邴兆磊++茍穎慧

摘要：抗浮錨桿是建筑工程地下結(jié)構(gòu)抗浮措施的一種，不同于一般的基礎(chǔ)樁，有其自身獨(dú)特的性能。在以往的理論和實(shí)踐研究中，土層抗浮錨桿承載力關(guān)鍵因素主要可歸結(jié)為錨土界面特性和錨桿幾何形狀兩種。文章以實(shí)際建筑工程中抗浮錨桿承載力試驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)比對(duì)土層抗浮錨桿承載力關(guān)鍵因素加以分析研究。

關(guān)鍵詞：抗浮錨桿；承載力；現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)

在建筑工程中，抗浮錨桿被廣泛應(yīng)用于抗浮工程中，其原因除了抗浮錨桿的獨(dú)特性能和施工效果外，其經(jīng)濟(jì)性也是被工程廣泛采用的原因?？垢″^桿用于抵抗底下水浮力，主要通過(guò)其自重以及巖土層的摩阻力提供抗拔力。在理論研究方面，國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者針對(duì)抗浮錨桿承載力展開了大量的實(shí)驗(yàn)及研究，在現(xiàn)階段已經(jīng)被業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)可的影響土層抗浮錨桿承載力的關(guān)鍵因素有錨土界面特性和錨桿幾何形狀兩種。錨土界面特性對(duì)抗浮錨桿的影響實(shí)質(zhì)是摩阻力的改變，但實(shí)際上，抗浮工程中大多采用泥漿護(hù)壁，在錨土界面特性方面可發(fā)揮空間不大。錨桿的幾何形狀不同對(duì)其承載力的影響頗深，變截面錨桿即是根據(jù)此原理加以應(yīng)用，以實(shí)際工程需要為基礎(chǔ)，擴(kuò)大錨桿身橫斷面，使其橫斷面隨著錨桿長(zhǎng)度方向變化而改變。這一應(yīng)用大大提高了摩阻力，進(jìn)而提高了抗浮錨桿的承載力。以下將以實(shí)際建筑工程中抗浮錨桿施工為例，對(duì)土層抗浮錨桿承載力關(guān)鍵因素加以探究。

一、總體工程概況

社區(qū)建設(shè)工程位于青島市黃島區(qū)東岳中路北、兩河?xùn)|，建筑面積249460.60m2。包括地下一層汽車庫(kù)，層高4.1m，地上由9棟高層住宅樓，F(xiàn)、G、H網(wǎng)點(diǎn)及大商業(yè)服務(wù)中心組成。高層住宅中有6棟為地上29層，高度91.2m，2棟為25層高度84.1m，另一棟26層，高度86.78m。F、G、H網(wǎng)點(diǎn)2層、大商業(yè)中心3層。

抗浮錨桿承載力關(guān)鍵因素現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究部分是大商業(yè)中心建設(shè)，大商業(yè)基礎(chǔ)底板區(qū)域整個(gè)設(shè)置抗浮錨桿共計(jì)3094根，本次施工抗浮錨桿476根。錨桿孔徑200mm，桿體為網(wǎng)點(diǎn)4C28，支架4A8，桿體中間使用Ф60×3.5鋼管作為鋼筋固定點(diǎn)，錨筋的連接應(yīng)采用機(jī)械方式，且同一連接區(qū)段內(nèi)錨筋的連接根數(shù)不得多于兩根。錨桿抗拔承載力特征值Nt為400kN，注漿采用M30水泥砂漿。本工程采用先注漿，后插錨桿的施工方法，注漿管插入孔底注漿，注漿時(shí)待錨桿漿體從孔口溢出后再慢慢拔注漿管，砂漿回縮后不斷補(bǔ)漿直至孔中無(wú)回縮為止，注漿后及時(shí)快速將錨桿打入孔中。

二、抗浮錨桿承載力現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

按照設(shè)計(jì)要求錨桿施工前須根據(jù)地質(zhì)報(bào)告<<巖土錨桿技術(shù)規(guī)程>>CECS22：2005和<<建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)>>（GB50007-2011），在場(chǎng)區(qū)內(nèi)選擇不同位置，對(duì)抗浮錨桿分組進(jìn)行破壞性試驗(yàn)以確定錨桿的抗拔承載力特征值，并經(jīng)勘察設(shè)計(jì)人員復(fù)核后方可施工。

1、抗浮錨桿現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)要求及方案

錨桿試驗(yàn)應(yīng)對(duì)地層條件、桿體材料、錨桿參數(shù)和施工工藝不同的錨桿進(jìn)行抽檢，同類型的試驗(yàn)點(diǎn)盡量均勻分布。同一場(chǎng)地同一巖層中的錨桿，試驗(yàn)數(shù)不得少于總錨桿的5%，且不應(yīng)少于6根。試驗(yàn)采用分級(jí)加載，荷載分級(jí)不得少于8級(jí)。試驗(yàn)的最大加載量不應(yīng)少于錨桿設(shè)計(jì)荷載的2倍。每級(jí)荷載施加完畢后，立即測(cè)讀位移量。以后每間隔5min測(cè)讀一次。連續(xù)4次測(cè)讀出的錨桿拔升值均小于0.01mm時(shí)，認(rèn)為在該級(jí)荷載下的位移已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，可繼續(xù)施加下一級(jí)上拔荷載。當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，即可終止錨桿的上拔試驗(yàn)：錨桿拔升量持續(xù)增長(zhǎng)，且在1小時(shí)時(shí)間范圍內(nèi)未出現(xiàn)穩(wěn)定的跡象；新增加的上拔力無(wú)法施加，或者施加后無(wú)法使上拔力保持穩(wěn)定；錨桿的鋼筋已被拔斷，或者錨桿錨筋被拔出。符合上述終止條件的前一級(jí)拔升荷載，即為該錨桿的極限抗拔力。

2、抗浮錨桿現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在A、B兩組實(shí)驗(yàn)中，變量為界面特性，比較傳統(tǒng)泥漿護(hù)壁與新工法對(duì)界面特性的改變，最終體現(xiàn)在抗浮錨桿承載力結(jié)果中。比較結(jié)果表明界面特性的改變對(duì)極限承載力的影響十分顯著，但值得注意的是，在荷載保持在較低水平時(shí)，其對(duì)應(yīng)位移影響不明顯。C組實(shí)驗(yàn)在改變了界面特性的基礎(chǔ)上，將錨桿的幾何形狀加以改進(jìn)，以變截面的形式參與實(shí)驗(yàn)，其施工效果對(duì)抗浮錨桿的承載力有了顯著提升，與此同時(shí)，同一荷載下發(fā)生的位移明顯減少。

3、土層抗浮錨桿承載力關(guān)鍵因素現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究

基于以上三組現(xiàn)場(chǎng)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，可知錨土界面特性與錨桿幾何形狀確實(shí)是影響土層抗浮錨桿承載力的關(guān)鍵因素。錨土界面的改變實(shí)則改變錨桿摩阻力，而錨桿幾何形狀的改變（實(shí)驗(yàn)中采用變截面工藝）實(shí)則是改善了承端力情況。錨土界面的改變?cè)诤奢d較低時(shí)對(duì)相應(yīng)位移影響并不顯著，錨桿幾何形狀改變則無(wú)這一性質(zhì)。將錨土界面特性與錨桿幾何形狀二種因素相結(jié)合情況下對(duì)抗浮錨桿承載力影響最大。依據(jù)實(shí)驗(yàn)，可采用變截面、新工藝下抗浮錨桿施工方法進(jìn)行，可顯著提高抗浮錨桿承載力，提高施工效率。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)，抗浮錨桿由于其自身的工程特性以及經(jīng)濟(jì)實(shí)用等性質(zhì)被廣泛應(yīng)用于建筑工程中，抗浮錨桿的承載力研究也隨著工程的發(fā)展不斷進(jìn)行。文章以實(shí)際工程中抗浮錨桿承載力實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以對(duì)照實(shí)驗(yàn)的形式，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)抗浮錨桿承載力關(guān)鍵因素加以分析和探究，驗(yàn)證了其關(guān)鍵因素為錨土界面特性與錨桿幾何形狀，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)抗浮錨桿承載力的改善提出建議，基于此旨在為我國(guó)未來(lái)建筑工程中土層抗浮錨桿承載力的提高提供參考。

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