摘要：隨著城市建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，用地越來越緊張，涌現(xiàn)出大量的多層地下室高層建筑和地下商場(chǎng)以及地鐵等地下建筑物。目前，越來越多的建筑采用高層建筑和深基坑工程，對(duì)于一些埋置比較深的地下結(jié)構(gòu)，特別是地下水位較高的地區(qū)。當(dāng)這些建筑結(jié)構(gòu)的自重荷載不能抵抗地下水浮力的時(shí)候，其建筑物本身就很難平衡水浮力，就無法滿足抗浮計(jì)算的要求，建筑物將會(huì)發(fā)生上拱或者是上浮的情況，影響到結(jié)構(gòu)的正常使用。本文就抗浮錨桿的施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：抗浮錨桿；施工技術(shù)；技術(shù)分析

1、概述抗浮錨桿及抗浮錨桿的工作原理

1.1抗浮錨桿

抗浮錨桿又被稱為抗浮樁，是指建筑物的重力與周圍土體的摩擦力二者之和小于地下水浮力時(shí)，而采取的基礎(chǔ)樁體?？垢杜c一般的基礎(chǔ)樁有許多的不同，抗浮樁有其自身獨(dú)特的性能，與一般基礎(chǔ)樁的區(qū)別在于：基礎(chǔ)樁常常是抗壓樁，樁體承受建筑物荷載的壓力，受力自樁頂向下傳遞，樁體受力的大小是隨著建筑物荷載的變化而變化的；而抗浮樁則是樁體本身承受拉力，普通的抗浮樁也是自樁頂向樁低船體，樁體的受力隨著地下水的變化和工程主體與周圍土體摩擦力的變化而變化。

1.1.1抗浮樁的局限性

抗浮樁具有一定的局限性和缺點(diǎn)，由于樁與柱子相連使抗浮樁的間距較大，需要較厚的底板才能抵抗抗浮力產(chǎn)生的附加彎矩和剪力，所以，除了樁的造價(jià)較高以外，底板的造價(jià)也很高。

1.1.2抗浮樁的優(yōu)越性

抗浮錨桿是一種埋入巖土體深處的受拉桿體，承受由土壓力和水壓力以及其他荷載所產(chǎn)生的拉力?？垢″^桿單錨提供的抗拔力與抗拔樁的抗拔力相比較，單錨桿的抗拔力要小很多?？垢″^桿采用高壓注漿工藝，使?jié){液能夠很好的滲透到巖土體的空隙和裂縫中，錨側(cè)的摩阻力與抗拔樁的摩阻力相比錨側(cè)的摩阻力較大，這有利于更好的抗浮，抗浮錨桿具有受力合理和造價(jià)便宜以及施工便捷等諸多的優(yōu)點(diǎn)。

1.2抗浮錨桿的工作原理

抗浮錨桿是根據(jù)設(shè)計(jì)的要求在基槽內(nèi)鉆孔，向孔內(nèi)注入混凝土，使混凝土充實(shí)整個(gè)樁孔，然后再抗浮樁內(nèi)植入鋼絞線，與此同時(shí)，鋼絞線需預(yù)留出一定的長(zhǎng)度并對(duì)準(zhǔn)抗浮樁的中心，最后澆筑筏板基礎(chǔ)混凝土，當(dāng)筏板混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%之后，此時(shí)就可以開始張拉鋼絞線，使其具有一定的預(yù)應(yīng)力，將工程的主體與抗浮樁錨固定在一起，工程主體所接受的抗浮力是一種合力，這樣就很好的解決了工程主體上漂浮的問題。

2、水浮力產(chǎn)生的原因和抗浮措施分析

2.1水浮力產(chǎn)生的原因分析

當(dāng)基礎(chǔ)建設(shè)在沒有水的基坑中進(jìn)行建設(shè)時(shí)，地基就會(huì)對(duì)基礎(chǔ)底板產(chǎn)生一定的壓力。在使用的過程中，如果地下水匯聚到了基坑中，使基坑內(nèi)產(chǎn)生了積水，那么此時(shí)就存在浮力的問題。當(dāng)?shù)叵率医ㄔO(shè)完成之后，如果將基坑進(jìn)行回填那么就不會(huì)存在基坑，地下室的底板和側(cè)墻都與土體接觸。只要是土體的空隙和細(xì)縫中有水，這些水進(jìn)行連通，那么就能夠傳遞水壓力，從而產(chǎn)生浮力。

2.1.1基底土反力與水浮力的關(guān)系

如果沒有地下水，基底反力之和就等于上部結(jié)構(gòu)加上基礎(chǔ)的自重以及全部可變荷載，兩者是相平衡的，基底反力作用于基礎(chǔ)底板，從而產(chǎn)生彎矩和剪力。如果有地下水，那么基底下的浮力就會(huì)抵消部分的荷載。如果浮力超過了荷載，就會(huì)發(fā)生上浮的情況，同時(shí)，底板的彎矩和剪力也會(huì)增加。

2.2抗浮措施

抗浮錨桿是一種新型的受拉構(gòu)件，把來自外部的荷載，通過拉桿的拉結(jié)作用傳遞到錨固體，再由錨固體將荷載進(jìn)行分散傳遞到周圍穩(wěn)定的土體中?？垢″^桿的一端與結(jié)構(gòu)物或者是土樁相聯(lián)結(jié)，而另外一端錨固則在地基的土層中，以承受結(jié)構(gòu)的上托力、抗拔力和擋土墻的土壓以及水壓力等。當(dāng)它與地面方向垂直時(shí)，則是通過錨固體對(duì)周圍土的摩擦力，將錨桿所受的抗拔力傳遞到其周圍穩(wěn)定的土體中，起到抗浮的作用。

目前常用的抗浮措施主要有：降低地下水位法和設(shè)置抗浮錨桿法以及布置抗浮樁法等。①使用壓重抗浮，同時(shí)增加覆土的厚度或者是增加底板的厚度來對(duì)地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗浮，這種方法對(duì)抗浮十分的有效，但在一定程度上會(huì)增加工程的造價(jià)和施工的難度。②采用降水、排水或者是截水等抗浮措施直接的排除隱患，使地板不受水浮力的影響或者是只受到很小的水浮力，這種方法需要設(shè)置地下水導(dǎo)水系統(tǒng)和地下水收集井，要求順地形排出水，這會(huì)使工程造價(jià)的成本增加，同時(shí)，如果一旦發(fā)生導(dǎo)流系統(tǒng)堵塞等其他異常情況，將會(huì)給工程帶來不可挽回的后果。

3、抗浮錨桿施工技術(shù)

在對(duì)抗浮錨桿施工前，應(yīng)清楚施工地區(qū)的土層分布和各土層的物理力學(xué)性能（含水率、內(nèi)摩擦角、天然重合度等），這對(duì)于確定抗浮錨桿的布置和選擇等都十分的重要?？垢″^桿施工工藝分類，按照鉆機(jī)成孔方法可以分為一下幾種：干作業(yè)法和干濕結(jié)合作業(yè)法以及根管作業(yè)法，其中最常用的方法是濕作業(yè)法和根管作業(yè)法這兩種作業(yè)方法。

3.1濕作業(yè)法的施工工藝

抗浮錨桿的濕作業(yè)法施工工藝是現(xiàn)目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用比較多的土層錨桿成孔法，這種施工方法可以把在成孔過程中的鉆孔清渣孔等一系列的工序一次完成，同時(shí)這種施工方法還可以防止塌孔、不殘留土，能夠適應(yīng)多種軟硬的土層。

3.2測(cè)量放線

在對(duì)地下室底板墊層進(jìn)行施工前，應(yīng)在底板預(yù)留錨桿孔的位置，并用紅色油漆進(jìn)行編號(hào)，便于下一步的錨桿施工，在抗浮設(shè)計(jì)的范圍外應(yīng)設(shè)置固定的一個(gè)點(diǎn)，用紅色油漆標(biāo)注，標(biāo)注需清晰，供測(cè)放、恢復(fù)和檢查樁而用，保證在整個(gè)工程施工的過程中能夠進(jìn)行復(fù)測(cè)并能夠保證孔位的準(zhǔn)確性。

3.3鉆機(jī)成孔

在確定了錨桿孔的位置之后，可以使用高風(fēng)壓錨桿鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，在鉆機(jī)就位候，需將其固定，從而保證鉆機(jī)機(jī)架的水平度和立軸的垂直度，同時(shí)，錨桿孔的直徑應(yīng)按照設(shè)計(jì)的要求（無設(shè)計(jì)要求的時(shí)候，取鋪桿直徑的3倍，但不能小于1倍鋪桿直徑加50mm）。錨桿的成孔可以采用根管鉆進(jìn)，利用空壓機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣進(jìn)行排渣，達(dá)到設(shè)計(jì)的深度之后，不能立即停止鉆孔，需穩(wěn)鉆1—2min，這是為了防止底端頭達(dá)不到設(shè)計(jì)的錨固直徑。此外，需要注意的是錨孔的傾斜度不能大于5%，鉆孔的深度超過錨桿的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度應(yīng)不小于0.5m。

3.4清孔提鉆

在終孔之后，應(yīng)利用高壓空氣將孔內(nèi)的余渣進(jìn)行清除，直到用手觸摸沒有塵屑為止，同時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)的工程師和質(zhì)檢員應(yīng)對(duì)孔深和錨孔的偏斜度進(jìn)行檢測(cè)，符合要求之后再繼續(xù)下一道工序的施工。

3.5錨桿桿體的制作

錨桿的材料選擇，可以根據(jù)錨固工程的性質(zhì)和錨固的部位以及工程的規(guī)模等，選擇高強(qiáng)度、低松弛的普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線等。

3.6置入桿體

在清孔工作完成之后，將錨桿垂直的插入孔底，牢固的至于錨孔的中間部分。

3.7壓力注漿

置入桿體之后需進(jìn)行壓力注漿，此時(shí)可以采用孔底反向注漿的方式，將注漿管直接的插入距離孔底30cm的 地方，將漿液從注漿管向內(nèi)灌入，使氣體直接的排出。

注漿的材料可以采用水泥砂漿或者是細(xì)石混凝土，可以根據(jù)實(shí)際的情況摻加適量的膨脹劑和早強(qiáng)劑。在施工的過程中，應(yīng)設(shè)置專門的人員對(duì)錨桿施工區(qū)域的地坪積水和灰漿進(jìn)行清理，保證錨桿施工的順利進(jìn)行。

4、結(jié)束語

目前，越來越多的建筑采用高層建筑和深基坑工程，對(duì)于一些埋置比較深的地下結(jié)構(gòu)，特別是地下水位較高的地區(qū)。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的自重荷載不能抵抗地下水浮力的時(shí)候，建筑物本身就很難平衡水浮力，建筑物將會(huì)發(fā)生上拱或者是上浮失穩(wěn)的情況，影響建筑的正常使用。因此，抗浮錨桿施工技術(shù)是十分重要的，其施工技術(shù)的好壞將會(huì)直接的影響到整個(gè)建筑物的平衡。

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作者簡(jiǎn)介：

崔恩偉（1983-7-），男（漢族），山東日照人，本科，主要研究方向：土木工程。