在建筑工地上,经常能听到老师傅提到“抗浮地标”这个词,其实它更规范的说法是抗浮锚杆,也叫抗浮地锚。简单来说,它就是埋在地底下、专门用来“拽住”建筑物的一根根锚固杆件。别看它藏在地下面看不见,作用却非常大,很多地下车库、地下室、水池能不能安全使用,全靠它撑着。
道理其实很简单。一个空着的地下室,就像一个倒扣在水盆里的空杯子,地下水会对它产生向上的浮力。地下室埋得越深、面积越大,受到的浮力就越大。别小看这个浮力,地下水位一涨,浮力轻松就能把好几层重的地下结构顶起来。现实中因为浮力导致底板开裂、车库整体上浮的事故并不少见,地板拱起来、墙裂缝、管道被扯断,修复起来花钱又费劲。抗浮地标的任务,就是像钉子一样把建筑物牢牢钉在地基深处,让浮力再大也顶不动它。
抗浮地标一般由锚杆体、注浆体和锚头几部分组成。施工时先在地基里钻孔,把锚杆放进孔里,再注入水泥浆。水泥浆凝固以后,锚杆和周围的岩土体就紧紧结合在一起。当地下水想托着建筑物往上浮的时候,这股上浮的力会传递到锚杆上,而锚杆下端被深处的土层或岩层死死咬住,靠土体和浆体之间的握裹力把建筑物拉住。可以把它想象成一棵棵倒着种的树,树根扎在深层土壤里,上面怎么晃都拔不出来。
目前工程上用得比较多的是几类。第一种是普通全长粘结型锚杆,整根杆件都和浆体粘在一起,造价低、施工简单,用得最普遍。第二种是预应力锚杆,安装时会先给锚杆施加一定的拉力,让结构提前被压紧,能有效控制底板的变形,适合对抗浮要求高的项目。第三种是扩大头锚杆,把孔底做成一个扩大的球状头部,靠这个大头增加抗拔力,同样长度下承载力更高。具体选哪种,要看地质条件、地下水位高低和工程预算,由设计单位综合确定。
施工一般按下面几步走。第一步是钻孔,用钻机按设计的位置、角度和深度成孔,钻的时候要记录地质情况,发现和勘察报告不符要及时上报。第二步是清孔,把孔里的岩粉、泥浆清理干净,不然会影响锚杆和土体的结合。第三步是放杆,把加工好的锚杆体缓缓放进孔里,杆上要按要求设置对中支架,保证锚杆在孔中间,四周浆体厚度均匀。第四步是注浆,用注浆泵把水泥浆从孔底往孔口压注,直到浆液从孔口冒出来,必要的时候还要进行二次补浆,保证饱满密实。第五步是做锚头,等浆体达到强度后,安装锚具、锁定预应力(如果设计有要求),最后做好防腐封锚。每一步都不能偷懒,尤其是注浆这一环,浆体不饱满,抗拔力就打折扣。
第一是钻孔深度必须够,孔浅了锚固段不足,抗拔力达不到设计要求。第二是注浆要饱满,可以配合做注浆量记录,发现吃浆量异常要分析原因。第三是防腐处理不能省,锚杆长期泡在地下水和土里,一旦锈蚀承载力会慢慢下降,锚头部位尤其要做好封堵。第四是完工后要做抗拔试验,通过加载检验锚杆能不能扛住设计的拉力,这是验收的硬指标,一批里通常要抽检一定比例。第五是降排水措施的配合,施工期间如果地下水位高,要采取降水措施,避免塌孔和浆液被水稀释。
应用范围很广。最常见的有地下车库、地铁车站、地下商业街这类深基坑建筑;其次是消防水池、污水处理池、泵站这些空载时特别容易被顶起来的构筑物;还有沿海、沿江地下水位高的地区的各类地下室。凡是埋在地下、自重又不足以抵抗浮力的结构,基本都要靠抗浮地标或者抗浮桩来解决问题。
抗浮地标虽然是个不起眼的隐蔽工程,却是地下建筑安全的定海神针。它造价不算高,但一旦出问题,后果非常严重,而且修复极其困难。所以无论设计、施工还是验收,每个环节都要认真对待,把锚杆扎深扎牢,建筑物才能安安稳稳地待在地下,几十年不出毛病。
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