淺談地下室底板抗浮錨桿施工技術措施

潘鋒陽

淺談地下室底板抗浮錨桿施工技術措施

潘鋒陽

隨著城市化建設的的發展，我國的土地資源日漸減少，特別是人流量較大的大型都市。為了獲取更多的空間資源，對地下空間的開發和利用已經成為一種發展趨勢。比如地下商場和地下車庫的建設，都是通過對地下的挖掘來實現更多空間資源的利用，以及建設成本的降低。然而，建筑物越往地下的深處開發，也會隨之出現抗浮的問題，地下的結構建設會因為水浮力而遭到破壞，造成資金的浪費。因此，對地下工程的設計與施工時地下結構抗浮問題的研究，當成為設計人員以及施工人員關注的重中之重。地下室的設計人員應該對不同的地下工程和實際施工情況進行綜合考慮，采用最經濟、適用的施工方案。

抗浮；抗浮錨桿；施工技術；抗浮樁

地下工程的廣泛建設中曾出現過不少的抗浮事故，從具體的事故中我們可以發現，造成結構物發生上浮破壞的主要因素有兩類：①相關的施工人員對抗浮問題沒有給予足夠的重視，地下水浮力的情況認知不到位；②暴雨帶來的大量積水不斷向底層滲進，導致地下水的浮力迅速上升，浮力大于上層結構物的重量后，隨即就會出現上浮事故；還有如結構物承擔荷載的不均勻設計、季節變換導致地下水位的變化等都是造成上浮事故產生的導火線。通常情況下，要完全避免結構物因上浮力而遭受破壞的情況是很難做到的。然而，但凡發生破壞，結構物將不會失去正常的使用功能，或者是發生較大的事故，而造成嚴重的損失。

1　我國地下室底板抗浮研究現狀

國內對抗浮措施的研究和案例還是比較少的，在制定抗浮設計指導和標準方面的成果也不多，一些現行的行業規范還存在很多需要完善和改進的地方。當前，我國在地下工程施工過程中，所采取的抗浮措施有壓載、降排截水、抗浮樁、抗浮錨桿等，其中以抗浮錨桿施工技術相對簡易，施工效果相對較好。

2　抗浮錨桿施工技術

2.1抗浮錨桿概述

可以將錨桿看成是一種小型抗浮樁，它是通過和地下結構物的底部相連接，再在土層中進行錨固，以錨固力提供抗拔力，讓其承擔地下水或者是風荷載對底部結構產生的拉力，進而確保結構物趨于穩定的狀態。一般情況，我們把抗浮錨桿，運用在地下結構物的抗浮措施中，其發揮效力的方式和抗浮樁類似，由周圍土層和桿體發生相對位移所產生的摩擦力和阻力來提供抗拔力[1]。由于錨桿比較小，通常都是較為密集的進行布置，因此和抗浮樁相比還是存在著一定的區別的。

2.2抗浮錨桿技術措施使用實例

表1　

施工時可將注漿錨桿設置于粉質粘土以及硬塑狀粘土或風化基巖。這樣的施工方法比較容易，有著布置靈活且錨固效率較高的特點，與其他措施抗浮錨桿的適應性相比較明顯占有優勢。

圖1　錨桿截面圖

2.3抗浮錨桿施工技術的特點

巖土錨固技術具有很多顯著的特點，例如：當挖好基坑后，可以較好地保持土層自身的強度，防止土層受到擾動而發生破壞的同時，還能協調控制土層的變形，從而保證施工的安全進行；促進土層受力性能的改善，因為抗浮錨桿技術能夠提高土層結構的抗剪強度；對錨桿的結構參數、分布情況等進行有效設定和控制；通過有限的支護抗力帶來良好的穩定效果；對土層特性的改善，讓土地資源得到更好地利用，在一定程度上降低了施工成本；還能在地下結構物發生破壞后可以發揮及時搶修和加固的特色功能，對人們的生命財產安全起到保作用[2]。

2.4抗浮錨桿施工工藝

錨桿的制作、成孔、注漿、養護以及清渣等工作是抗浮錨桿施工中的主要工序。是否合理采用每道工序都會對錨桿的承載力和使用期限產生影響，而當前，國內對錨桿的制作、成孔以及注漿各方面研究的投入較多。抗浮錨桿的制作主要是進行對錨桿材料的選用、鋼筋數量的配備、鋼筋綁扎等工作；成孔的方式主要有兩種，即是水成孔法和干成孔法。但是水成孔法有無法將孔底殘渣完全清理干凈，操作效率低等缺點，而干成孔法卻沒有這些缺點。在實際的施工過程中，地下工程的施工人員應該依照不同的地質形態采用相適應的施工工藝[3]。如圖2和表2。

圖2　錨桿施工圖

以不同的地質情況為例，對單根錨桿承載力進行結算。

表2　單根錨桿承載力計算結果[4]

3　抗浮錨桿的施工質量控制

由于不同的擬建場地地層起伏較大，相同軸線上各地層厚度相差度較高，無法采用相同的施工工藝，要想保證施工質量，提高工作效率，就應對不同區域采用不同的施工方法。

3.1不同地質情況下的施工質量控制

（1）基巖面或土層較薄的區域

此區域的地質情況較好，在錨桿鉆孔過程中很少因為基底受振發生撓動而出現塌孔現象。所以在施工時可選擇自重較大、動力大、較為先進的進口設備。利用其液壓系統和高風壓在機械高壓頂進的過程中，用高壓風將部分土或巖屑吹出。高壓頂進可以使錨桿孔壁的土層密實度增加，降低塌孔頻率。

（2）土層較厚的區域

此區域的基巖上部土層較厚且自穩性不好，在基巖上部土層可先選用地質鉆機鉆孔，然后后改用MG-100B型鉆機在基巖中成孔，為避免發生塌孔現象，在此過程中選用水泥漿護壁。為防止因使用水泥漿護壁而造成錨孔縮徑現象，在抗浮錨桿的施工中不可使用泥漿護壁，以減小對握裹力的影響。

3.2地下水位較高的施工預防處理措施

有砂層分布的區域地下水位較高，且鉆孔后隨著地下水涌入鉆孔，會形成塌孔現象，選擇在基巖標高較低處布置降水井，讓鉆孔位置的地下水位低于土層，以此避免塌孔現象。

3.3巖石破碎帶的施工處理

在此區域，錨桿成孔過程中，會因為施工機械鉆桿的沖擊與振動而產生局部巖石破碎分離的情況，在此條件下就經常會發生塌孔現象，所以在此區域就必須輔助鋼套筒操作施工，而且在操作過程中要依照操作面的巖層實際情況小心操作，防止出現鋼套筒因被擠壓在巖層中而無法取出的問題。

3.4不同地質情況下錨桿水泥砂漿灌注控制

根據不同地質情況，應嚴格按照試驗配合比拌制水泥砂漿。首先在攪拌前計算出每盤水泥砂漿的水用量、水泥用量、砂用量，用沙子過磅、水用桶量的計量方式進行嚴格控制，水泥砂漿的攪拌時間不小于3min，在灌注過程中一邊攪拌，一邊灌注，水泥砂漿的留置時間不大于2h。錨桿孔灌注水泥砂漿過后3h，漿體如有超過50ml的沉降，進行第二次注漿。

如注漿開始或中途停止超過30min，應用水或稀水泥漿潤滑注漿罐及其管路，以保證錨桿孔灌漿的施工質量，現場所有的錨桿灌漿施工時，統一采用將錨桿和高壓氣管一起插入至錨桿孔底部，利用高壓注漿，用水泥砂漿將孔內的水頂出并且減少灌漿時出現氣泡。

3.5抗浮錨桿防水施工措施

由于錨桿鋼筋穿過底板外防水，地下水會沿著鋼筋向上從底板混凝土中滲出，因此是地下室防水的薄弱環節，為達到防水效果可采取一些有效措施。

在錨桿端部可加焊止水鋼板，焊縫必須飽滿均勻，以阻止地下水的壓力。在錨桿根部墊層上可涂刷兩遍水泥基滲透結晶型防水涂料，利用混凝土本身的成分在混凝土內部發生反應，而反應的產物即是不溶性纖維狀的結晶生成物，能堵塞毛細孔通道，降低建材孔隙率，提高密實性，從而達到防水目的。

還可以采用防水附加層、防水卷材鋪貼，需注意卷材盡量避免在錨桿部位搭接。在防水卷材上涂刷一遍4mm厚的改性瀝青防水涂料，其良好的涂覆和粘結性可用于防水，收口后澆筑防水保護層混凝土。當基礎底板鋼筋綁扎完成后，可將露出的錨桿端部鋼筋與底板混凝土同時澆注，重點加強錨桿部位的混凝土。

最后的振搗施工，經驗證明混凝土作為底板防水的最終屏障，其防水作用和效果也很明顯的。

4　結束語

由于受多種因素的影響，地下室的抗浮問題已經成為建筑結構安全中的一大隱患。設計考慮的片面化和抗浮意識的不足，導致現有地下室存在著很多抗浮不足的現象，抗浮事故時有發生，時刻威脅著人們的生命安全和財產安全。抗浮錨桿施工技術是地下工程施工工藝中的一項重要技術，本文針對施行錨桿施工技術以解決地下室底板抗浮的問題進行了探究，對抗浮錨桿設計中應該要注意的細節進行了全面的分析，以期為地下工程設計人員提供意見參考。

[1]李于中.關于地下室底板抗浮錨桿施工技術的探究[J].建筑工程技術與設計，2014，17（33）：23.

[2]張斌，謝飛，丁建華，等.抗拔錨桿在高層建筑地下室抗浮中的應用研究[J].江蘇建筑，2013，54（11）：72～75.

[3]吳曉方.淺談新增抗浮錨桿及結構底板施工技術[J].建筑工程技術與設計，2011，03（34）：11～12.

[4]張如俊.抗浮錨桿施工技術[J].建材技術與應用，2012，34（26）：30～32.

[5]魏明，李天成.水泥基滲透結晶型防水材料在帶抗浮錨桿地下室底板防水施工中的應用[J].中國高新技術企業，2010，05（11）：37～38.

TU753

A

1673-0038（2015）43-0003-02

2015-10-11

潘鋒陽（1983-），大學本科，主要從事現場施工管理工作。