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摘要：随着经济建设的发展为了充分利用有限的土地资源，城市建筑不断往高处发展。在超高层建筑地下工程结构中，当地下水位较高，需要在基础底板施加竖向外力以平衡地下水的浮力。工程中常用的抗浮措施有压重抗浮法、设置抗浮锚杆法和布置抗浮桩法。抗浮锚杆是利用锚杆自身的抗拉强度所产生的拉应力，以及锚杆与土层之间的摩擦力所产生的抗拔力，对基础上浮的趋势进行约束，起到抵抗基础上浮的作用。本文根据实际工程案例，就高层建筑中抗浮锚杆的应用做一浅析。
关键词：抗浮锚杆；质量控制；工程应用
一、工程概况
本工程位于中山市石岐区安栏路193-201号。总建筑面积：99489.61m2，共1栋，其中：地下室为三层，采用人工挖孔装及天然基础组合而成，地下室裙楼底板厚700cm、主楼底板厚500cm。其地下建筑面积21386.16 m2、裙楼建筑面积：20239.27 m2。地上分为32层，建筑总高度为168m。根据钻孔揭露，场地岩、土层自上而下可分为：第四系人工填土，海陆交互相沉积土，下伏岩为燕山期花岗岩，依据其成因、工程地质特征，共分8个工程地质层。综合考虑建筑物特点及场地工程地质条件，采用天然基础部分，以强风化花岗岩持力层fak=520kPa，以中风化花岗岩持力层fak=3000kPa。为解决地下水的浮托力，本工程设计采用点状布置抗浮锚杆。
二、抗浮锚杆设计
1、设计要求
设计要求抗浮锚杆采用HRB400级螺纹钢；锚杆成孔φ200；间距为1270mm~2600mm不等，其主要间距为2300mm和2500mm；孔内灌注M35纯水泥浆，添加10%微膨胀剂，要求实际14天水中限制膨胀率≥0.025%，干缩率≤0.03%（水中14天）分两次注浆，第一次为常压注浆，第二次注浆为高压劈裂注浆，瞬时劈裂注浆压力5MPa以上，间隔第一次8小时左右，总水泥用量大于50kg/m3；初定锚杆抗拔承载力特征值为480kN，入中风化岩5m；锚杆设计如下图：
2、抗浮锚杆施工工艺
施工工艺流程如下：施工准备→定位放线→锚杆制作→成孔→清孔→置入杆体→灌浆→场地清理→二次灌浆→养护→验收。
3、施工工艺控制要点
锚杆制作
1）锚杆采用4C28的Ⅲ及螺纹钢筋，钢筋进场要具有质量合格证书，并按规范要求进行送检，保证刚进的物理学性质符合国家标准及相关专业标准的规定。
2）按照设计要求进行锚杆钢筋的加工制作，为使锚杆钢筋处于钻孔中心，沿锚杆长轴设置定位支架及为使灌浆使用的钢管，钢管采用壁厚3.5标准钢管。间距1500mm，采用的该种钢管经设计同意。
3）锚杆钢筋上、下各设置Q235型锚固板，用来增加锚杆与底板及岩层之间的锚固。
4）在锚杆钢筋与底板交接处设置遇水膨胀止水环，以此来保护钢筋露出端的锈蚀。
4、成孔
1）锚杆成孔前，按设计要求定出孔位并做标记、编号，孔距允许最大偏差≤200mm。
2）锚杆钻孔采用MDL-155E2型履带钻机，其开机后操纵动力头正反转时切忌一个手柄开正转，另一个开反转；转盘可以转动0~90°，在对好孔后将转盘底座的压板螺栓拧紧，注意应保证动力头的提升给进运动不受阻挡；尽可能将推进架前端低于孔口；其他一系列使用规范、规则应满足该履带钻机使用说明书及操作手册。
3）确定锚杆孔位后，用上诉钻机钻孔，钻机就位时，必须固定牢固，确保钻机机架的水平度和立轴垂直度。
4）锚杆孔直径按设计要求钻φ200mm，锚杆成孔采用跟管钻进并利用空压机产生的高压空气进行排渣。达到设计深度入中风化花岗岩5米后，不得立即停钻，稳钻1~2min，防治低端钻头达不到设计的锚固直径。钻孔倾斜度应≤5%。
5、清孔
1）终孔后利用高压空气清楚孔内余渣，知道孔内返出空气、手感无尘屑为止，避免孔内沉渣存在。
2）清孔完成后，及时进行钻孔孔径、孔深和锚孔倾斜度检测，将误差控制在规范要求范围内。
6、灌浆
1）根据设计要求，灌浆必须采用纯水泥浆，添加10%微膨胀剂，并应达到M35强度要求。严格控制灌浆材料搅拌均匀，保证浆液在初凝前使用完，确保灌浆管保持通畅，防治石块、杂物混入浆液。
2）灌浆前，确保锚杆钢筋顺直并除锈，锚杆钢筋放入孔内与钻孔角度保持一致，防止扭压和弯曲，并使其处于钻孔中心。
3）采用先插入锚杆钢筋后灌浆的施工方法，灌浆管出浆口插入距孔底300mm~500mm处。采用孔底反向注浆方式，注浆压力应保持在0.6~1.0MPa，浆液从注浆管向内灌入，空气直接排出。第二次注浆为高压劈裂注浆，瞬时劈裂注浆压力5MPa以上，间隔第一次8小时左右。注浆结束标准：排出的浆液浓度与灌入浆液浓度相同，且不含气泡时为止。
4）注浆完毕后，将外露钢筋清洗干净并加以保护。
三、锚杆质量控制要点
抗浮锚杆时候质量控制要点如下表：
六、结束语
抗浮锚杆具有单点受力小、底板结构受力均匀、造价低、施工便捷等优点。在本工程防水施工中，通过对抗浮锚杆每道工序，特别是质量控制及每个防水薄弱部位的精心施工，确保了地下防水质量，施工效果良好。
参考文献
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论文作者:顾广晶
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/29
标签：锚杆论文; 钢筋论文; 钻孔论文; 注浆论文; 底板论文; 浆液论文; 钻机论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;