摘要：本文结合日照空港科创中心项目中地下基础工程采用了后张预应力锚杆抗浮与地下空间降水减压自动降排水抗浮相结合，以被动抗浮为主，主动抗浮为辅的新型综合抗浮技术，全方位阐述该新型抗浮技术工艺过程及使用效果。该技术利用基础施工阶段原有的基坑降水井作为减压井，在传统预应力锚杆被动抗浮基础上结合降水减压自动降排水主动抗浮将地下水引入、排出，使地下水浮力始终小于结构自重，从而减小或消除地下水对地下结构的浮力影响。

关键词：锚杆抗浮；降水减压；主被动抗浮；节水循环

引言：近年来，随着经济的发展，城市化进程的加快，建设用地也越来越紧张，地下空间的利用越来越收到重视，建筑埋深也随之越来越大，越往深处地下水越多，埋深越深水浮力越大。采用锚杆抗浮时，其设计的抗拔力也会越来越大，锚体规格型号也会越大，不仅在成本方面造价太高，材料损耗太大，不符合绿色建造理念，如果地下结构上浮会造成很大的危害，修复成本也会很高。施工中，我们发现，在基础施工阶段，有些地下水丰富施工区段，通常在基础底板四周设置集水明排降水井，但待基础施工完毕或回填完成后就将降水井废弃，虽然一段时间内通过降水井排水能将地下水位得到有效控制，地下水浮力也大幅降低，但随着基础工程结束，一旦降水井弃用，地下水位将会再次回升，地下水浮力会再次升高，地下抗浮问题仍然存在。如果将弃用的降水井重新加以利用和抗浮锚杆共同使用，将两者各种优势结合起来，不仅施工成本会大幅降低，而且还能达到预期抗浮效果，为此我项目技术人员经过技术研讨和分析将锚杆抗浮和降水井降排水结合起来，研发出一种主被动新型综合抗浮技术，通过实践取得了良好的应用效果，现通过本文进行详细阐述。

1.工艺原理

（1）利用项目基础施工阶段原有的基坑内集水明排降水井作为降水减压井，通过设置水位自动监控报警和自动降排水系统，在地下水位升高到抗浮水位时，监控系统自动报警并通过设置在井内的液位传感器启动降排水装置，将汇集在井内的地下水排出，维持基础底部地下水位在抗浮水位标高，使地下水浮力限制在某一设定范围内，实现限压抗浮。

（2）在传统预应力锚杆被动抗浮基础上结合地下底板外集排水减压主动抗浮，充分利用各自的功能优势，既能通过锚杆压重、拉拔抵抗浮力，又能通过集水井将地下水引入、排出以控制地下水位从而实现抗浮稳定，减小或消除地下水对地下结构的浮力影响，以达到抗浮目的.

2.技术成果内容

本成果主要将地下后张高强预应力筋抗拔锚杆被动抗浮和地下底板外集水井降水减压自动降排水主动抗浮相结合，以被动抗浮为主，主动抗浮为辅的新型综合抗浮技术。

2.1地下后张高强预应力筋抗拔锚杆被动抗浮技术。

2.1.1主要技术内容：该技术主要是在由1根较粗直径 PSB1080级无粘接高强预应力钢筋作为主杆体的抗拔锚杆端部设置一个嚢体膨胀水泥结石扩大头，通过注浆使囊袋逐渐膨胀与土体形成紧密连接。在对锚杆施加预应力后，使土体与锚杆体之间形成较大的摩擦力和粘结力，产生一种反向对土体的抗拔力来抵抗水浮力，以提高地基的抗浮承载力。

2.1.2工艺流程

锚杆放线定位→锚杆钻机就位→钻机引孔→旋喷扩孔→锚杆制作与安放→锚杆囊内注浆→囊外锚固段注浆→锚体养护→安装锚具（底板混凝土强度达到设计要求）→锚杆张拉与锁定→锚固端保护。

2.1.3注意事项及控制要点

①锚杆有效长度。锚杆长度包括扩体段长度和非扩体长度。其长度指标采用双控标准。施工过程中如果进入岩土层长度无法控制，则以总长度为控制标准。

②锚杆防腐。锚体钢筋要外涂环氧富锌底漆。外露锚杆部位采用防腐漆进行表层防腐涂装，防腐涂层厚度大于280μm

③锚杆下放。下放过程中要防止囊袋、套管、注浆管以及锚筋防腐涂层受到损伤或破坏。

④锚固节点防水处理。实际项目中，通常采用基层涂刷非固化橡胶沥青涂料外加卷材防水配合锚杆钢筋套装遇水膨胀止水胶条方法进行锚杆底板渗水隐患治理。

⑤锚杆张拉与锁定。

在正式张拉前，先进行预拉一次。锚杆张拉后锁定的有效拉应力值宜取锚杆抗拔承载力特征值的65%-85%左右。

2.2地下底板外集水井排水减压自动降排水主动抗浮技术。

利用项目基础施工阶段原有的基坑内集水明排降水井作为降水减压井，采用压控式智能排水限压装置，通过设置水位自动监控报警和自动降排水系统，实现智能排水减压将地下水浮力限制在某一设定范围内，实现限压抗浮。通过设置在降水减压井内的液位传感器检测基底地下水压，当地下水位升高到抗浮水位时，监控系统自动报警并通过设置在井内的液位传感器启动降排水装置，将汇集在井内的地下水排入地下室集水坑内，然后通过建筑物降排水系统排出，以降低地下结构基础底部的水压力，保证结构底板的水浮力不超过结构自重和锚杆抗拔力，以达到抗浮目的。

3.社会效益

随着城市化的发展，地下空间的开发已引起人民的关注，大规模的地下建筑业越来越多，地下水环境复杂多变，近年来抗浮事故的发生，因而保证地下结构抗浮安全设计成为当前的重点和难点，采用本抗浮技术主要应用于土木建筑工程中的地基基础施工能有效解决地下水丰富地区深大地下结构抗浮所面临的安全、可持续发展和环境保护问题，是对传统抗浮设计方法的发展和完善，对地下空间开发利用提供了有力的技术支撑。

4.经济效益

4.1采用本主被动新型综合抗浮技术，充分利用各自的优势，在达到同等抗浮效果情况下，能降低锚杆抗浮设计强度要求，其抗拔承载力特征值也会相应降低，钢筋用量、混凝土强度等材料成本会大幅降低。在施工阶段由于水浮力达到有效的控制和减小，地下建筑物的结构受力减小，可对底板及侧墙也可进行一定的设计优化：由于水压力大幅减少，底板能力相应减小，从而减少配筋数量，因而能节省大量工程成本。

4.2以日照空港科创中心项目为例，项目交付后，在运营期内虽然将产生一定运行维护费用，但抽取的地下水经检测无腐蚀性，作为了场区绿化用水、厕所冲洗用水、观赏水池蓄水使用，实现了二次循环利，每年能大量节约自来水费用。经统计平均每年运行和维护费用约为2000元左右（抽水电费）无额外费用，每年因绿化、冲厕、及观赏水池蓄水等用水约 12000立方，按每立方自来水 3.5 元计算，一年下来估算能节省水费 4.2万元，扣除运行维护费用，每年能结余4万元。

5.结束语

本创新成果在日照空港科创中心项目上得以成功应用，实施效果非常好，在满足常规水位以上区域抗浮要求的同时，保证了局部常规水位以下区域地下空间结构抗浮稳定性，充分的发挥了主动与被动抗浮技术的自身优势，有效的减少了抗浮事故的发生，而且抽取的地下水实现了二次循环利用，不仅降低了施工成本，而且实现了节水循环，值得推广和应用。

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