抗浮錨桿施工技術

摘要：隨著城市建設進程的不斷加快，用地越來越緊張，涌現出大量的多層地下室高層建筑和地下商場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，對于一些埋置比較深的地下結構，特別是地下水位較高的地區。當這些建筑結構的自重荷載不能抵抗地下水浮力的時候，其建筑物本身就很難平衡水浮力，就無法滿足抗浮計算的要求，建筑物將會發生上拱或者是上浮的情況，影響到結構的正常使用。本文就抗浮錨桿的施工技術進行了詳細的分析。

關鍵詞：抗浮錨桿；施工技術；技術分析

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，而采取的基礎樁體。抗浮樁與一般的基礎樁有許多的不同，抗浮樁有其自身獨特的性能，與一般基礎樁的區別在于：基礎樁常常是抗壓樁，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，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生的附加彎矩和剪力，所以，除了樁的造價較高以外，底板的造價也很高。

1.1.2抗浮樁的優越性

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生的拉力。抗浮錨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。抗浮錨桿采用高壓注漿工藝，使漿液能夠很好的滲透到巖土體的空隙和裂縫中，錨側的摩阻力與抗拔樁的摩阻力相比錨側的摩阻力較大，這有利于更好的抗浮，抗浮錨桿具有受力合理和造價便宜以及施工便捷等諸多的優點。

1.2抗浮錨桿的工作原理

抗浮錨桿是根據設計的要求在基槽內鉆孔，向孔內注入混凝土，使混凝土充實整個樁孔，然后再抗浮樁內植入鋼絞線，與此同時，鋼絞線需預留出一定的長度并對準抗浮樁的中心，最后澆筑筏板基礎混凝土，當筏板混凝土的強度達到設計強度的100%之后，此時就可以開始張拉鋼絞線，使其具有一定的預應力，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、水浮力產生的原因和抗浮措施分析

2.1水浮力產生的原因分析

當基礎建設在沒有水的基坑中進行建設時，地基就會對基礎底板產生一定的壓力。在使用的過程中，如果地下水匯聚到了基坑中，使基坑內產生了積水，那么此時就存在浮力的問題。當地下室建設完成之后，如果將基坑進行回填那么就不會存在基坑，地下室的底板和側墻都與土體接觸。只要是土體的空隙和細縫中有水，這些水進行連通，那么就能夠傳遞水壓力，從而產生浮力。

2.1.1基底土反力與水浮力的關系

如果沒有地下水，基底反力之和就等于上部結構加上基礎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底板，從而產生彎矩和剪力。如果有地下水，那么基底下的浮力就會抵消部分的荷載。如果浮力超過了荷載，就會發生上浮的情況，同時，底板的彎矩和剪力也會增加。

2.2抗浮措施

抗浮錨桿是一種新型的受拉構件，把來自外部的荷載，通過拉桿的拉結作用傳遞到錨固體，再由錨固體將荷載進行分散傳遞到周圍穩定的土體中。抗浮錨桿的一端與結構物或者是土樁相聯結，而另外一端錨固則在地基的土層中，以承受結構的上托力、抗拔力和擋土墻的土壓以及水壓力等。當它與地面方向垂直時，則是通過錨固體對周圍土的摩擦力，將錨桿所受的抗拔力傳遞到其周圍穩定的土體中，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置抗浮錨桿法以及布置抗浮樁法等。①使用壓重抗浮，同時增加覆土的厚度或者是增加底板的厚度來對地下結構進行抗浮，這種方法對抗浮十分的有效，但在一定程度上會增加工程的造價和施工的難度。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，這種方法需要設置地下水導水系統和地下水收集井，要求順地形排出水，這會使工程造價的成本增加，同時，如果一旦發生導流系統堵塞等其他異常情況，將會給工程帶來不可挽回的后果。

3、抗浮錨桿施工技術

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

3.1濕作業法的施工工藝

抗浮錨桿的濕作業法施工工藝是現目前國內外應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，同時這種施工方法還可以防止塌孔、不殘留土，能夠適應多種軟硬的土層。

3.2測量放線

在對地下室底板墊層進行施工前，應在底板預留錨桿孔的位置，并用紅色油漆進行編號，便于下一步的錨桿施工，在抗浮設計的范圍外應設置固定的一個點，用紅色油漆標注，標注需清晰，供測放、恢復和檢查樁而用，保證在整個工程施工的過程中能夠進行復測并能夠保證孔位的準確性。

3.3鉆機成孔

在確定了錨桿孔的位置之后，可以使用高風壓錨桿鉆機進行鉆孔，在鉆機就位候，需將其固定，從而保證鉆機機架的水平度和立軸的垂直度，同時，錨桿孔的直徑應按照設計的要求（無設計要求的時候，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，利用空壓機產生的高壓空氣進行排渣，達到設計的深度之后，不能立即停止鉆孔，需穩鉆1—2min，這是為了防止底端頭達不到設計的錨固直徑。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計長度應不小于0.5m。

3.4清孔提鉆

在終孔之后，應利用高壓空氣將孔內的余渣進行清除，直到用手觸摸沒有塵屑為止，同時，施工現場的工程師和質檢員應對孔深和錨孔的偏斜度進行檢測，符合要求之后再繼續下一道工序的施工。

3.5錨桿桿體的制作

錨桿的材料選擇，可以根據錨固工程的性質和錨固的部位以及工程的規模等，選擇高強度、低松弛的普通鋼筋、預應力鋼絲、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

置入桿體之后需進行壓力注漿，此時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石混凝土，可以根據實際的情況摻加適量的膨脹劑和早強劑。在施工的過程中，應設置專門的人員對錨桿施工區域的地坪積水和灰漿進行清理，保證錨桿施工的順利進行。

4、結束語

目前，越來越多的建筑采用高層建筑和深基坑工程，對于一些埋置比較深的地下結構，特別是地下水位較高的地區。當建筑結構的自重荷載不能抵抗地下水浮力的時候，建筑物本身就很難平衡水浮力，建筑物將會發生上拱或者是上浮失穩的情況，影響建筑的正常使用。因此，抗浮錨桿施工技術是十分重要的，其施工技術的好壞將會直接的影響到整個建筑物的平衡。

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作者簡介：

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。