11 抗浮结构锚固
11.1 一般规定
11.1.1、11.1.2 随着城市建设的发展,地下空间的开发越来越得到重视,包括地下车库、地下商城等;大跨度空间结构,如大型公共建筑及体育场馆等,存在大面积区域与地下水浮力的平衡问题;特别是高层群体建筑普遍采用整体裙房或纯地下结构,地下室埋深也越来越深。区域地下水的变化也是重要的影响因素,如南水北调、三峡水库等大型水利工程的建设将改变地下水分布形态,在地下水作用下,地下结构的抗浮问题越来越突出。目前存在的问题是,地下水浮力的确定以及地下结构的抗浮计算缺乏统一的认识,现有的规范也不够明确,给抗浮设计带来一定的困难。也有一些工程出现了地下室上浮等事故。在抗浮方法上主要以压重法为主,近年来抗浮桩的应用也越来越多,但抗浮桩的裂缝控制及耐久性设计,抗浮桩与基础的协调变形等问题并没有得到应有的重视。采用抗浮锚杆是一种有效的技术手段,抗浮锚杆具有良好的地层适应性,易于施工,锚杆布置非常灵活,锚固效率高,由于其单向受力特点,抗拔力及预应力易于控制,有利于建筑结构的应力与变形协调,减少结构造价,在许多条件下优于压重和抗浮桩方案。但是,由于抗浮锚杆的工作环境和受力特点,全长粘结型锚杆受拉后杆体周围的灌浆体开裂,使钢筋或钢绞线筋体极易受到地下水侵蚀,直接影响其耐久性;同时抗浮锚杆与底板的节点对防水体系也可能成为薄弱环节。
11.1.3 预应力锚杆通过锚具锚固在混凝土底板上,控制抗浮变形的能力较强,特别是压力型或压力分散型锚杆,杆体采用无粘结钢绞线,有油脂、聚氯乙烯护套保护,浆体受压,不易开裂,可形成多层防腐保护,有效解决了锚杆的耐久性问题,作为抗浮锚杆是非常适宜的。压力分散型锚杆摩阻应力峰值较低,荷载分布较均匀,能有效发挥锚固长度范围内的地层强度,从而使单位长度锚固段的抗拔力得以显著提高。国内已有大量工程应用,如首都机场停车楼和厦门碧湖花园抗浮等工程。压力或压力分散型抗浮锚杆的计算方法和结构构造具有特殊性,张拉、试验及检测方法有别于拉力型锚杆,其张拉锁定可按本规范附录C推荐的张拉方法进行张拉锁定。
北京新保利大厦工程采用压力分散型抗浮锚杆技术,并首次在国内采用等荷载同步张拉的试验检测技术。
非预应力型抗浮锚杆由于不能施加预应力,是一种被动抗力型锚杆,控制变形能力和防腐性能差。一般可用于岩石中及对抗浮承载力要求不高的情况。但非预应力抗浮锚杆杆体宜采用锚杆底端有承载体、筋体外包防护层的锚杆结构。锚杆头部直接浇筑在混凝土底板内,防水较为简单。