陈磊
中建华宸（海南）建设集团有限公司 海南海口570100
摘 要：近年来，我国建筑工程得以快速发展，人们对于建筑工程质量也提出了更高的要求。抗浮锚杆是建筑工程较为常见的抗浮措施，具备施工方便、造价较低等优点，不过当前针对于抗浮锚杆并未形成全面系统的规范，还需要进一步提升对于其实际设计与应用的研究力度。本文从地下室锚杆抗浮设计的意义入手，分析了地下室抗浮锚杆的设计方法，最终探究地下室抗浮锚杆的施工应用，以供参考。
关键词：地下室设计；抗浮锚杆；施工工艺
引 言
我国城市建设不断发展下，相应的对于地下空间的工程施工逐渐增多，出现了较多地下建筑物，例如地下停车场、地下商城等，在地下水浮力的作用下，建筑地下室若不能很好的抵抗浮力[1]，则会出现开裂、结构上浮等不良情况，影响到了建筑物的正常使用，因此，加大对于地下室抗浮锚杆实际及应用研究意义重大。
一、地下室锚杆抗浮设计的意义
地下室建筑结构在地下室水浮力的作用下，很容易出现底板上浮等问题，并且破坏性与地下水位成正比，即，地下水位越高浮力破坏性则越强，严重情况下会对地上建筑结构产生不可恢复的影响，影响工程进度、增加建筑造价的同时，还会威胁到建筑安全。地下室锚杆抗浮设计过程中，可通过抗拔桩承受建筑负荷压力[2]，同时还能对浮力进行传导。当地下水位发生变化时，会在一定程度上改变建筑桩体的手里情况，所以，不同地质条件下，地下室锚杆抗浮设计方案也会存在较大差异，实际设计过程中，应与建筑实际情况相结合，设计出相应的锚杆参数，同时，为确保锚杆结构作用的良好发挥，还应进行抗拔测试。
二、地下室抗浮锚杆设计方法
对于地下室抗浮锚杆设计而言，设计方法包括三种，分别是常规设计法、底板变形修正法以及整体有限元计算法，分别进行分析。第一，常规设计法。这种设计方式是在地下室底板底面施加与地下室浮力大小相同的可变荷载，并将地下室自重作为永久荷载，从而确定出抗浮锚杆所受荷载设计值：，得出，单根锚杆轴向拉力设计值为：,其中，表示可变荷载分项系数，表示水浮力标准值，S表示底板标准柱跨面积，表示永久荷载的分项系数，表示锚杆纵向间距，表示锚杆的横向间距。这一方法假定各锚杆受力均匀，不过实际工程中底板变形情况比较复杂，各锚杆受力并不均匀，因此这一设计方式很可能会造成锚杆布置浪费或部分抗浮承载能力不足问题。
第二，底板变形修正法。通常情况下，锚杆是底板中变形较大的部位，并且也会受到较大的拉力，所以，底板变形可视为锚杆拉力大小，因此，锚杆实际拉力修正，可通过锚杆处与整体底板变形比值来实现[3]。实际工程中，锚杆所受拉力的大小与其距离中心远近息息相关，距离越远、拉力越大，主要是由于与墩柱距离较远的底板不会受到较大的上部荷载影响，因此在水浮力作用下，向上变形程度及所受拉力也会更大。此外，锚固体刚度、岩土层基床系数以及锚杆锚固长度也会与锚杆拉力有较大关系，因此，可引入变形修正因子θ修正中的，得到，。，可知，底板变形较大部位的锚杆受力较大，符合工程实际结果，所以，布置锚杆会确保锚杆受力更为准确，同时也可以对锚杆抗拉强度进行充分利用，这种方式可操作性更强。
第三，整体有限元计算法。
这种方法需要基于理论及试验研究下得到锚杆的等效长度及线刚度，在有限元模型中将锚杆体作为拉杆单元，其上部连接底板结构，下部连接地基，不过，这种方法需要以整体有限元计算模型为基础，不具备较好的收敛性，设计过程较为复杂，还未得以普遍推广应用。
三、地下室抗浮锚杆的施工应用
1.施工工艺
第一，放点定位。按照设计图纸标记出锚杆的具体位置，注意误差不能超过10厘米；第二，锚杆制作。根据设计图的构造要求、尺寸以及形状组装杆体，所有锚筋均应相互平行且顺直，确保下料长度误差在5厘米之下，锚杆内部预埋第一次及第二次注浆管时，通过机械连接的方式进行钢筋连接，杆体底部与注浆管之间的距离不应超过20厘米，在第二次注浆管全长2/3范围内打孔，同时利用胶带进行密封，以免一次注浆进入到二次注浆管中。第三，成孔。根据设计图中的具体方向、位置、长度以及孔径进行钻孔，钻孔过程中，锚孔垂直度偏差应在1%之下，实际成孔深度至少要超过锚固深度5厘米。施工环节根据成孔深度15.5米进行控制，此外施工时还应将勘探报告作为主要依据，确保入岩深度。第四，清孔。成孔环节，不断钻进过程中会有泥土洗出，钻至规定深度后，需要利用清水将孔底泥渣清理干净，清孔工作完成后，需要将钻杆迅速拔出，将锚杆杆体置入其中。第五，下杆体。此项工作开展前需要对杆体进行细致检查，确保其完整性，通过汽车吊将其送入孔内，同时将外漏钢筋控制在合理范围内。第六，注浆。在杆体中心防止注浆管，一同置入孔中，两者端部距离保持在10厘米至20厘米范围内，应将二次注浆管的端头以及出浆孔密封，以免二次注浆管内流入一次注浆浆液。根据0.5水灰比进行浆液配置，将注浆管与注浆泵机连接进行注浆。第七，拔钻杆。注浆工作完成后，需要将钻杆拔出，这一环节不可在孔内旋转钻杆，并且尽可能不影响到孔周围土体。第八，补浆。拔出钻杆后，需要补充水泥浆，实际用量不应低于理论体积。第九，灌注C30 混凝土。第十，进行二次高压灌浆。这一环节注浆量不应低于90kg/m，注浆压力应≥3.5MPa。第十一，养护。养护时期不可碰撞锚杆。若孔内混凝土收缩较大或坍塌，应及时将强度相同的细石混凝土灌入其中，养护时间不可低于28天。
2.防腐处理
建筑物中抗浮锚杆体是较为重要的部分，若其发生损坏，会影响到建筑物的使用寿命，而制成锚杆的材料是钢筋，因此抗浮锚杆使用寿命与钢筋寿命存在直接的关系。通常情况下，受地下水及其中氧气影响钢筋会发生氧化反应，会使钢筋逐渐消耗，从而造成抗浮锚杆破坏，因此需要做好锚杆的防腐处理[4]。锚杆防腐处理方式较多，可以在钢筋表明涂防锈底漆，也可以利用注浆的形式进行防腐等，从而延长锚杆的使用年限，需要注意的是:工程的安全等级不同其防护等级与措施也会存在差异，实际进行防腐处理时，应结合明确的地勘报告，判断是否应进行防腐处理，以免造成浪费。
3.实际施工应注意的问题
对于抗浮锚杆材料而言，种类较多，包括预应力钢筋组、热轧带肋钢筋等，以上材料存在较大差异，所以应利用机械进行上端锚固，并且需要在实际计算下加以选择；实际施工环节，设计图中会明确标出使用的钢筋类型，施工单位不可擅自确定；施工前应对锚杆进行除锈处理；注浆过程中应注满孔，确保充盈系数超过1.2；使用清水，不可使用污水；筏板与锚杆连接位置需要进行焊接处理；做好锚杆钢筋的方式工作。
结束语
总而言之，建筑工程施工过程中，地下室锚杆抗浮设计属于一项较为重要的工作，可有效提升建筑强度，确保建筑使用安全性及寿命，实际设计过程中，需要结合工程实际做出详细计算，同时还应做好抗浮锚杆施工环节的相关工作，确保施工质量，真正发挥出抗浮锚杆的作用。
参考文献
[1] 袁丽梅, 王平, 董吉舒. 抗浮锚杆与泄水减压法在同一地下室抗浮设计中的应用[J]. 居舍, 2020(05):117+123.
[2] 金松. 分析地下室底板抗浮锚杆结构设计[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(028):739.
[3] 翁功伟, 肖婷. 岩土抗浮锚杆的承载机理及设计中若干问题的探索[J]. 岩土锚固工程, 2018(3):34-40.
[4] 张海辉. 地下室底板抗浮锚杆结构设计分析[J]. 城市住宅, 2019, 026(003):137-138.