地下室抗浮锚杆结构的设计及应用研究

刘松梅

摘要：地下室抗浮锚杆结构设计，对于整个地下室以及建筑工程施工质量会产生直接影响。因此，要明确施工流程、做好测量放线工作，促使各环节工作都能够高质量完善，避免质量问题、安全问题的出现。

关键词：地下室;抗浮锚杆结构;设计

在如今社会快速发展背景下，促使建筑行业得到一定进步，而提升土地利用率这一理念在建筑行业中得到全面融入。虽然人们生活质量与生活水平得到提升，但是随之带来的土地资源紧张问题、环境污染问题等逐渐严重。而建筑行业作为我国发展的重要组成部分，需要起到良好带头作用。不同建筑工程地下施工规模逐渐扩大，因为没有足够重力实现对地下浮力的抵抗，使得地下室上浮成为建筑工程施工中的一项难点问题。为促使这一问题可以得到更好解决，需要做好地下室抗浮锚杆结构设计工作，使得地下室抗浮能力可以得到提升。

1、工程概况分析

该工程项目是某市棚户区改造安置房建项目二期，总建筑面价大约为164733.21m3，主要是有四栋二十六层住宅楼与四栋二十五层住宅楼组成，地下部分为两层地下车库，结构采用的是钢筋混凝土剪力墙结构方式，共有805户，停车位955个。在该工程项目施工中，基础部分为天然地板筏板，塔楼区域的筏板厚度以及裙楼区域的筏板厚度分别为2000mm、650mm。基础面积是23350m3，裙楼区域主要使用抗浮锚杆实现抗浮，而锚杆属于永久性抗拔锚杆，总共使用4891根锚杆。

2、地下室抗浮锚杆结构设计要求分析

对于工程项目地下室抗浮锚杆结构设计要求，本文主要从以下几点进行阐述与分析：

（1）在该工程项目中，抗浮水位的绝对标高设计为78.000m。工程项目中使用的工程锚杆属于永久性抗拔锚杆，总共的使用数量为4891根，锚杆抗拔承载力特征值是145N，锚杆直径需要保证为A200，锚筋要使用1C32类型，也就是HRB400级钢，要讲间距控制在1.8m*1.8m。

（2）在锚杆长度计算过程中，需要从基础底板垫层底进行计算，通常情况下，绝大多数锚杆在进入到中风化岩层深度以及微风化岩层深度为5.0m，部分锚杆要结合地勘报告地质调查实际情况，进行加深处理，加深吃力到6.5m与7.5m。如果在锚杆周围1m范围内存在垫层高差，比如，集水井等，那么要从标高较低位置进行计算。标高长度需要将进入到中风化岩层大于等于5.0m作为控制条件，部分锚杆要将进入到风化岩层大于等于6.5m和7.5m作为主要控制条件。

（3）钻孔要求分析。对于钻孔位置以及成孔需要作出明确规范，要严格按照规定标准进行，一般情况下，钻孔深度需要超出设计长度0.5m以上。在钻孔工作开展中，需要及时做好清孔工作，在完成清孔工作后，需要迅速将钻杆拔出，并将锚杆杆体安放到其中。如果是湿式钻孔那么要使用清水做好钻孔工作，直至流出清水位置[1]。针对整个钻孔过程，需要相关工作人员能够进行详细记录，并对岩石锚杆的判层准确记录，并对入岩长度作出明确。

（4）在定位支架的设置中，需要严格杆体轴线方向，每间隔1.0m—2.0m进行一个定位支架的设置。在这一过程中，杆体保护层要保证在30mm以上。

（5）可以将注浆管放置带杆体中心位置，這样可以随着杆体一同放置到孔中，注浆管端部距离杆体端部的位置也要控制在合理范围内，一般情况下控制在50mm—100mm即可。对于二次注浆管出浆孔，以及端头位置，需要做好密封工作，这样在一次注浆过程中，才能不流入到二次珠江管内。

（6）明确注浆材料要求。在水泥材料的选用中，可以使用普通硅酸盐水泥，标号为42.5R。一次注浆材料要对水泥净浆进行合理应用，将注浆压力控制在合理范围内，一般在0.8MPa左右即可。在二次注浆工作开展中，使用的水泥净浆水灰比要保证为0.5，而注浆压力要控制在2.0MPa—3.0MPa之间，二次注浆工作需要在一次注浆浆体初凝时开展。在施工期间，工作人员可以对注浆压力进行适当调整。

3、地下室抗浮锚杆施工措施

3.1明确施工流程

在该工程项目中，采用的施工方案为履带锚杆钻机成孔方式，钻具选用的是150型气动式冲击器，以及200型金刚石钻头钻具。使用的空气动力设备，其供风量要保证为23m3/min的空气压缩机，或者供风量是在13m3/min的空气压缩机。在施工工作的落实中，工作人员要严格按照规定标准进行：使用全站仪进行放点—工作人员需要做好验点工作—严格按照规定标准开展钻孔工作—进行锚杆制作，以及定位支架安装工作—在完成上述工作后，需要进行注浆管的安装，并将注浆管和锚杆一起放入到孔中—对于端口位置需要作锈防腐处理，并设置遇水膨胀的止水带—及时落实一次注浆工作—等到浆体初凝之后，进行二次注浆工作—等到浆体强度达到设计标准后，要将锚杆顶弯，具体工作流程如图一所示。

3.2做好测量放线工作

在测量放线工作开展中，要结合设计图中的轴线，以及抗浮锚杆网剧，使用全站仪对不同轴线的准确平面位置进行测量。接着还要使用墨斗弹好不同轴线的墨线，根据已经谈好的墨线，做好不同锚杆中线点位的放样工作，在锚杆中心点位置需要做好标记工作[2]。还可以使用墨斗，将各类锚杆行线与列线弹出，行距要将其控制在1800mm，而列距可以将其控制在1800mm。结合设计图纸做好测设工作，并加强对水准仪的应用，对每一根抗浮锚杆的标高进行测定。

3.3落实钻孔与清孔工作

在本次工程项目施工中，使用空气压缩机作为空气动力设备，在此期间，还使用150型气动式冲击器、200型金刚石钻头钻孔。在钻孔工作开展之前，需要安排工作人员做好现场调查工作，保证能够对现场地质情况、环境情况等有正确认识，在施工工作落实中，要严格按照锚杆施工顺序示意平面图要求，以及现场地质设计要求展开。抗浮锚杆钻进入射的角度为九十度，也就是说要采用垂直的方式向下钻进。在完成设备的安装调试工作之后，不同钻孔在开孔之前，需要明确中心点位置，通俗来将就是，钻头中心需要与锚杆设计中心点位置重合。对中误差要控制在3cm以内，对于个别临坑边锚杆孔位，或者临近墙边的锚杆孔位，可以结合实际情况作出相应调整。在完成对中后，要做好动力塔架的调直工作，要确保其能够与地面垂直，垂直偏差要保证在1%以内[3]。对中调平后，需要使用60A型式中风压锚杆钻机做好钻孔工作，孔洞直径要保证在200mm。在开始作业时，要使用低档进行钻进，并对开孔位置作出明确，在开孔过程中，钻机不可出现严重晃动，一旦晃动幅度过大，那么会出现偏位情况。钻具钻进深度在达到1m后，可以采用中速档钻进，或者使用高速档钻进。在钻进工作开展中，禁止一直钻进，而是要经常退杆送风进行清孔，直接将钻孔中的泥土、石屑等吹洗出去，这样在钻孔期间才能避免过量钻渣、小石块的出现。同时也防止在钻进期间，出现卡钻情况，或者在终孔后卡钻，造成无法及时推出钻杆情况，或者出现埋钻问题。成孔深度要确保超出锚杆设孔深的30cm左右，成孔直径要保证为200mm。在成孔之后，相关工作人员要做好反复冲洗工作，这样才能实现更好的清孔效果。

3.4加强锚杆钢筋笼制作

在锚杆钢筋笼制作与安装工作开展中，需要工作人员能够注意以下几点问题：（1）锚杆杆体的选用，要结合相应设计要求，使用直径为32mm的HRB400E钢筋，钢筋的下料长度要结合锚杆设计长度展开，这样入岩深度也可以得到保障。通过对相关工程设计以及地质报告内容分析，在该工程项目中，钢筋入岩深度要保证在5m。具体的下料长度，要结合现场地质情况展开，保证钻孔终孔验收符合规定标准后，再对其长度进行明确[4]。在这一过程中，工作人员要提前做好施工现场地质情况调查工作，为后续工作的开展打下良好基础。（2）在锚杆钢筋安装期间，在孔口位置需要安装员进行统一指挥。钢筋骨架需要向下滑入到锚杆空洞中，指挥员此时要做好指挥工作，将已经拼装好的钢筋笼匀速下方在锚杆孔中，确保锚杆钢筋的铅垂度，制止钢筋骨架全部安装完成（如图二）。

3.5加强混凝土浇筑与养护

混凝土浇筑与养护工作也是地下室抗浮锚杆施工中的一项重点工作，针对该项工作，需要工作人员能够加强重视程度。合理使用42.5R普通硅酸盐水泥，水灰比要将其控制字0.45—0.5之间。混凝土在搅拌过程中要保证均匀性，并将搅拌完毕的混凝土排入到贮浆池中进行统一贮存与使用[5]。在混凝土浇筑工作开展中，需要安排专业工作人员对贮浆池中的水泥进行不断搅拌，防止沉淀问题的出现，浇筑工作需要在初凝之前完成。抗浮锚杆养护是一项较为简单的工作，在完成注浆工作后，尤其是在水泥净浆初凝阶段，或者终凝早期阶段，禁止出现锚杆钢筋碰撞情况的出现。在孔口采用浇水湿养护方式，养护时间要超过28天。

结束语：

综上所述，对于地下室抗浮锚杆结构设计工作，需要相关工作人员能够给予更多重视与关注。结合实际情况，加强混凝土浇筑与养护，并做好锚杆钢筋笼制作工作。保证各环节施工都能够符合规定，推动我国建筑事業的可持续发展。

参考文献：

[1]古剑.高层塔楼地下室抗浮设计方法探讨[J].建筑结构，2021，51（S1）：2169-2172.

[2]吕春明.某商住建筑地下结构抗浮设计研究[J].山西建筑，2021，47（10）：48-50.

[3]耿云尚.浅谈地下室底板抗浮锚杆结构设计[J].江西建材，2021（02）：48+50.

[4]何志锋，钱铭，吴生祥.某公共地下建筑上浮结构检测及抗浮加固处理研究[J].工程质量，2020，38（11）：31-34.

[5]邵远扬.地下室抗浮锚杆的设计与试验验证[J].福建建筑，2020（10）：57-62.