某病房医技楼工程抗浮锚杆的计算

张 明 华

(中国中元国际工程有限公司，北京 100089)

某病房医技楼工程抗浮锚杆的计算

张 明 华

(中国中元国际工程有限公司，北京 100089)

结合某医疗建筑的工程实例，通过JCCAD[1]计算，对裙房部分抗浮锚杆进行了合理布置，并针对锚杆间距的优化，提出了相应的设计思路，使锚杆布置达到安全有效、经济合理的效果。

抗浮锚杆，JCCAD，局部抗浮，底板计算

0 引言

近年来，在一些大型的医疗建筑设计中，由于使用功能的要求(如大量的地下车位)，使得地下室层数和层高往往比较大，地下室有时会达到20 m左右的深度，而医疗建筑的门诊医技部分多是地上五六层的多层结构。当地下抗浮水位比较高时，结构荷载不能抵抗地下水的浮力，抗浮问题就随之而来。

地下工程的抗浮问题可采用压重法、抗浮桩或抗浮锚杆来解决。压重法是通过加大混凝土底板厚度以平衡水的浮力，但经济上不太合理。抗浮桩大多采用人工挖孔灌注桩或机械钻孔灌注桩。灌注桩的缺点是造价高。因灌注桩与柱子相连，使抗浮桩的间距太大，需很厚的底板才能抵抗浮力产生的弯矩和剪力，因而底板较厚。而抗浮锚杆的间距小，地下室底板可做得较薄，锚杆的造价也较低，使整个抗浮结构可大大的节省工程造价[2]。

1 工程概况

本工程为北京某新建病房医技楼，平面尺寸约为91 m×58 m，地下3层，医技裙房地上6层，病房主楼地上10层，如图1所示。由于地下车位数量的要求，地下室埋深达23.3 m，抗浮水位为地下1.9 m，裙房部分存在抗浮不足的问题，需采取抗浮措施。考虑场地施工条件和经济因素，抗浮措施采用抗浮锚杆。基础底板为柱下平板筏形基础。

基底以下土层主要为厚度12 m左右的细砂层、卵石层等。抗浮锚杆的锚固层主要为细砂层。

2 锚杆布置估算

本工程裙房部分按照每平方米平均计算：自重荷载Gk=148.5 kN/m2(地上6层、地下3层，包括基础底板自重)。水浮力Nw,k=(23.3-1.9)×10=214 kN/m2。

根据结构柱网尺寸，锚杆按照2.0m×1.8m间距布置，则每根锚杆所需拉力Nt=2.0×1.8×76.2=274.32kN，取Nt=300kN。

本工程裙房基底下采用永久性全长摩擦型锚杆，锚杆直径D=150mm。

综上，最终锚杆选用直径D=150 mm，锚杆长La=7 m，锚杆钢筋直径d=40 mm，如图2所示。

3 锚杆间距优化

本工程在PKPM的SATWE模块中计算后，得到底层框架柱的轴力结果。由于结构布置和剪力墙分布的不均匀(本工程为框架剪力墙结构)，使得每根框架柱的轴力结果不尽相同，尤其是个别框架柱轴力明显小于平均轴力。此处很容易造成局部抗浮不足，使得柱子“浮起”，失去了基础底板计算时柱子的支座作用，造成基础底板配筋很大，尤其是底板上筋。

所以，需要根据前述方法，再按照每根柱子分担的平面面积，分别计算每根柱子的有效区域(左右各半个柱网间距)内的抗浮，从而对个别轴力较小的柱下区域的抗浮锚杆间距进行加密。

另外，本工程中，对于柱子轴力明显大于平均值的区域，锚杆间距可以适当加大；地下室外墙下以及附近区域的锚杆可以省掉；竖向荷载较大的剪力墙核心筒区域，也可以不用布置锚杆。

通过上述的优化调整，可以使锚杆在最需要的区域发挥最大的作用，同时也避免了基础底板由于局部抗浮不足而造成的底板配筋异常，使得锚杆的布置更加有效和经济。

4 通过JCCAD底板配筋结果的检验

将上述优化后的锚杆布置在PKPM的JCCAD模块中进行输入，通过桩筏有限元计算，最终得到基础底板的配筋。在柱下部位未发现底板上筋过大的现象，反之则说明此区域局部抗浮不足，需要继续加密锚杆间距。

5 结语

本工程裙房部分抗浮不足，采取了抗浮锚杆措施。通过锚杆布置的估算、间距优化和底板配筋检验这三个步骤，最终达到了锚杆布置的安全有效、经济合理。

[1] JCCAD 2010[Z].中国建筑科学研究院建研科技股份有限公司,2012.

[2] 贾金青，宋二祥.滨海大型地下工程抗浮锚杆的设计与试验研究[J].岩土工程学报,2002，24(6):31-32.

[3] GB 50007—2011，建筑地基基础设计规范[S].

[4] CECS 22:2005，岩土锚杆(索)技术规程[S].

[5] 黄琪祺，周 健.抗浮锚杆在工程设计中的应用[J].土工基础,2008，22(3):28-29.

The calculation on anti-floating anchor of a ward medical building engineering

Zhang Minghua

(ChinaIPPRInternationalEngineeringLimitedCompany,Beijing100089,China)

Combining with the engineering example of a medical building, through the JCCAD calculation, made reasonable layout to anti-floating anchor of podiums parts, and according to the optimization of anchor spacing, put forward corresponding design ideas, made the anchor arrangement gained the safe and effective, reasonable and economic effect.

anti floating anchor, JCCAD, local anti-floating, bottom plate calculation

2015-02-27

张明华(1982- )，男，工程师

1009-6825(2015)13-0086-02

TU753

A