高寒地区抗浮锚杆技术总结

高寒地区抗浮锚杆技术总结

邵玉龙

中国核工业华兴建设有限公司 江苏 南京 210019

[摘要]“十四五”以来，国内城市化进程不断加快，中国经济向高质量方向发展，多层、高层、超高层建筑不断涌现，对地下基础工程的要求也也越来越高。随着城市化进程；规划用地资源紧俏，多层及高层建筑地下室，地下综合停车场等地下附属建筑面临最核心的问题—抗浮设计。但在实际抗浮设计中，弱化了布置优化与主体结构共同作用的变形协调，在施工中也应注重质量控制措施。

[关键词]多层；高层；地下基础；抗浮设计；施工质量控制

引言

当拟建建筑地下水位较高时，拟建建筑物地下埋置深度也相应增加；拟建建筑物因重力荷载代表值不足时，时，拟建建筑物随之受浮力破坏。抗浮锚杆用于抗浮工程时与底板相连接，在土层中锚固，通过与锚杆四周土体的摩擦力，从而为结构提供抗拔力，使得结构在承受地下水浮力的同时，抗浮锚杆与基础形成统一整体产生拉力，与此同时抗浮锚杆在版底部与地基形成统一整体，起到一定加固地基的作用，减少了地基的不均匀沉降和变形。

1工程环境、设计概况

本工程位于青海省祁连县，根据岩土工程勘察报告显示：场地内勘探点揭露深度内均见地下水，地下水属第四系孔隙潜水，地下水稳定水位埋深为3.10m-6.10m在此工程中，基础位置设计了1096根永久性的抗浮锚杆，规格采用的都是3Φ25、HRB400E钢筋，孔径为Φ180，承载力为270kN。

2施工重难点

1、锚杆成品钢筋加工质量控制。

2、防腐阻锈处理。

3、施工作业面大，过程施工时交叉作业多，工序衔接紧密。

3质量控制措施和方法

3.1进厂对原材料进行监督和把控

抗浮锚杆钢筋原材料尤为重要，锚杆钢筋骨架的加工质量对现场安装及设计承载力影响较大，原材料进场前必须核对厂家出场合格证明书及钢牌号，第三方检测单位复检报告，且应在施工现场随机抽样送检，最大程度的提高产品材料质量保证率。

3.2施工工序的合理调整

针对项目现场实际情况，对施工工序上的合理调整至关重要。鉴于本工程在基础结构的设计上采用的是天然地基，所以它的持力层应该降低对于土体的扰动。如果采用先对锚杆施工，然后再浇筑垫层的混凝土，开挖时需要预留500mm的土方厚度，以更好地保证底板下的土体结构。而对于预留出来的土方，需要在抗浮锚杆施工完以后再进行混凝土浇筑，对施工进度存在影响，且施工扰动易影响已施工锚杆，导致锚杆可能不符合“最大加载量不应小于设计抗拔力的1.5倍”的要求。

根据前期设计要求对施工工序进行微调整：基坑开挖机械作业完成后，人工挖至设计标高后，对筏板基础垫层先进行混凝土施工，然后再对锚杆施工。锚杆施工前期对垫层及时进行混凝土施工，有效的避免了因为锚杆施工作业进度避免开挖基坑长时间受到水的浸泡，进而扰动了原有土层的结构影响建筑工程地基承载力，从客观上来讲提高了土层的承载力。

3.3对抗浮锚杆放线定位，做好标记识别工作

按照抗浮锚杆施工桩位平面布置图放线确定桩位，并在相应位置做好明显的油漆标记；桩位间误差控制在规范要求之内。由于抗浮锚杆布置多且数量较多，为了防止对各个锚杆的定位出现重复或偏差，根据抗浮锚杆平面布置图，对图中每一处锚杆进行逐一编号。其次利用移交的已知定位坐标控制点，推算或使用CAD等软件精确计算出各相应编号在施工总平面布置图中的位置的理论坐标定位点，最后利用已知坐标控制点进行定位放样，定位放样点即为锚杆孔位。放样时逐一测量该点高程，计算得出钻孔深度。如果遇到锚杆定位如遇特殊情况时；如锚杆布置于集水坑中；因为施工顺序的先后，集水坑内的锚杆无法施工，所以采取先回填再打锚杆。

3.4抗浮锚杆制作及防腐处理

钢筋进场后由于长时间放置，表面会产生浮锈，首先应该清除钢筋表面的浮锈和油污，焊接3道间隔为1.8～2m定位支架，锚杆钢筋骨架间间距焊接Φ8（HRB400）定位中心支架，以使锚杆体保持平行，以保证锚杆的形状规格及锚孔中心，并安放PE注浆管。注浆管距锚杆下端约500mm,锚杆钢筋顶端钢筋锚固于底板中，其长度应大于40d(d为钢筋直径25mm)。

锚杆钢筋处涂刷非固化橡胶沥青防腐层（涂刷范围超出锚杆周围150mm）。并且在涂刷时确保保护层厚度为2cm。并且在锚杆钢筋范围处填充橡胶沥青封闭，从而对于锚杆钢筋的锈蚀。

3.5锚杆的安装

PE注浆管内径20mm，长度要求能满足能自孔底开始依次向上的注浆长度距离，注浆管的长度要小于锚杆杆体长度，防止在锚杆杆体在下放吊装时被土体所阻塞。检查灌浆管是否有破裂或堵塞，接口处是否牢固，破裂处使用胶布封好。

锚杆体采用机械配合人工安放；下锚前，锚杆制作质量和锚杆长度需经监理验收合格后，方可下入孔内。锚杆设计长度较短的锚杆，运用简易性三脚架杆配电动葫芦升降吊装入孔。对于杆体较长或者作业半径不足以满足作业要求时；或者三脚架杆高度无法满足要求吊装较长的锚杆作业时；应采取汽车吊车吊装作业。吊装安装时应配备专职测量人员对杆体垂直度、水平度进行观测，确保吊装安放质量。

3.6锚杆注浆

注浆作业在抗浮锚杆工程施工中是最后一道工序，也是最为重要的工序，砂浆灌浆的作用是更好的与地基土空隙的位置进行填充，使得锚杆与地基土产生嵌固作用，钢筋与砂浆协同工作，锚杆不易被地下水及氯盐等有害物质对钢筋产生腐蚀作用。

在注浆作业过程中，水泥沙浆配制：M30水泥沙浆，水泥宜采用普通硅硅酸盐水泥P.042.5；不得使用高铝水泥（一般在重要结构工程中不使用高铝水泥）。并对砂浆配合比严格过程中控制；搅拌均匀，具有可靠性，低泌浆性；在注浆前先泵送压缩空气以疏通管路，后采用常压泵送方法注浆，灌注前不得拔出注浆管，以保证锚杆底端注浆密实；并且采用高压导管法灌注砂浆，首次注浆量以注满孔为准，充盈系数达1.2以上；且注浆作业要连续，注浆管要边注边拔，拔管高度不超出孔内浆液面以免影响灌注质量。待第一次注浆体初凝强度达5.0MPa后，即可用高压注浆管进行二次高压注浆。二次注浆时间可根据注浆工艺通过试验确定。为了提高浆体的早期强度，可以考虑加入适量的外掺剂（早强剂、膨胀剂、防冻剂），起到早强和微膨胀的作用；高寒地区或在冬季施工时还应加入防冻剂。

4总结

在实际过程中地层构造的不均匀性较为明显的区域布置抗浮锚杆,因此锚杆摩阻力有着离散性较大规律性；拉拔试验时，拔力一定的情况下，各锚杆产生的位移也不尽相同。精确的理论计算求解在目前设计、施工中存在短板；目前只能靠以往经验安全系数确定取值大小。

锚杆拉拔破坏不存在过渡期，属于脆性破坏。当结构遭受偶然荷载时极易失效。因此在施工中更要注重施工质量管理。本工程中将抗浮锚杆施工技术应用到工程建设中，可实践可操作性，强度可靠性高，也值得在其他项目中推广和应用。

参考文献

[1]曾伟金.抗浮锚杆施工技术在地下室中的应用研究[J].西部资源，2020,99(6):101-102,105.

[2]邵远扬.地下室抗浮锚杆的设计与试验验证[J].福建建筑，2020,268(10):63-68.

[3]曾伟金.抗浮锚杆施工技术在地下室中的应用研究[J].西部资源，2020(06):101-102,105.