張海輝

（開平市騰達(dá)建筑設(shè)計(jì)有限公司，廣東 開平 529301）

隨著社會(huì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，城鎮(zhèn)規(guī)劃和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)突飛猛進(jìn)發(fā)展。目前，地下空間在建筑中占據(jù)了很大比例，而且也出現(xiàn)了很多類型，在住宅建設(shè)中地下室的比重也逐漸增加，且對(duì)整個(gè)城市建設(shè)產(chǎn)生了巨大影響，現(xiàn)在一些地上建筑物的層數(shù)較少，不能以自身的結(jié)構(gòu)抵抗地下水的浮力，通過錨桿解決上浮問題可保證建筑工程的整體質(zhì)量，不斷提高錨桿設(shè)計(jì)的技術(shù)水平能保證建筑的質(zhì)量安全，建筑設(shè)計(jì)中錨桿的運(yùn)用有很多困難，但也從中吸取了經(jīng)驗(yàn)，不斷改進(jìn)，使錨桿技術(shù)迅速發(fā)展，只有把地下室的工程項(xiàng)目與實(shí)際情況結(jié)合，才能充分發(fā)揮底板抗浮錨桿結(jié)構(gòu)作用的穩(wěn)定性。

1 現(xiàn)代地下室底板抗浮錨桿結(jié)構(gòu)的發(fā)展

地下室是城市建設(shè)的重要組成部分。大力發(fā)展地下室建設(shè)，能更好地解決整個(gè)城市規(guī)劃土地空間不足問題。地下室擴(kuò)大了城市空間，是支撐整個(gè)建筑工程的基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)過程中，必須考慮到基礎(chǔ)抗浮力帶來的壓力和荷載。雖然地下室在施工過程中增加了許多抵抗浮力的基本措施，但直接增加了整個(gè)建筑工程結(jié)構(gòu)的重量和建設(shè)成本，存在許多問題。基礎(chǔ)抗浮力會(huì)影響整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的功能性，采取基于底板的抗沖擊浮力設(shè)計(jì)既有效地解決了問題，又保證了建筑物的穩(wěn)定性和安全性。近年來，底板平臺(tái)的運(yùn)行和設(shè)計(jì)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但底板抗浮錨桿的運(yùn)行機(jī)制及設(shè)計(jì)仍有待完善和優(yōu)化。因此，有必要不斷提高、創(chuàng)新技術(shù)水平，結(jié)合信息技術(shù)，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

2 地下室抗浮錨桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義

現(xiàn)階段地下空間的大規(guī)模開發(fā)中，單層地下室占據(jù)較高市場(chǎng)份額。在這種情況下，地下室施工深度不斷增加，建筑物上層面積減少，難以抵抗因地下水產(chǎn)生的浮力對(duì)建筑物的影響。所以，有關(guān)工程的設(shè)計(jì)施工人員必須采取抗浮對(duì)策，解決建筑物結(jié)構(gòu)自重不足或地下水浮力過大的問題?？紤]施工周期和經(jīng)濟(jì)因素，采用抗浮錨桿可提高地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制效果。但在地下室抗浮錨桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，還沒有完善的設(shè)計(jì)規(guī)范，這影響了地下室抗浮錨桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性，給今后的施工和運(yùn)營(yíng)帶來一系列問題。因此，研究人員應(yīng)分析先前設(shè)計(jì)的地下室結(jié)構(gòu)，在明確地下室抗浮錨桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)其功能的穩(wěn)定效果進(jìn)行優(yōu)化和控制。

3 地下室抗浮錨桿布置原則

為防止群錨效應(yīng)，抗浮錨桿穿過地下室底部防水層的地面，形成許多防水薄弱環(huán)節(jié)，可能給地下室的防水效果帶來隱患。因此，建筑物的防水距離不宜過窄。基礎(chǔ)規(guī)范規(guī)定了錨桿最小間距，即錨桿的中心距為6倍錨桿螺栓孔的直徑。錨鏈調(diào)節(jié)要求錨桿應(yīng)滿足受力要求，且間距應(yīng)大于1.5m，當(dāng)所用螺栓間距較小時(shí)，螺栓位置應(yīng)錯(cuò)開。同時(shí)，為了使應(yīng)力均勻分布，應(yīng)綜合考慮錨桿的拉拔能力，避免過大的間距。具體工程可結(jié)合結(jié)構(gòu)布置和地質(zhì)條件考慮。

1）結(jié)構(gòu)要求 由于有關(guān)管理部門只規(guī)定了最小錨固長(zhǎng)度，故應(yīng)計(jì)算確定錨固體與地層之間及錨桿加固與錨固砂漿之間的錨固長(zhǎng)度。錨固定桿過程應(yīng)采用較大值，錨固長(zhǎng)度的上下限應(yīng)根據(jù)地下室的結(jié)構(gòu)條件確定。另外，根據(jù)錨固系數(shù)，錨桿長(zhǎng)度應(yīng)在3～8m。如果錨桿長(zhǎng)度超過一定限度，則會(huì)妨礙錨桿的抗拉力。因此，設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況確定。

2）需要驗(yàn)證錨桿錨固體和地層錨固的長(zhǎng)度 設(shè)計(jì)人員要按以下公式進(jìn)行計(jì)算控制：la＞Naj/ζaπLfic，其中，L 表示錨固體的直徑，ζa表示錨固體與地層發(fā)生黏結(jié)的工作條件系數(shù)；fic是地層和錨固體黏合強(qiáng)度的特征值。需要注意的是，如果fic沒有辦法用試驗(yàn)方法確定，就必須使用現(xiàn)有的未經(jīng)試驗(yàn)的工程資料數(shù)據(jù)進(jìn)行大量的分析比對(duì)。錨固體黏合強(qiáng)度及地層的特征值選擇原則如表1所示。取fic取值為440kPa進(jìn)行計(jì)算，la大于1.69m。

3）錨桿加固與錨桿之間的錨固長(zhǎng)度也應(yīng)按國(guó)家規(guī)范的要求進(jìn)行分析 為了充分合理地設(shè)計(jì)地下室抗浮錨桿結(jié)構(gòu)，需充分利用現(xiàn)有的國(guó)家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，控制應(yīng)以錨固長(zhǎng)度作為合理標(biāo)準(zhǔn)。

4 城市地下室底板防浮錨桿設(shè)計(jì)

4.1 項(xiàng)目概述

某建筑物的裙樓有3層，主要用于商業(yè)和住宅，下設(shè)2個(gè)地下室。地下室不在主樓和平臺(tái)下面。由于主裙樓建筑結(jié)構(gòu)不同，分別采用鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)。經(jīng)施工單位和設(shè)計(jì)院確認(rèn)，施工設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下條形基礎(chǔ)。在工程設(shè)計(jì)中，地下室采用了抗浮錨桿。

4.2 抗浮錨桿在地下室工程中的應(yīng)用

4.2.1 明確具體的布局方案

在地下室工程中，不僅要對(duì)錨桿強(qiáng)度和錨桿間距進(jìn)行勘察，還要考慮地下水浮力和板間性能。在地下室鋪設(shè)時(shí)，抗浮錨桿采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，充分利用水的浮力。

表1 地層和錨固體黏合強(qiáng)度特征值 kPa

4.2.2 地下室地面設(shè)置

在地下室施工中，由于地下土層呈不同的地質(zhì)情況，如風(fēng)化花崗巖等，施工前必須安裝抗浮錨桿結(jié)構(gòu)。施工前未鋪裝地下室地面的，地下室地面應(yīng)適當(dāng)加厚。但如果底板厚度增加，抗浮錨桿施工將變得困難。在實(shí)際應(yīng)用中，增加抗浮錨桿是為了抵消柱下基底區(qū)域以外水的浮力。

5 地下室抗浮錨桿結(jié)構(gòu)施工要點(diǎn)

地下室采用抗浮錨桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和施工隊(duì)伍必須進(jìn)行施工對(duì)比試驗(yàn)方法和試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，使地下室抗浮錨結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)調(diào)整到最佳值。鉆孔試驗(yàn)應(yīng)在施工過程中進(jìn)行，錨桿拉出試驗(yàn)應(yīng)在施工過程中進(jìn)行，結(jié)果應(yīng)取決于是否能滿足要求，使底層建筑的整體結(jié)構(gòu)完好無損。在地下室地面施工的初始階段，應(yīng)在施工前架設(shè)支撐桿并用保護(hù)膜均勻地包裹。在鉆井過程中，鉆井深度根據(jù)泥漿的特性而變化，以確保在地下室底部鉆孔。鉆孔后，插入錨桿并灌漿。孔深不應(yīng)小于錨桿長(zhǎng)度的90%。插入錨桿時(shí)，應(yīng)避免損壞和變形。

6 結(jié)語

隨著時(shí)代發(fā)展和城市規(guī)模不斷擴(kuò)張，城市建設(shè)開始進(jìn)行有目的的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。地下室對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及城市空間拓展產(chǎn)生極大影響。作為建筑工程的基礎(chǔ)，抗浮錨設(shè)計(jì)和施工在地下室設(shè)計(jì)中起著非常重要的作用。抗浮錨桿經(jīng)濟(jì)且方便，在現(xiàn)代建筑領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)工程師普遍使用抗浮錨桿，提高了整個(gè)建筑的建設(shè)水平。本文簡(jiǎn)要介紹了地下室抗浮錨桿的設(shè)計(jì)，指出地下室抗浮錨桿需要進(jìn)一步發(fā)展和完善。合理的施工和管理方法可促進(jìn)抗浮錨桿的設(shè)計(jì)和使用。為了提高地下室工程的抗浮性能，必須重視加強(qiáng)抗浮錨桿的設(shè)計(jì)和施工的可靠性，為工程的安全和質(zhì)量打下良好的基礎(chǔ)。