建筑结构丨什么是抗浮锚杆？

建筑结构

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建筑与结构语汇的非常解释

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来源：非解构（id：non-structure）。

一、概述

抗浮锚杆，是建筑工程地下结构抗浮措施的一种。常用于地基承载力比较高的基础的抗拔工况，此类基础计算承压工况时采用天然基础，计算抗浮工况时采用抗浮锚杆。其施工工艺如下：锚杆制作与基本试验→锚杆定位放线→ 钻机就位→接钻杆→校正孔位→调整角度→打开风源钻孔→反复升降钻杆→清洗（风力清渣）→钻至设计深度→锚杆安装→压力灌浆→二次补浆→养护→锚杆试验验收。混凝土抗拔锚杆技术相比于传统的抗浮措施，具有承载力能力高、质量可靠、工艺简单、综合造价低、施工速度快的显著优点。

二、规范依据

《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019中对于锚杆的计算方法有详细的介绍，《建筑地基基础设计规范》GB50007---2011中“岩石锚杆基础”部分以及《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013有关锚杆的部分可以参考使用，不过最好只用于估算，锚杆抗拔承载力特征值应通过现场试验确定，有一些锚杆构造做法可以参考。

三、布置方式

1) 集中点状布置，一般布置在柱下；优点：可以充分利用上部结构传来的竖向力来平衡掉一部分水浮力；由于锚杆布置集中，有很强的抵抗力。缺点：要求锚固于坚硬岩体中，不适用于软岩与土体，破坏往往是锚固岩体的破坏；由于局部锚杆较密，锚杆施工不方便；地下室底板梁板配筋较大。

2) 集中线状布置，一般布置于地下室底板梁下；优点：由于锚杆布置相对集中，有较强的抵抗力。缺点：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（个人认为考虑的话偏于不安全，对于跨高比小于6的底板梁，可以适当考虑上部结构传来的竖向力来平衡掉一部分水浮力），要求锚固于较硬岩体中，不适用于软岩与土体；地下室底板板配筋较大。

3) 面状均匀布置，在地下室底板下均匀布置；优点：适用于所有土体和岩体；地下室底板梁板配筋较小。缺点：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（个人认为考虑的话偏于不安全）；对于个别锚杆承载力不足的情况，由于能分担的锚杆较少，此情况抵抗力差；由于锚杆布置相对分散，对于地下室底板下的外防水施工比较麻烦。

集中点状布置推荐用于坚硬岩；集中线状布置推荐用于坚硬岩与较硬岩；面状均匀布置推荐用于所有情况；

四、注意点

1) 集中点状布置，抗浮锚杆与岩石锚杆基础结合为优，需注意柱底弯矩对锚杆拉力的影响，特别是柱底弯矩较大的时候；

2) 参考《建筑边坡工程技术规范 GB 50330-2013》，应选用永久性锚杆部分内容；

3) 岩石情况（坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩）应准确区分；

4) 锚杆抗拔承载力特征值应通过现场试验确定；

5) 抗浮设计水位的确定应合理可靠，一般应由地质勘测单位提供，比较可靠和有说服力，应设置水位观测井，对于超出抗浮设计水位的情况应有应对措施；

6) 锚杆抗拔承载力特征值现场试验时由于一般为单根锚杆加载，未考虑锚杆间距影响，特别是锚杆间距较为密集时的情况；当单根锚杆影响范围内的土体自重大于锚杆拉力时，可以不考虑锚杆间距影响；

7) 由于锚杆钢筋会穿过底板外防水，锚杆钢筋应有防水措施；

8) 锚杆锚固体与（岩）土层的锚固长度应取有效锚固长度，由于基坑开挖会对底板下土体有一定扰动，特别是采用爆破开挖的基坑，一般要加300-500MM。

五、新规范新要求

根据《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019规定，《建筑地基基础设计规范》GB50007---2011中规定的甲级基础，抗浮设计等级也为甲级。

《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019第7.5.8条规定：抗浮设计等级为甲级的工程，按不出现裂缝进行设计，在荷载效应标准组合下锚固浆体中不应产生拉应力。

根据上表，抗浮工程设计等级为甲级的基础，如果采用抗浮锚杆，就必须采用预应力锚杆，才能满足构件受拉边缘混凝土不产生拉应力。这对于目前工程采用的普通锚杆，锚杆的做法，检测均是一个新的挑战。下图为预应力锚杆的设计图纸。

六、结束语：

自2020年3月1日起，抗浮标准（JGJ476-2019）已实施近一年。实施效果如何呢？支持者寡，批判者众。广为诟病的就是7.5.8条，基础设计等级为甲级的，按照标准，采用锚杆抗浮就必须采用预应力锚杆。目前阶段甲级基础抗浮采用预应力锚杆，设计单位按照审图意见和新标准执行，提高安全度，没有问题；审图单位执行更严格的新标准，按章行事，也没有问题；但是具备可靠技术的施工单位很少，这导致建造成本和施工风险更高。经过比较，目前阶段抗浮锚杆的造价要高于抗拔桩基础，这种情况下，业主、设计、施工单位倾向于用抗拔桩基解决基础上浮问题。只有等施工工艺更先进了，预应力抗浮锚杆的造价低于抗拔桩基础时，才可能大范围推广。

参考文献：

[1] JGJ476-2019 建筑工程抗浮技术标准

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