基础抗浮施工

聂家伟

【摘 要】:随着深基础在高层建筑的应用越来越广泛，深基础施工技术也日趋完善，目前，在深基础施工实践中，我们应当高度重视高水位区的抗浮问题，如何避免或减少水浮力的影响，对保证工程的基础质量至关重要。本文将根据工程实际施工情况，研究并探讨相应的对策与措施，以减少浮托力对深基础带来的影响与破坏。

【关键词】：基坑水位；稳定计算；抗浮措施

中图分类号：TV551.4文献标识码： A 文章编号：

引言

在深基础施工中，高水位的水浮力的影响十分明显，并且，由于停电、排水系统故障、总体降水能力不足等原因，是施工难度的大大提高。一下将通过对施工过程遇到的问题，通过抗浮里稳定计算，采取一些相应的解决措施。

一、水浮力对深基础的影响

基坑水位上升时，水浮力对在工程施工中的深基础的影响主要表现在以下几个方面：

垫层和周边防水护墙和基础底板防水层做完后会形成一个“轻体壳船”，其自重很轻，因为抗浮荷载轿小，若水位上升，水浮力就可能浮托基底垫层与防水层，特别是在基底局部加深处，如电梯井、污水池、消防水池等低洼处，其浮托力更加大，会顶坏垫层混凝土、破坏防水层，使地下大量水涌入基坑内，严重时会导致防水层局部脱离、鼓起裂开产生破坏。

地下室在外墙完成之后，顶板和梁准备施工，施工人员通常采取围护墙、外侧防水层和回填土相互跟进的方法，这样有利于边坡稳定，方便施工，有时会忘记考虑基础抗浮问题，导致水位上到回填土面以下，看起来似乎并没有什么影响，但如果抗浮荷载过小时，就会致使未完工的基础部分产生上浮现象。

当深基础施工到±0.000m时，上部结构还没有施工，万一遇停电、暴雨时，地下水位突然提升，当水浮力大于基础自重等抗浮荷载时，也会出现基础脱离而上浮等状况。一旦出现上浮，处理复位起来就会十分困难，代价也会非常巨大。

二、引起基坑水位上升的原因

高水位地区深基础施工时，为保证施工正常进行，必定会采取降水或阻水帷幕等措施。通常情况下，因水位控制较低，水浮力对基础造成破坏不大，但遇到特殊情况时，水位升高到一定程度，水浮力增大，就会出现一些问题。比如：停电使排水系统无法运转。停电时间过长，基坑水位快速上升，在渗透系数很大的地层情况下显得更为突出；总体降低水为能力不足。如果降水方案是按枯水期设计的，遇到施工进度延迟，进入丰水期，又没有及时采取相应措施，就会因排水量小于进水量而导致地下水位逐步上升；另外，由于有些工程地势低洼，周围排水系统不完善，挡水措施不当，大量雨水汇集进入基坑，也会引起基坑水位上升。

三、抗浮的稳定措施

在进行高水位地区深基础施工时，施工人员必须明确的抗浮重要性，了解工程各实际阶段施工情况，分别采取一些相应的抗浮措施。

基础施工组织设计的编制，应考虑抗浮具体措施，必要时要对没阶段警戒水位设计高度进行计算，方便指导施工时的降水位控制。降水方案设计时，要留有余地，注意排水系统可能出现的故障及相应的处理措施，考虑雨季施工的风险性。降排水用电要有保证，关键时候应有备用电源，如备用采油发电机等。深基础施工尽可能避开雨季。进入雨季施工时，除落实降水措施，加强降水的组织管理外，还应该密切注意天气预报，做好下雨时的预防措施。对基坑外围要进行有组织排水，坑周围须筑堤挡水，防止四周地面雨水汇集进入基坑，增加排水负荷促使基坑内水位迅涨。

配重抗浮。小型水池通常不需要配重抗浮，因为池壁相距较近, 加上底板向外突出的部分上部土重和壁板与土之间摩擦力，抗浮安全系数比较容易满足规范。配重抗浮常用有三种方法，一是在底板上部配低等级混凝土压重或者是在顶板覆土配重；二是设较厚的钢筋砼底板；三是在底板下部设低等级砼挂重。一、二种方法的优点是简单可靠，当构筑物的自身重度与浮力相差不大时，应尽量采用配重抗浮，对工程造价的影响小，投产后亦没有管理成本。但构筑物的自身重度与浮力相差较大时，因配重部分厚度增大及挖土排水、抗弯的增大，将会增加工程量使土建造价提高；如采用底板下设砼挂重的方法，壁板的弯矩值小，底板的钢筋用量也不会增加，但底板和挂重部分砼须用钢筋连接，施工比较麻烦，特别地下水对钢筋砼具有侵蚀性时，设挂重的方法须谨慎。

压重抗浮。压重抗浮一般是通过在池底、池内、池顶外挑墙趾上压重来抗浮。它的浮力较大，通常采用池体上部增重和池底增重两种方法。采用池体上部增加自重，会很大程度上增加池底板和顶板的荷载，使底、顶板的配筋和结构厚度都相应增加,从而导致池体突出地表，致使与原设计的管路系统不配套，因此不宜用在已建结构的改造工程。池底增重通常需将池体加深，在池内填浆砌块石或筑压重混凝土等来达到抗浮的目的。单单增加池底的厚度，需要使用大量的混凝土，而且会占用一定的水池储水空间，影响水池的正常使用。

抗浮锚杆防水。抗浮锚杆，也叫抗浮桩，是建筑工程地下结构抗浮措施的一种。抗浮锚杆不同于一般的基础桩，有其自身的独特性能，与一般基础桩的最大区别在于：基础桩一般为抗压桩，桩体承受建筑荷载压力，受力自桩顶向桩底传递，桩体受力随着建筑荷载的改变的变化；而抗浮桩则为抗拔桩体承受拉力，普通抗浮桩受力也是自桩顶向桩底传递，桩体受力大小随着地下水位的变化而变化，但两者受力机制恰好相反。抗浮锚杆防水是一个大问题，要锚入坚硬岩土层为好。灌浆强度最好与地下室砼强度在一个等级上，并且应加入微膨胀剂，防止形成地下水的通道。锚杆钢筋会穿过底板外防水，锚杆钢筋应有防水措施。锚杆孔位测量。平整场地后，对锚杆桩中心位置进行准确放样，将所要钻孔的桩位用红油漆画圆涂匀，使钻孔时标志醒目，又不易损毁；钻机就位。抗浮锚杆桩施工的第一道工序就是将钻机安置在测设的桩位上，使钻头（潜孔锤）对准桩位；钻孔。为了确保从开钻起到灌浆完成全过程保持成孔形状，不发生塌孔事故，应根据地质条件、设计要求、现场情况等，选择合适的成孔方法和相应的钻孔机具；锚杆钢筋加工。抗浮锚杆是地下室岩层受拉力的关键部件。故应采用强度高、延伸率大、疲劳强度高、稳定性好的材料；安放锚杆。安放锚杆用铁丝将注浆管与钢筋束绑扎牢固，绑扎点每2m一个。非锚固端预留20～40cm以方便注浆。为防止土壤对锚杆的腐蚀，锚杆应进行防腐处理，或用抗腐蚀的特殊钢制作锚杆；回填砾石。取粒径0.5～2mm的瓜米石，将其从锚杆孔口，缓慢倒下，回填砾石时应做到边回填边缓慢摇动锚杆，使砾石充分到达孔底并填满空洞至设计标高，确保锚杆的强度与质量。

结束语

总之，基础抗浮控制时工程施工过程中相当重要的部分，是施工质量好坏的保证，目前建筑工程中多数采用的锚杆抗浮施工，因其施工便捷且造价低廉，在我国超深基础，地下室中应用极为广泛。但其在施工中水泥浆流失浪费较多，会造成一定范围的施工环境污染，且水泥浆配合比掌控不当易对锚杆强度和质量造成影响。故在今后的施工与研究中应积极需找新材料、新工艺和新技术，加强抗浮锚杆桩的质量控制，减少施工中对环境的污染，确保施工质量，走绿色环保，可持续发展道路。

参考文献：

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