抗拔锚杆桩技术解决地下室抗浮

■陈永春 ■福建中光建设有限公司，福建 福州 350000

随着城市中建筑物层次的增高，关联的地下建筑部分也在增加。部分建筑物的地下室，性质为裙房结构，自身的重量无法与浮力适应。特别是在地下水量丰富的区域内，地下室的构造经常面临悬浮的难题。在这样的形势下，设计人员就需要安排合适的抵抗浮力构造。常见的抗浮技术手段，包含了提升构造重量、设置抗拔的桩体、设置锚杆等。在这些方式中，抗拔类型的锚杆成本较低，施工期限不长，比较适合运用在地下室建造中。目前，这种技术手段缺少统一性的计算方式，因此，有必要改进锚杆设置的可靠和经济程度，完善有关的技术措施。

1 技术手段的优势

传统类型的抵抗浮力桩体选取了挖孔以及钻孔措施，因此价格偏高，且桩体必须连接到柱体上面，间隔过大。在这样的状态下，需要安排厚度较大的面板，才能平衡浮力带来的剪力和弯曲力。抗拔锚杆在土层内部的锚固，可以成为抗浮类型的锚杆;这种构造需要承受来自地下水的拉力作用，因此技术特征与传统类型的锚杆有差异。

抗拔锚杆的具体施工步骤简单，通常运用钻探机、锚杆机、螺旋杆设施等来钻探小孔，然后灌入泥浆或者砂浆，通过保养形成锚杆。可以在锚杆上面增添预应力，也可以视情况不增添这种预应力。目前，关于这种措施的规范还不够全面，在具体施工过程中，应当首先查看地下室的实际状态，发现技术运用的难点和关键，并强化对于施工流程的监督。只有这样，才能完善技术原理的体系，提升建造措施的技术性。

2 具体的建造措施要点

施工中应当关注的措施要点包括:首先，钻探所用的工具，应当选择金刚石作为钻头，并利用专门类型的地质钻探设施。清除残渣时，需要用到清水和压力泵，并在清洗之后安排锚杆、灌入泥浆，避免小孔出现坍塌。其次，利用钻探机和锤头制成小孔，需要将钻探机移动位置，并在岩层表面设置套管。完成这些步骤之后，才能继续敲打岩层形成小孔。这样做能够预防岩层穿孔、气压对地下室构造产生破坏等现象发生。

在形成小孔之后，如果没有对土层实施套管的维护措施，那么需要在一天之内清理完毕小孔内的淤积物质、安置钢筋并灌入泥浆。如果施工期限超过了一天，就可能导致小孔坍塌、直径缩短等现象，给钢筋的安置带来麻烦。同时，在这种情况下，也难以确保抗拔类型锚杆的整体质量。

应当选择清水来清理小孔的淤积物，不适宜选用泥浆等物质。如果利用泥浆来清洗，则有可能导致护壁，降低泥浆与土壤之间的摩擦作用力，从而减弱桩体抵抗浮力的能力。在灌注泥浆的流程中，应当临时密封桩体的开口部位，确保灌入的泥浆维持特定压力数值。在持续这种操作3 分钟之后，再慢慢抬高锚杆，确保泥浆可以渗透于周边的土壤里面。当泥浆与土壤融合时，桩体所具有的抵抗能力也就增大了。

如果施工地点的水体可能腐蚀到混凝土的构造，钢筋在被长时间浸泡之后，再放置于干湿程度不确定的环境中，就会受到来自地下水的侵蚀。在这样的情况下，应当选取普通类型的硅酸盐成分水泥来灌浆，水泥中的氧化物质和硫化物质含量应当被严格限定，不适宜选择高铝水泥。在添加的水分中，不应当包含干扰水泥凝固的物质，也不得将不清洁的水掺入原料，浆体配制的灰砂比宜为0.8 -1.5，水灰比宜为0.38 -0.5。

3 操作的规则

(1)锚杆的设计:单根锚杆抗拔极限承载力值的计算公式为:Tuk=Σλλiqsikuili。式中Tuk为基桩抗拔极限承载力标准值，ui为桩身周长，λi为抗拔系数(取0.5 -0.8)。单根锚杆抗拔承载力特征值Ra=Tuk/2。本工程采用底部均匀布置方式，由于抗压工程桩底部为扩头，且地下室采用先顺后逆的施工方法，故需要注意避让临时围护墙体，抗压工程桩桩体和竖向结构体等$。布置原则是均匀对称，受力合理，施工可行。

(2)锚杆操作前准备:①应掌握锚杆施工区建(构)筑物基础、地下管线等情况;②应判断锚杆施工对临近建筑物和地下管线的不良影响，并拟定相应预防措施;③应检验锚杆的制作工艺、注浆工艺并标定注浆设备;④应检查原材料的品种、质量和规格型号，以及相应检验报告;

(3)锚杆成孔:锚杆的定位误差必须小于20mm，竖向孔倾斜误差不得大于2%，钻孔深度超过锚杆设计长度应不小于0.5m;钻孔采用清水循环一次钻进成孔法，最小孔径不小于200mm;选择适宜的钻机与钻头，并将钻机放到指定位置，对其进行水平校正;钻进时要适当控制清水冲孔压力。锚杆须进入持力层深度应按设计要求。在钻探小孔时，应当将水体的压力限制在特定压力值内。用于成孔的装置应当保持平整和坚固，在施工流程中，这种设施不能发生挪动，避免破坏还未成形的小孔。需要注意的是，形成钻孔时，应当在粉碎岩层的时候，清除留下的岩石粉末;当钻探到了设定的层面之后，停止向小孔内送入空气，并彻底清理残留部分的粉末，保证锚杆不会生锈。

(4)沉放钢筋:锚杆钢筋采用等强的对接焊接。锚杆钢筋必须进行平直，并去除油污和锈迹，钢筋接头除采用对接焊接外，尚需满足焊接规范。沿锚杆体每隔3 米设置一定位器，锚杆必须居中，经检查完毕，再行沉放。沉杆过程中应防止锚杆杆体扭曲，杆体必须保持垂直，注浆管端部距孔底保持100mm。杆体安放后不得随意敲击和悬挂重物。

(5)注浆:第一次注浆压力必须大于0.7MPa，注浆充盈系数为1.2～1.3，第二次注浆压力必须大于2.5MPa，持续时间大于5min，并且必须在第一次注浆体达到初凝后进行。浆体强度检验用试块的数量每30 根锚杆不应少于一组，每组试块应不少于6 个。锚固体灌浆强度达到设计强度的90%后，可进行锚杆试验。

(6)验收试验:根据相关固定，锚杆施工完成后需对锚杆的施工质量与承载力进行检验，验收试验的锚杆数量至少为总锚杆数量的百分之五(最少3 根)，永久性锚杆的最大试验荷载应取锚杆轴向锚杆承载力特征值的1.5 倍。

4 结语

通过探讨抗拔类型锚杆桩的施工案例，可以得出下述规律:首先，采用抵抗浮力的锚杆构造来巩固地下建筑，具有稳定、适用和成本较低的优势，是一种相对可靠的施工手段;其次，在正常的地下水负荷压力下，锚杆的位置移动幅度不能大于4 毫米;再次，如果选取了这种措施来巩固地下构造，那么需要对锚杆形状的改变进行不间断的监测，并认真分析得到的监测数据，了解地下水在不同时间段的浮力状态，从而避免地下建筑物上浮、向上拱起等现象发生。

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［2］张同波，刘汉进.地下室抗浮失效的3 种形态及其上浮特征［J］.施工技术，2011(10).

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