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摘要：地下室空间在当前的城市建设中是主要的空间构造，尤其在当期建设用地相对紧张的发展趋势下，建筑物逐渐朝着高、大、深、重的方向发展，为了满足需要，地下车库、地下室的开发和利用越来越多。地下室建设不断增多，基础抗浮问题也日益突出。因为浮力的存在，会对地下结构及上部结构产生破坏，地下室整体不均匀浮起，导致梁柱节点处开裂和底板破坏以及建筑物的倾斜等，如不进行抗浮措处理，将给地下室结构留下安全隐患。因此，本文将根据具体的工程经验，详细介绍地下室底板抗浮锚杆的结构设计要点。
关键词：地下室底板；抗浮锚杆；结构设计
地下室对整体建筑而言有着基本的支撑作用，其在实际使用过程中不断承受着基础抗浮力所带来的压强以及荷载。现阶段的地下室一般都设计了一定的基础抗浮力措施，但是这在很大程度上加大的工程的成本以及施工难度。底板抗浮锚杆能够有效的解决基础抗浮力的问题，从而保证了整个建筑的安全性。虽然近几年地下室底板抗浮锚杆的应用越来越广泛，但是其仍然具有完善和提高的空间，因此建议结合现代化的信息技术水平，不断对其进行创新，从而进一步提高建筑工程的安全性和稳定性。
1 地下室底板抗浮锚杆结构设计的基本原则
为防止群锚效应，抗浮锚杆穿过地下室底部防水层的地面，形成许多防水薄弱环节，可能给地下室的防水效果带来隐患。因此，建筑物的防水距离不宜过窄。基础规范规定了锚杆最小间距，即锚杆的中心距为6倍锚杆螺栓孔的直径。锚链调节要求锚杆应满足受力要求，且间距应大于1.5m，当所用螺栓间距较小时，螺栓位置应错开。同时，为了使应力均匀分布，应综合考虑锚杆的拉拔能力，避免过大的间距。具体工程可结合结构布置和地质条件考虑。
1.1 结构要求
由于有关管理部门只规定了最小锚固长度，故应计算确定锚固体与地层之间及锚杆加固与锚固砂浆之间的锚固长度。锚固定杆过程应采用较大值，锚固长度的上下限应根据地下室的结构条件确定。另外，根据锚固系数，锚杆长度应在3～8m。如果锚杆长度超过一定限度，则会妨碍锚杆的抗拉力。因此，设计者应根据项目的实际情况确定。
1.2 科学验证锚杆锚固体和地层锚固的长度
设计人员要按相关公式进行计算控制。公式中应涵盖锚固体的直径，如表示锚固体与地层发生黏结的工作条件系数、地层和锚固体黏合强度的特征值等。需要注意的是．如果地层和锚固体黏合强度的特征值没有办法用试验方法确定，就必须使用现有的未经试验的工程资料数据进行大量的分析比对。此外，要合理选择锚固体黏合强度及地层的特征值。
1.3 精准控制锚杆加固与锚杆之间的锚固长度
这一参数也应按国家规范的要求进行分析，为了充分合理地设计地下室抗浮锚杆结构，需充分利用现有的国家规范和标准，控制应以锚固长度作为合理标准。
2 地下室底板抗浮锚杆结构设计要点
2.1工程概况
某市有一个裙楼3层，主楼分别为31层、38层，这个建筑物主要用途为商住楼，该商住楼有两层地下室，地下室不在主楼和裙楼下边，由于主楼和附属楼采用建筑结构不同，分别为钢筋混凝土剪力墙结构、钢筋混凝土框架。所以经过施工队与设计确认和商讨后，此次采用钢筋混凝土独立和墙下条形基础进行施工，在进行施工设计时地下室底板采用抗浮锚杆结构进行抗浮。
2.2地下室底板设置抗浮锚杆后的实际效果
（1）明确布置方案
抗浮锚杆与其他桩基础不同，它本身有着很多特性，这些特性尤为突出，在进行地下室底板施工时，要进行前期准备和考察，不仅要确定锚杆强度和柱子间距离，也要考虑到地下水浮力和底板间的性能。所以此次方案在进行地下室底板铺设时，抗浮锚杆铺设成网状结构，目的可以有效载荷水浮力。
（2）抗浮锚杆取值
抗浮锚杆选择标准需根据建筑设计规范进行选择，对于本工程锚杆选择直径为30。主楼选择956根，裙楼选择3444根，每个抗浮锚杆承受最大载力为162kN，在施工前期进行实验后，每根抗浮锚杆载力算出，锚杆总数量不可少于具体数量的3~4%。
（3）地下室底板设置
在进行地下室底板施工时，由于地下土层均为中风化花岗岩，必须按照施工前的进行铺设，如果不按照施工前进行铺设的话，可以将地下室底板适当加厚。但底板厚度增加会导致岩石施工难度增加，配筋也要进行改变。在实际过程中柱下基础范围外增加抗浮锚杆进行抵消水浮力。
（4）抗浮锚杆布置
结合结构整体和局部抗浮，锚杆布置方式主要有以下3种：
方式一：集中点状布置（所有锚杆布置在柱下独立基础范围内），总承载力特征值为F=1100kN。假定柱下布置4根锚杆，则单根锚杆承载力特征值为Nak=1100/4=275kN。此布置方式优点是可以充分利用上部结构传来的竖向力平衡掉一部分水浮力，便于地下室底板下的外防水施工；缺点是所布置锚杆不能充分抵抗水浮力对底板产生的弯矩，地下室底板配筋较大。
方式二：面状均匀布置（在地下室底板下均匀布置），所需单根承载力特征值为（锚杆间距2.6m）Nak=285kN。此布置方式优点是锚杆布置均匀，地下室底板配筋较小；缺点是不能充分利用上部结构传来的竖向力来平衡掉一部分水浮力，锚杆布置相对分散，不利于地下室底板下的外防水施工。
方式三：签于以上两种方式均有各自的优缺点，如果有一种布置方式既能利用上部结构传来的竖向力，又能利用锚杆的布置减少防水底板的弯矩，即为一种较为经济合理的方式。根据锚杆布置在跨中更能有效提供抵抗弯矩的原则。这种布置方式的优点在于锚杆和柱能共同抵抗浮力作用，在锚杆能保证稳定的情况下Nak≥275kN，即能满足抗浮要求。以柱为支座以锚杆作为抵抗力的简化受力模型如图1所示，在水浮力作用下基础底板会产生一个向上的变形，如果在锚杆布置处变形较大，则此抗浮锚杆失去作用，若变形很小，则能发挥抗浮作用，所以可根据锚杆处底板的变形来考察锚杆是否稳定。
图1 受力模型图
3 地下室底板抗浮锚杆施工应注意的问题
目前市面上抗浮锚杆材料有很多种，包括一些高强度钢筋、热扎带肋钢筋和一些其他材料构成的高强度钢筋。这些材料构成的钢筋各有不同，因为组成材料不同导致性能、直径、强度等级都会有所不同，所以抗浮锚杆的固定方式必须由机械进行固定，根据相关工作人员的设计进行详细、准确的固定。设计师在进行设计图纸时，要将图纸标示清楚，对于每一个钢筋的使用和固定都要在图纸上显示出来，确保让施工单位可以明白设计师用意，完成此次地下室建设。在施工前期应该对将要使用的锚杆进行初步处理，仔细观察表面，如果有锈蚀，则需要人工将锈处理后投入使用，使用时需人工作业将锚杆安放，放置后进行灌浆作业，把钻完后的孔全部注满，注满的标准为1.2以上充盈系数，并达到国家规范的保护层厚度。如果施工时锚杆需永久保存，则要在锚杆上不仅处理锈蚀也要增加防腐材料，在进行灌浆时也要用清水，切记不要使用污水进行材料搅拌，锚杆与底板进行连接需要焊接处理，每一个焊接处必须检查，不可有缺焊和漏焊现象的发生，施工时尽量选择机械进行作业，并把抗浮锚杆头部进行清理干净，保证抗浮锚杆可以安全作业。
4 结语
由于当前抗浮锚杆价格实惠、施工操作方便快捷，因而在目前建设领域中得到了工程师们的广泛认同。为进一步提高建筑领域地下室底板整体施工水平，相关人员应关注加深对地下室抗浮锚杆的设计研究，并不断改善地下室抗浮锚杆的设计现状。要对地下室底板抗浮锚杆结构设计进行创新，并采用合理方式和管理手段，加大地下室抗浮锚杆的设计及实践力度，为建筑工程地下室底板抗浮锚杆施工创设一个良好的环境。
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论文作者:徐启乐
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第7期
论文发表时间:2019/10/14
标签：锚杆论文; 地下室论文; 底板论文; 锚固论文; 浮力论文; 结构论文; 方式论文; 《建筑细部》2019年第7期论文;