抗浮锚杆在下沉式广场基础抗浮中的应用

廖坤阳，韩 伟

(福建林业职业技术学院，福建 南平 353000)

在滨江或滨河地区，地下建筑往往容易受到地下水的影响。在基础施工过程中，由于初期结构自重较低且不足以抵抗地下水浮力，容易出现基础整体上浮、上部建筑物倾斜或基础地板出现开裂等破坏现象。解决抗浮问题的方法很多，常用的有压重法（适当增加结构自重或配重）、井点降排水法、抗浮桩法和抗浮锚杆法。抗浮锚杆是将预应力锚筋锚固于稳定地层中，通过其抗拉强度产生的拉应力及地基土与锚固体的摩擦力产生的抗拔力来约束基础上浮的趋势，解决地下建筑抗浮的问题。由于其施工技术成熟，结构单点受力较小且计算方便、施工方便快捷、施工工期短、成本较为经济等优点，在基础抗浮设计施工中得到了广泛的应用。

一、工程概况

浦城县体育中心项目位于浦城县兴浦路北侧，东临南浦北路，西临兴华北路，北侧紧邻浦城永晖·豪布斯卡大型城市商业综合体。本工程总用地面积51363.7m2，总建筑面积 19811.14m2，其中地上 977.59m2，地下18833.55m2。设计地下一层为停车库、设备用房，地上为田径场跑道、篮球场、羽毛球场、主看台、地面附属用房及配套景观工程等。体育场设计等级为丙级，看台座位数量855个。本工程抗震设防类别为丙类，结构安全等级为二级，所在地区为6度抗震设防烈度，设计基本地震加速度为0.05g。基础形式采用筏板基础，设计等级为乙级，混凝土结构的环境类别为二（a）类，结构设计使用年限为50年。地下部分框架抗震等级为三级。

表1 各土层分布及物理力学性质指标

根据《浦城县丹桂广场及城市综合体工程岩土工程勘察报告》揭示，拟建场地土层自上而下分布情况见表1。

本工程建筑相对于黄海高程229.40，地下室筏板底标高－6.50m，基坑四周现有地面自然标高约为228.0～229.0m，开挖影响范围内建筑物基坑开挖深度约6.50m，支护总周长约为830m。经地质勘察资料显示，该场地地下水水位较高，最高水位为地面以下1.5m左右，对筏板基础产生近5m的水头差。

二、抗浮锚杆设计

经计算，本工程地下水浮力设计值为150kPa，仅靠地下室结构自重不足以平衡地下水浮力，故需设置抗浮锚杆等措施来维持结构的稳定。

抗浮锚杆设计使用年限50年，锚固体为Ⅱ级抗拔安全等级，安全系数为2.0。抗浮锚杆采用梅花形布置，中距为1500mm，局部做加密处理，共1995根。单根锚杆抗拔极限承载力标准值（暂定）为300kN，锚孔孔径200mm。锚筋采用3 22螺纹钢呈三角形布置，要求进入岩土层有效深度为8.5m。钢筋居中支架采用38@3000与锚筋焊接，每隔1.5m加1段50mm长125的固定钢筋与锚筋焊接。锚筋保护层厚≥25mm，注浆采用补偿收缩普通水泥浆，强度≥42.5MPa，水泥砂浆强度≥30MPa。

三、抗浮锚杆施工

抗浮锚杆施工顺序的合理与否，将直接影响施工质量、安全及工程进度等。本文结合工程的实际情况，对抗浮锚杆施工的流程做简要介绍。具体工艺流程如图1所示。

图1 抗浮锚杆施工工艺流程图

（一）施工准备

抗浮锚杆施工前应编制专项施工方案，明确抗浮锚杆的施工方法及工艺流程，项目部根据方案落实人材机的供应计划做好锚筋的加工预制工作，建立各项试验送检及管理监督制度。按规定提出开工申请报告，并按要求进行基本试验，记录试验数据并用于确定有关设计参数。

据方案落实人材机的供应计划、做好锚筋的加工预制工作，建立各项试验送检及管理监督制度。按规定提出开工申请报告，并按要求进行基本试验，记录试验数据并用于确定有关设计参数。

（二）测量放样

根据抗浮锚杆平面布置图对所有锚杆进行统一编号，再以业主提供的控制点为基准，利用水准仪、全站仪进行现场定位放线，确定每个锚杆的坐标方位，用油漆、铁钎标明锚孔位置。钻机进出场先将控制点引测到四周龙门板桩上并加以保护，作为施工测量的控制依据。

（三）钻机就位

抗浮锚杆采用HXY-500型钻机螺旋钻进成孔工艺，钻头直径为200mm。钻机就位前，应对场地进行必要的平整和硬化，便于钻机行走及机身的垂直稳定。钻机安装就位后，应对锚孔位置、垂直度进行校正。

（四）钻机成孔

钻机校正完后，利用液压钻钻进施工，并随着深度的增加适时接长钻杆后继续钻进。直至钻到设计深度应避免立即停钻，需稳钻1～2min，保证端头的直径满足设计要求。钻进过程中，应及时、准确地记录施工情况，认真检查钻孔的深度和倾斜度。终孔后及时清理孔内余渣，并通知业主或监理进行现场量测，验收同意后进入下一道施工工序。

（五）锚筋制作与安放

预应力锚筋及支架钢筋应事先在加工棚预制好。为防止钢筋锈蚀，需现场搭设简易防护棚，保证场地四周排水通畅，必要时可对场地进行硬化处理。锚筋应按要求下料，断面平整，误差应控制在范围内。锚筋安放时应防止弯曲受扭，采用自制的固定架将锚筋吊运至孔口，由专人扶正缓缓下放至孔内。为保证锚筋锚固段的长度，可采用焊接短钢筋来架立锚筋，并通过调整架立钢筋的位置来确保锚筋的保护层厚度。

（六）孔道灌浆

孔道灌浆通常采用孔底压浆法。可在锚筋下放时预埋一根注浆管（距孔道约30cm左右）。现场严格按照配

合比拌制M30水泥砂浆，要求水灰比控制在0.45，水泥采用PO42.5。压浆应分两道进行，初次压浆压力在0.4～1MPa，待终凝前或强度≥5MPa时进行二次压浆，并适当掺入6%的膨胀剂，压力在1～1.5MPa。整个压浆过程应连续，至孔口有废浆溢出，排出浆液无水沫气体时，即可停止注浆，再对出浆口和孔眼进行封闭。

（七）锚固体的养护

孔道灌浆完毕应进行养护，在未达到规定龄期前，不得移动锚固体或在其上施加荷载。养护期间做好相应记录，对存在问题及时进行整改处理。及时清理锚筋表面的垃圾、油污等，保证施工现场的整洁。

（八）锚筋张拉锁定、验收

锚筋张拉锁定应在达到设计强度的80%以上时方可进行，并通知第三方进行验收检测，锚杆的验收应在业主、设计、监理等单位共同见证下进行。

锚杆验收试验是将大于设计轴力值的短期荷载施加在锚杆上，用于检验锚杆的安全系数是否与设计要求相近。经试验测得，锚头的弹性位移小于自由段与1/2锚固段之和的理论弹性伸长值，说明锚杆轴向抗拔力达到设计要求的300kN。

在浦城县体育中心项目基础抗浮锚杆的工程实践中，严格按照上述工艺流程组织施工，加强对抗浮锚杆质量控制点的管理，有效控制了抗浮锚杆的施工质量，取得了十分显著的效果。在后期的运营过程中，未见抗浮锚杆破坏、地面隆起或基础渗水等质量问题。实践证明，由于抗浮锚杆施工技术成熟，结构单点受力较小、施工速度快、成本较为经济等优点，将越来越广泛地用于基础抗浮设计施工中。

[1]王杨.基于地下室抗浮锚杆施工的工艺研究[J].安徽建筑，2014，21（5）:258-259.

[2]吴延凯,朱文禹,赵晓飞.浅谈抗浮锚杆在建筑地下结构中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2015(29).

[3]窦艳玲,马国栋,刘晓英.抗浮锚杆在高层结构地下车库工程中的应用[J].施工技术，2016,45（1）:109-111.

[4]林忠伟,刘新义,林达明.土层抗浮锚杆设计和工程实践[J].岩土工程技术，2013,27（3）:141-146.