）將一根Φ30mm的灌漿管綁扎在錨桿上，綁扎松緊適度，以灌漿后較易拔出為宜。灌漿管下端一般比錨桿體下端短150mm，下端管口用膠布或水泥袋等暫時封閉，防止下錨時孔內土體堵塞灌漿管口；

3）用塔吊或鉆機架將錨桿和灌漿管一同吊起放入孔中，安放時應避免錨桿扭曲、彎折及部件松脫。下錨過程中若遇桿體無法下至孔底時，應將桿體拔出并用鉆機重新掃孔后再下錨；

4）錨桿體下到孔位后，要測量頂部標高，做到整體平整。

2.7壓力灌漿：灌漿是錨桿施工的一個重要工序，必須認真進行，并將有關數據記錄齊全。灌漿的作用：填充土層中的孔隙，形成錨固體，防止錨桿鋼筋腐蝕，形成錨桿抗拔力。

錨桿清孔后即可用壓漿泵進行灌漿，灌漿采用孔底返漿法。

灌漿材料及配合比：灌漿的漿液為水灰比0.5的水泥凈漿，選用強度等級為42.5MPa的普通硅酸鹽水泥，不宜用高鋁水泥。水泥漿應有足夠的流動性以便泵送。為防止水泥漿泌水、干縮和降低水灰比，可加入水泥重量5‰的FDN-5高效減水劑以保證漿液的流動性和強度。

用壓漿泵進行灌漿時，將一根Φ30mm的PVC管或膠管作為導管，一端與壓漿泵相連，另一端與錨桿同時送入孔底。灌漿管端保持距孔底150mm，灌漿壓力宜保持0.4～0.6MPa。隨著漿液的灌入，當見到漿液從孔口外溢時，即可將灌漿管逐步向外拔出，但管口要始終埋在水泥漿中直至孔口，這樣可把孔內的水和空氣全部擠出孔外，保證灌漿質量。漿液應嚴格按設計的配合比配制并攪拌均勻，經過篩選后方可泵送。灌漿要連續，不得中斷，并應在初凝前用完。

因漿液凝固時收縮使漿面回落，必須及時進行補漿。灌漿完后應將錨桿頭臨時支撐好，以保證錨桿位于孔中央。

灌漿過程中若中途耽擱時間過長超過漿液初凝時間，應重新清孔、灌漿。灌漿過程應做好詳細、完整的施工記錄。

灌漿后，在漿體強度未達到設計要求前，錨桿體不得承受外力或移動。

2.8錨桿驗收試驗

驗收錨桿待錨固體灌漿強度達到設計強度的90％后，可進行錨桿驗收試驗。錨桿驗收試驗的目的是檢驗施工質量是否達到設計要求。驗收試驗錨桿的數量取每種類型錨桿總數的5%（自由段位于Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ類巖石內時取總數的3%），且均不得少于5根。驗收試驗的錨桿應隨機抽樣。質監、監理、業主或設計單位對質量有疑問的錨桿也應抽樣作驗收試驗。當驗收錨桿不合格時應按錨桿總數的30%重新抽檢；若再有錨桿不合格時應全數進行檢驗。錨桿總變形量應滿足設計允許值，且應與地區經驗基本一致。

四、材料與設備

1、材料

1.1 錨桿桿體材料主要采用HRB335級以上螺紋鋼筋。錨桿防腐材料應與桿體無化學反應，且在施工期間或主體結構設計使用期間不發生損壞。

1.2錨固體采用 M30 水泥砂漿（水灰比 0.5），水泥砂漿要求使用自來水和普通硅酸鹽水泥， 細骨料采用中砂，砂的含量（按重量）不得大于 3%。 錨孔注漿壓力約 0.5MPa。砂和水泥必須提前進行材料復試，檢驗合格后方可使用。 當采用細石混凝土作為注漿材料時，混凝土強度等級不宜小于C30，石子粒徑最大不大于15mm。

2、設備

五、質量控制

1、質量控制

2、驗收試驗的錨桿數量按設計要求，當設計無要求時，不少于錨桿總數的5%，且不得少于3根。永久性抗浮錨桿的最大試驗荷載取錨桿軸向拉力值的1.5倍，驗收試驗應分級加載，初始荷載宜取錨桿軸向拉力設計值的0.10倍，分級加載值宜取錨桿軸向拉力設計值的0.50、0.75、1.00、1.20、1.33、1.50倍。每級荷載均應穩定5~10min，并記錄位移增量，最后一級荷載應維持10min。

3、抗浮錨桿節點防滲措施

3.1錨桿部位墊層澆筑時，預留邊長為500mm×500mm×250mm高的凹槽。

3.2地下室底板抗浮錨桿采用直徑25mm的帶肋鋼，在錨桿錨入巖層段距上下端20cm處各焊接一根Φ6與孔徑同長的定位筋，確保錨桿筋能夠放置在細石混凝土的中間部位，便于混凝土澆筑密實。填充錨桿鉆孔預留凹槽的細石混凝土采用抗滲混凝土并留置試件，其抗滲及強度等級同基礎混凝土抗滲及強度等級。

3.3用聚氨酯防水涂料對錨桿鉆孔處進行封灌，并沿錨桿上翻250mm高。二遍聚氨酯防水涂料施工完畢且涂膜固化后，在錨桿處鋪貼防水卷材附加層，卷材在錨桿處進行割“十”字花穿過。地下室正常防水施工至錨桿處上返20mm，防水層施工完畢后，在錨桿周圍的防水卷材收口處用聚氨酯防水涂料涂刷封閉，然后用遇水膨脹止水圈箍緊，預防后續工序破壞。

4、抗浮錨桿防腐措施

所有抗拔錨桿中的受力鋼筋，均先手工除銹St2.5 級， 并須采用涂膜鍍鋅對鋼筋進行防腐處理，涂層厚度不小于 35μm。

六、效益分析

1、本工法勞動強度低，施工安全，操作簡便，特別是適用于受場地局限比較大的施工環境，有效地減少了機械設備的投入，在巖體中錨桿的施工效率，加快施工進度，縮短了施工周期保證桿體的抗拔要求，根據不同的巖體情況，通過選擇不同的鉆機及相配套的空壓機、鉆桿、鉆具等施工錨桿，從而來達到建筑物永久抗浮的需要，具有很高的推廣價值。

2、用抗浮錨桿施工工藝取代了傳統樁基施工工藝，節約了資源，降低了成本。錨桿作為一種抗浮措施，充分體現了綠化建筑的概念，是一種因地制宜，符合“節水、節能、節地、節材”的四節一環保及綠色施工要求的抗浮措施，相比其它方案，具有很大的成本和環保優勢。

七、現場施工圖片

來源：土木吧，豆丁施工