建筑工程抗浮技术十篇

建筑工程抗浮技术篇1

[关键词]建筑工程；地基基础；抗浮锚杆；抗浮桩；对比

文章编号：2095-4085（2016）09-0109-02

在建筑工程建设过程中，地上抗浮水位较高的条件下，往往需要工程相关人员结合实际情况采取一定的抗浮措施，以促进工程建设中各项问题的有效解决。当前建筑工程技术发展形势下，常用的抗浮措施主要有配重法和锚固法，为保证建筑地基基础施工中地下抗浮水位较高等问题的有效解决提供了帮助。

1工程概况

本文以某地区建筑工程为例，就抗浮锚杆与抗浮桩在地基基础施工中的实际应用情况进行对比分析。该工程为2层地下室，以独立基础加防水底板的方式开展车库施工，依据地质报告可知，其抗浮水位水头高度在5.4m，当前施工条件下，地下室车库部分结构的重力荷载及覆土荷载不足以满足当前施工中抗浮稳定要求，此种情况下，需要工程设计人员采取切实可行的抗浮措施对此类问题进行妥善处理。在对工程实际情况加以分析后，设计人员决定设置锚固措施。针对本工程的实际特点，提出三种方案，一是在独立基础以下对锚杆进行集中布置；二是将锚杆均匀的布置于独立基础之外的防水底板；三是将抗浮桩设置于柱下。

2建筑地基基础抗浮锚杆与抗浮桩的技术对比

建筑工程地基施工过程中，在不同的方案条件下，对抗浮锚杆和抗浮桩进行技术对比，可以发现方案一在平衡局部水浮力方面具有一定优势，能够在一定程度上降低防水底板厚度，并改善配筋效果，从而提高施工质量。但方案一也不可避免的存在一定不足，其构造防水底板厚度不佳，导致在建筑地基基础施工过程中锚杆的水平锚固长度难以得到最优化控制，实际水平锚固长度较长，对于防水施工的顺利进行产生一定阻碍。

就方案二来看，其在方案一的基础上实现了技术上的完善，弥补了方案一在建筑地基基础施工中的不足，其对防水施工并未产生十分明显的影响，但防水底板在建筑地基基础施工中往往承受较大的局部浮力，此种情况下在实际施工过程中不得不增大板的厚度和配筋。

就方案三来看，其在受力性能上与方案二具有高度一致性，但其不同之处在于，方案三采用了CFG复合地基，在桩中增加了一定量的抗拔钢筋，从而在一定程度上优化了施工工艺，为施工质量控制奠定了可靠基础。在这一过程中，锚桩施工工艺与复合地基形式下的长臂螺旋工艺具有高度一致性，其在施工质量上的差异并不十分显著。

在对三种方案进行技术对比后可知，三种方案在建筑地基基础施工中均具有一定可行性，但若从严格意义上来讲，锚桩与锚杆的技术标准存在一定差异，就锚桩来看，其在实际应用中需要对裂缝宽度进行准确验算，以加强施工质量管理与控制；而在建筑工程相关标准中，尚未明确是否需要进行验算，在建筑工程实践中大多未采取验算方式。若在实际施工过程中以等体积用量的锚杆取代粗直径桩，往往会产生一定的锚固摩擦力，从而对建筑地基基础施工质量产生一定影响。

3建筑地基基础抗浮锚杆与抗浮桩的经济对比

在工程建设过程中，为准确把握不同方案在建筑工程造价上的差异性，本文主要对三个方案进行造价估算，具体结果如下。

在基础及底板混凝土用量上，方案一用量为818.8m3，方案二用量是647.1m3，方案三用量801m3；在基础及底板钢筋用量上，方案一用量87.56t，方案二用量44.1t，方案三用量107.7t。两者所用直接费用中，方案一花费795270元，方案二花费444825元，方案三花费882600元。

而在锚杆所用的总长度上，方案一用量为1020m，总成本为204000元，方案二用量为3150m，总成本为630000元，方案三则不需要使用锚杆。但方案会使用锚桩钢筋混凝土，总用量为235.5m，总成本为282600元。

总的来看，方案一总成本为999270元，方案2二总成本为1074825元，方案三总成本为1165341元。分析可知，方案一在建筑工程总体造价上占据优势，方案二的工程造价最高；若不考虑锚固体，单纯从基础自身造价来看，方案二的造价明显低于方案三。

4结语

通过建筑地基基础抗浮锚杆与抗浮桩在技术与经济上的对比可知，在实际施工过程中，抗浮锚杆更具经济型和实用性，尤其是在建筑工程建设过程中地下水位较高且锚杆较长的条件下，桩基集中布置抗浮锚杆的方式有助于加强建筑工程成本控制，受到施工单位的广泛关注，并且在防水施工上具有一定便捷性和可操作性。而在地下水位较低且锚杆长度较短时，可以通过在柱下独立基础之外的防水构造底板上布置抗浮锚杆的方式，促进施工中地下水相关问题的有效解决，提高建筑工程建设的经济效益。若建筑工程建设在工期上的要求比较严格，而对工程造价限制较为宽松时，可以采用桩基作为锚固的施工方案，在保证建筑工程建设质量的基础上，提高施工进度。相关施工单位在实际工程建设中应当结合工程特点对方案进行合理选取和优化利用，以提高建筑工程项目的综合效益。

参考文献：

建筑工程抗浮技术篇2

关键词:地下室；抗浮；预防技术

随着地下结构物的日渐增多，埋深较大的地下室抗浮问题就显得尤为重要。在我国沿海地区因地下水浮力作用或抗浮措施不当曾发生过多起地下室破坏的事故。有的地下室底板隆起，导致底板破坏；有的地下建筑物整体浮起，导致梁柱结点处开裂及顶板、底板同时破坏等等。因此，地下室抗浮应是设计要重视的问题之一。

由于地下结构所受的浮力与其埋深、地质条件、地下水位、地下水的来源等诸多因素相关，如何选取抗浮验算参数及采取什么样的预防措施将成为重点。

1影响地下室结构上浮因素

对地下结构应进行整体抗浮和局部抗浮验算，局部抗浮要情况具体分析。整体抗浮应满足：K=G/F，式中：G-上部结构的重力；F-作用在结构上的水浮力；K―抗浮验算的安全系数。浮力计算主要需要考虑：水容重γw、水头高差Δh 及侧壁摩阻力。

1.1抗浮水位的影响与选取

建筑设防水位的确定对建筑物的安全和投资有着重要的影响。对于水头差，黄志仑《关于地下建筑物的地下水扬力问题分析》中认为水头差为地下水位与基础底面的差值。如高层楼房：假设其基础底面位于潜水层下h 处，由于水头差的存在，必然会有渗透，经过若干年，渗流将达到稳定。假定原地面水位不变，若干年后的水头差应小于h，基础底面所受浮力就要减小。而对于临时性构筑物如基坑工程，一般基坑开挖时采用支挡和隔水措施，基坑内外因水头差而形成渗流，水头差就更难确定。在地面下数十米的深度内，存在多层地下水，其水头高差选择应结合当地的水文、地勘资料及地下水位变化等相关资料研究确定，必须要确保安全又经济合理。

1.2地下室上部结构荷载取值

对于于上部结构重力G，应结合具体情况考虑：当地下室面积与上部主体结构面积相等时，可比较地下室水浮力与建筑总荷重的关系，判断是否可能发生上浮。但当上部主体建筑有裙房时，采用地下室总荷重只能计算到裙房的楼层；当地下室面积大于上部主体建筑±0.00 层面积，或按裙房楼层比较浮力与建筑物总荷重，浮力大于建筑物总荷重时，应以竖向受力构件为单元分析浮力的平衡状态，特别是边柱、角柱和上部没有压重的单元；对于地下室层数较多而地上层数不多之建筑物，应慎重验算地下水之浮力作用，在验算建筑物抗浮能力时，应不考虑活载。

1.3地下室刚度

地下室结构物在水浮力作用下是否产生不均匀上浮，板底荷载的实际分布和地下室整体刚度大小（即地下室整体变形协调能力大小）有很大影响。

对于高层建筑下的地下室结构，传统设计方法将底板上的高层主楼、低层裙房和纯地下车库分别与地下水浮力进行比较计算，而实际上诸多设计人员仅用建筑物基底的平均荷载（基底平均反力）与浮力比较来决定考虑结构上浮问题。对于无上部结构地下室底板在水浮力作用下的内力计算，对筏板基础，如地基较均匀，基础底板刚度大，一般采用倒置的倒楼盖计算；如基础底板刚度较小，常按弹性地基梁计算，水浮力的影响较大。基础在上部荷载作用下，产生盆形沉降的情况下，基底应力产生重分布。边柱有较大的超荷载，而内柱有不同程度的卸载，即出现“架桥”作用。

2地下室抗浮的常用措施

当抗浮安全系数大于1.05及以上时，在施工及使用过程可暂不考虑采取措施，仅对地下室结构进行定期沉降、变形观测。当抗浮安全系数小于1.05时则要考虑对地下室抗浮采取适当的措施，避免地下室上浮发生破坏。

2.1配重抗浮

小型水池一般不需要配重抗浮，因其池壁相距较近, 再加上底板向外突出部分上部的土重和壁板与土的摩擦力，抗浮安全系数很容易满足规范要求。

配重抗浮一般有三种方法，一是在底板上部配低等级混凝土压重或者是在顶板覆土配重；二是设较厚的钢筋砼底板；三是在底板下部设低等级砼挂重。一、二种方法的优点是简单可靠，当构筑物的自身重度与浮力相差不大时，应尽量采用配重抗浮，对工程造价的影响小，投产后亦没有管理成本。但构筑物的自身重度与浮力相差较大时，因配重部分厚度增大及挖土排水、抗弯的增大，将会增加工程量使土建造价提高；如采用底板下设砼挂重的方法，壁板的弯矩值小，底板的钢筋用量也不会增加，但底板和挂重部分砼须用钢筋连接，施工比较麻烦，特别地下水对钢筋砼具有侵蚀性时，设挂重的方法须谨慎。

2.2 锚固抗浮

锚固抗浮可分为锚杆和抗拔桩抗浮两类。

锚杆抗浮：锚杆是在底板和板下土层之间的拉杆，当底板下有坚硬土层且深度不大时，设锚杆不失为一种即简便又经济的方法；近年来，在饱和软粘土地基中，锚杆技术也得到发展应用。锚杆抗浮要注意：一是当构筑物内无水时，锚杆处于受拉状态，当构筑物满水时，锚杆又处于受压状态，锚杆有可能受到反复拉压的作用；二是锚杆的施工需有专门的机械，施工前要进行试验，同时，较细的锚杆在施工时有一定的难度，如何控制钢筋偏移，如何使灌浆饱满、如何避免断杆等都是施工难题；三是当地下水有侵蚀性对锚杆的耐久性要求提高，这将在一定程度上限制其适用性。本文工程实例将重点介绍锚杆抗浮的施工。

抗拔桩抗浮：抗拔桩利用桩侧摩阻力和自身重度来抵抗浮力，桩型可采用灌注桩或预制桩，桩径一般为400mm，桩距和桩长应通过计算确定，桩距不宜过大，否则会增加底板厚度，桩端最好能伸入相对较硬的土层。抗拔桩也有拉压受力问题，但其施工较简单，耐久性亦比锚杆容易得到保证。

2.3降水抗浮

其具体做法是在构筑物底板下设反滤层，在周围可设降水井，降水井和反滤层间用盲沟相连，使水的浮力可以自由释放，从而保证构筑物的稳定。降水抗浮的关键问题是反滤层的设计，当土的颗粒较细时，应采取可靠措施防止土粒随地下水的涨落而进入反滤层，引起反滤层堵塞而失去作用。降水抗浮的优点是工程造价低。但其可靠性差，如反滤层被堵塞，则水位很难降至底板以下。

该方法可通过延长后浇带的封闭时间，使水的压力从底板扩散到地下室内配合使用。在后浇带封闭达到设计强度按设计要求及时顶板回土复压，使地下室抗浮系数大于1.05。但该方法在施工过程要重点观测沉降变化，如有超出要求应立即采取措施。

2.4摩擦抗浮法

摩擦抗浮法土壤与地下结构物间存在摩擦力，这种力量也可以抵抗地下结构物的上浮。该力的大小依土壤的侧压力及各土层的摩擦情况而定。但是这种侧压力的大小很难准确确定，可靠度不高，如需采用，其设计的安全系数应当提高，并且要在地下结构物有相当的位移后，才能真正地起动这种摩擦力。可配合将地下结构物的底板向外延伸而形成翼板，由翼板承托覆土以抵抗上浮力。但在实际工程中，对规模较大的地下结构物由于受场地及开挖土方造价限制，很少采用此法作抗浮措施。

3工程实例

3.1工程概况

某酒店，建筑面积5.8万m2，地下两层，地上十一层，框架结构。单层地下室面积9800 m2，其中约3000 m2为没有上部塔楼的纯地下室，无覆土。地质报告提供的地下水位为-1.500m。地下二层底板板面标高-9.65m，底板厚300mm，采用φ500PHC静压管桩桩基础。该工程于2009年底主体施工完毕，进入装修阶段，没有进行上浮稳定验算即停止降水。2010年2月进入雨季后，发现纯地下室部分上浮，最大上浮量达到195mm。

后经多方讨论计算决定采用预应力锚杆抗浮措施进行加固，但目前，土中抗浮锚杆的设计、施工和检测尚无明确的规范标准，主要参考《土层锚杆设计与施工规范》CECS22∶90，因此施工的过程检测及控制将成为重点。

3.2锚杆的设计与试验

锚杆设计抗浮力经计算，工程单位面积上水浮力标准值为42kN/m2，覆土、顶底板和墙柱等结构自重标准值为33kN/m2，结构自重抗浮力分项系数取0.9，则单位面积上设计抗浮力标准值为12.3kN/m2。考虑抗浮锚杆间距为3.0m，梅花形布置，则单根锚杆的抗浮力设计值为111kN。

取三根锚杆发生破坏前的荷载作为极限荷载，其平均值240kN作为抗拔锚杆的极限承载力，抗拔承载力设计值取为120kN大于111KN。

3.3施工工艺

测量定位锚索编号成孔洗孔、下锚索注浆张拉、锁定质量检验。

3.4施工技术分析

成孔的水平方向偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于1%，钻具直径为Φ168mm；钻孔深度应超出设计深度不少于0.5m。

为了保证孔内泥浆较彻底洗净，在清水洗孔后应采用高压空气洗孔。高压气管应伸至孔底，气管底端封死，底部500mm范围内布置4~5排出气孔，底部气管的直径应在Φ10mm以上。洗孔时，应从孔底洗起，慢慢来回转动出气管，并缓慢拔出气管，气管拔出的同时应通过注浆管从孔底注入水泥浆，水泥浆的水灰比为1.5:1，比重为1.3~1.4之间。气管的拔出速度应控制在1m/min之内，每根锚索洗孔时间不小于10min。

下索时，应防止锚索扭压弯曲，且预留张拉长度不得小于1.5m。同时注浆管应随锚索下放。

锚杆注浆采用两次注浆工艺。第一次注浆为常压注浆，从孔底开始注浆，待浆液流至孔口结束。一次注浆边灌注边拔管，保证注浆管的管头插入浆液口以下不小于1m，实际注浆量应大于理论注浆量，即充盈系数不得小于1.0。第二次采用高压注浆，范围为强风化岩，注浆压力不小于2.5MPa；在第一次注浆体初凝之后进行，并采用注浆压力控制(压力达到5MPa后，稳压注浆2min)。二次注浆管采用φ15铁管，管底注浆范围内每间距750周圈各钻3φ5孔后用工程胶布封牢，管底部封死。注浆水泥采用PO425R硅酸盐水泥，第一次水灰比为0.4:1，二次注浆水灰比为0.6~0.7:1。

张拉、锁定：锚杆张拉锁定在注浆体强度达到30MPa、锚头混凝土达设计强度80%后进行后进行，锚具为OVM锚具，用YC-100型穿芯式千斤顶、电动油泵加荷锁定。用油压表的读数换算成张拉压力进行锁定控制。

锚杆检测：采用抗拉试验检测承载力，同一条件下，试验数量不少于锚杆总数的10%。最后选择10根锚索进行试验，在各自最大试验荷载作用下，锚头位移相对稳定，未出现异常现象。锚索在各自极限荷载作用下的弹性变形值满足《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)规范中“锚杆(索)在各自极限荷载作用下的弹性变形值均大于自由段长度变形计算值的80%”，“且均小于自由段长度与1/2锚固段长度之和的弹性变形计算值”的要求。

4结束语

地下建筑物的抗浮设计关系到结构使用年限内的安全问题，应根据工程地质资料、施工条件、地下情况进行周密计算、精心施工，尤其注意施工阶段的抗浮问题。本工程经抗浮加固后，经历了几次大暴雨和雨季的考验，没有上浮，抗浮措施达到预期的效果。

参考文献：

[1]许录明 抗浮锚杆在郑州市中孚广场工程中的应用[J]岩土工程界2005年(04)

[2]贾金青 陈进杰. 大型地下建筑抗浮工程的设计与施工技术[J]. 建筑技术2002,(05)

[3]杨燕艳 有关于大型地下结构抗浮桩设计研究中国期刊网

建筑工程抗浮技术篇3

关键词：抗浮设计水位、抗浮稳定性验算、抗浮构件布置

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

随着城市建设的高速发展，很多高层建筑的基础埋深超过10m，甚至超过20m，地下水的赋存和渗流形态对基础工程的影响日渐突出，正确确定建筑的抗浮设计水位并进行科学的基础抗浮设计成为一个牵涉巨额造价及施工难度和周期的十分关键的问题。

1.基础抗浮设计水位的确定

基础抗浮设计中，容易混淆“防水设计水位”和“抗浮设计水位”这两个概念。防水设计水位，一般用于地下室的建筑外防水设计及确定地下室外墙及基础的混凝土抗渗等级，涉及的只是地下室防水设计标准问题，与结构构件的其它设计无关；而抗浮设计水位，适用于结构的整体稳定性验算、地下室结构构件设计，是与结构设计最密切的指标，也是影响地下结构经济性的重要指标。

对于建筑基础的抗浮设计水位，勘察、设计人员应遵照《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）及《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ 72-2004）的相关规定进行勘察和分析。根据《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ 72-2004）第8.6.2条，场地地下水抗浮设计水位的综合确定宜符合下列规定：

1）当有长期水位观测资料时，场地抗浮设计水位可用实测最高水位，无长期水位观察资料时，应按勘察期间实测最高水位并结合场地地形地貌、地下水补给、排泄条件等因素综合确定。

2）场地有承压水且与潜水有水力联系时，应实测承压水位并考虑其对抗浮设计水位的影响；

3）只考虑施工期间的抗浮设防时，抗浮设计水位可按一个水文年的最高水位确定。

2.基础抗浮受力计算

建筑基础抗浮设计的内容有抗浮稳定性验算、抗浮承载力计算和抗浮变形验算，当建筑基础存在浮力作用时必须进行上述三项内容的计算，以满足相关规程规范的要求。基础（除桩基础外）抗浮承载力计算和抗浮变形验算可按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）的相关内容进行，在此不再赘述。下面着重讲述抗浮稳定性验算的相关内容。

对于简单的浮力作用情况，建筑基础的抗浮稳定性应符合《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第5.4.3条的要求：

（2.1）

式中： ―建筑物自重及压重之和标准值（kN）；

―浮力作用标准值（kN）；

―抗浮稳定安全系数，一般情况下可取1.05；

当抗浮稳定性不满足公式2.1要求时，或者采用压重法不可行时可以设置抗浮构件等措施来抵抗水浮力。对于大面积地下室上建有多栋高层和多层建筑时，建筑自重分布不均匀，应分区、分块进行基础的抗浮稳定性验算，高层建筑范围内的基础利用自重一般都能满足公式（2.1）的要求，不必采取其它措施；多层建筑范围内的基础则不同，仅利用自重一般不能满足公式（2.1）的要求，需采取增加压重或设置抗浮构件（抗拔桩和抗浮锚杆）等措施。

当设置抗浮构件时，应按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）第5.4.5条计算抗浮构件的承载力和估算某区块内的抗浮构件总数n：

（2.2）

（2.3）

式中： ―按荷载效应标准组合计算的抗浮构件承受的拔力（kN）；

―抗浮构件的抗拔极限承载力标准值（kN）；

―抗浮构件自重（kN），地下水位以下取浮重度，对于扩底抗浮构件应按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）5.4.6-1确定桩、土柱体周长，计算桩、土自重；

3.基础抗浮构件的布置方式

水的浮力是均匀作用在基础底板上的，除基础底板自重及其上的压重外，基础底板抵抗水浮力的作用是不均匀分布的，可能集中作用在柱底和抗浮构件上，或者线性作用在上基础梁上。据此基础底板在自重和水浮力作用下可以分成两个区域，基础梁影响区域和纯底板抵抗区域。当某区段基础抗浮验算满足公式（2.1）时，根据上部结构类型可分别采用独基加防水板基础、条基加防水板基础或筏板基础，当不满足公式（2.1）时，则必须采用抗浮构件来平衡水浮力，这时抗浮构件可按下面两种布置：

第一种布置，按公式（2.3）计算所需抗浮构件总数n，然后均匀布置在基础梁下。第二种布置，按公式（2.3）计算所需抗浮构件总数n，然后均匀布置在纯底板抵抗区域，如图4.1所示。其中第二种布置方式，水浮力的传力路径更直接，应优先采用第二种布置。

抗浮构件的第二种布置计算可分解为以下二个步骤：

1）基础梁影响区域宽度：由基础梁传递的结构自重线荷载除以的水浮力强度得到。其中基础梁传递的结构自重线荷载，是根据基础梁线刚度分配柱子承担的结构自重得到。

2）纯底板抵抗区域中每根抗浮构件的所分摊面积的边长：，其中L

和B为某区块内柱的纵横向间距，n为按公式（2.3）计算所需的抗浮构件总数。

4.结语

设计人员在进行基础抗浮设计时，必须掌握抗浮设计的基本概念，特别要对建筑基础的分区块抗浮设计的稳定性验算和抗浮构件的承载力计算有较为深刻的认识，这样才能合理的布置抗浮构件，正确地进行基础抗浮设计。

参考文献：

[1] GB50007-2011《建筑地基基础设计规范》.北京：中国建筑工业出版社,2011

[2] JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》.北京：中国建筑工业出版社,2008

[3] GB50021-2001《岩土工程勘察规范》.北京：中国建筑工业出版社,2009

[4] JGJ72-20041《高层建筑岩土工程勘察规程》.北京：中国建筑工业出版社,2004

建筑工程抗浮技术篇4

关键词:地下室，结构设计，荷载取值，抗浮设计

中图分类号： TU2 文献标识码： A

Abstract: At present most of the projects are designed with basements, the basementof some project, because of the unreasonable design, float, part of the floor crack leaking, or the cost of conservative design is too waste. According to a number of underground engineering design experience of the author, combined with information on the existing norms and standards, make ​​some summary on basement construction anti-floating design , together with the peers to explore learning.

Keywords: basement, structural Design，load value, anti-floating design

伴随着城镇化建设的快速发展，大规模的城市建设使得城市用地越来越紧张，人们对地下空间的需求迅速增长，对地下空间的利用也越来越重视，地下工程越来越多，大多数工程都会有地下室。地下室结构的设计比较复杂，所涉及的技术问题繁多，地下工程材料消耗大、建造周期长、施工难度大，结构设计的好坏将会对整个项目的施工工期、建造成本、安全可靠性产生巨大的影响，作为结构设计人员必须深度掌握其设计常识及要点。

地下工程受力情况复杂，本构关系不确定，计算假定多，荷载及相关参数取值众说纷纭，莫衷一是。设计计算不统一，类似的工程设计内容差别很大，很多时候设计人员没有采用合理的力学计算假定，没有取用合适的荷载参数，盲目设计往往造成地下室抗浮破坏、外墙裂缝渗水或者严重浪费成本。

本文将根据多个实际工程的设计经验，就普通非人防地下室结构设计中的荷载取值、地下室结构抗震设计、地下室外墙结构设计及地下室抗浮设计作一些探讨性的总结，希望能为刚开始从事地下室结构设计的各位同仁提供参考指导性的借鉴。

一．荷载作用取值

作用在地下室上的荷载有自重，覆土重，绿化种植荷载，停车荷载及消防车荷载，施工堆载，土压力、水压力等，荷载种类繁多，取值复杂，目前还没有哪一本规范给出了很全面具体的规定，下面就各种规范、规程及技术资料给出的要求做一总结如下，给各设计人员提供参考。

1.恒载：

（1）顶、底板自重及面层装修荷载，钢筋混凝土重度一般取约25kN/m2 。

（2）顶板覆土重度一般取18kN/m2(或者按实际情况)。

2.活荷载：

（1）绿化种植荷载及私家车停车荷载一般取值5 kN/m2 。

（2）地下室顶板施工堆载荷载5 kN/m2 ，有特殊较重荷载时，按实际情况确定。

（3）消防车活荷载：按照荷载规范5.1.1条8款取值，并按照附录B考虑覆土厚度折减。覆土刚度越大则应力扩散角越大，一般情况下覆土的应力扩散角宜取35°左右，且不应大于45°。在进行不同部位结构构件设计时，还应按下列要求进行取值：

①顶板设计时取考虑覆土折减后的荷载值q 。

②顶板梁设计时取考虑覆土折减后的荷载值q ，并考虑5.1.2条1款3）项的折减系数。

③墙、柱设计时一般情况下取考虑覆土折减后的荷载值q ，并考虑5.1.2条2款3）项的折减系数。这是因为消防车活荷载标准值非常大，但出现的概率很小，且作用时间短，设计柱墙时应容许作较大的折减。

④基础设计时可不考虑消防车活荷载。根据荷规5.1.3条条文说明:根据习惯和经验，同时为减小平时使用时产生的不均匀沉降，基础设计时允许不考虑消防车活荷载。

⑤地下室结构进行正常使用极限状态设计计算（即梁、板的裂缝和挠度计算）时，不考虑消防车荷载。详见荷载规范5.1.1条8款中规定消防车荷载准永久值系数ψq为0。

3.水压力：对水位稳定的地下水压力可按永久荷载考虑，荷载分项系数可取 1.2或1.35；对于水位急剧变化的地下水压力应按可变荷载考虑，荷载分项系数可取 1.4。一般建议在进行地下室底梁、板强度、裂缝、挠度计算时对起控制作用的水浮力按永久荷载考虑。

4.土压力：一般情况下土压力按照永久荷载考虑，计算地下室外墙或挡土墙时取静止土压力系数KO=0.5；当地下室施工采用护坡桩或地下连续墙进行基坑支护时，宜将静止土压力乘以折减系数0.66 。土压力应根据土体性质的不同采用不同的计算方法，对于粘性土可采用水、土合算，对于砂性土可采用水、土分算。

5.地下室外墙计算时应考虑地面附加活载不低于5 kN/m2 。

二.地下室结构抗震设计

抗震设计时，附建式地下室应和上部结构一样进行地震作用计算。一般情况下应尽量采取措施使上部结构的嵌固端做在地表附近的地下室顶板，这样既符合抗震计算所选取的地表面处的地震动设计参数，同时又经济合理。地下室顶板作为上部结构的嵌固端时，结构地上一层的侧移刚度不宜大于相关范围地下一层侧移刚度的0.5倍，地下室周边应有与其顶板相连的抗震墙；顶板应避免开设大洞口，顶板应采用现浇梁板结构，顶板厚度不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜小于C30，应采用双层双向配筋，且每个方向的配筋率不宜小于0.25%；地下一层相关范围的抗震等级应取与上部结构相同的抗震等级，地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐级降低，但不得低于四级；地下室中超出上部主楼相关范围且无上部结构的部分，其抗震等级可根据具体情况采用三级或者四级。

三．地下室外墙结构设计

地下室外墙结构设计时应考虑由回填土、地下水、地面附加荷载等引起的侧向荷载作用，还应考虑上部结构传来的竖向荷载作用。外墙上的水、土侧压力应根据土性的不同而采取不同的计算方法，对于粘性土应该按照水、土合算的原则进行计算，对于砂性土应该按照水、土分算的原则进行计算，水平侧向土压力宜取静止土压力。当室外地面无堆载或仅停放小汽车时地面附加荷载可取5 kN/m2 ，当室外地面有较重堆载时应按实际情况考虑。

地下室外墙配筋计算中目前设计人员采用的有两种计算方法。一种是将带扶壁柱的外墙按双向板计算配筋，扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋，未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋，忽视了侧向水平力对扶壁柱的作用，一般情况下这个水平作用力是很大的，往往造成扶壁柱超筋，甚至破坏。按外墙与扶壁柱变形协调的原理，这种计算方法造成实际外墙竖向受力筋配筋不足，扶壁柱配筋偏少，外墙的水平分布筋有较大富余量。另一种计算方法是将外墙按竖向单向板计算配筋，这种方法对于扶壁柱间距较大且在垂直方向无内隔墙与之相连的外墙计算是合理的，但是对于扶壁柱间距很小及在垂直方向有内隔墙与之相连的外墙计算还应考虑墙板荷载的水平方向传递。

结合力学分析和工程经验总结，建议一般情况下外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥，但对于垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大、间距很小时的外墙板块同时按双向板计算复核墙板及扶壁柱的配筋。按竖向单向板计算的地下室外墙底部为固定支座，中间层及顶部为铰接支座，外墙底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样，底板的抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应匹配。严格来讲，外墙应按偏心受压构件计算配筋。在实际工程设计中，竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用，地下室外墙配筋主要由垂直墙面的水平荷载（水、土侧压力）产生的弯矩确定，通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用，仅按墙板受弯计算配筋，一般由受弯裂缝计算控制配筋量。当竖向荷载很大时，也可以分别按受弯和偏心受压计算墙体配筋，然后将二者取包络值。地下室外墙设计在满足受力要求的条件下，外墙水平和竖向分布钢筋应双层双向布置，钢筋间距不宜大于150mm，配筋率不宜小于0.3%。

四．地下室抗浮设计

水对地下建筑物的浮力作用遵循阿基米德原理和连通管原理，水对建筑物的浮力大小等于建筑物排开同体积水的重量。

抗浮设计是地下室结构设计的一个重难点。抗浮设计的关键是确定一个科学合理的抗浮设防水位，认真做好各阶段的抗浮设计验算，采取可靠的抗浮措施。

抗浮水位的确定是一个非常复杂问题，应根据地形、地貌、地下水类型、土质等多种因素综合分析，根据勘察、设计规范中规定的原则确定。一般情况下设计人员应取用地勘报告提供的抗浮设防水位。当地勘报告没有明确提供抗浮设防水位时，可结合当地水文地质资料，建筑场地地形地势，地下水渗流等情况综合确定，通常抗浮设防水位不应高于地下室顶室外地面标高。

地下室在水位稳定的地下水作用下按照静水压力计算水浮力。地下室抗浮设计应进行抗浮稳定性验算和底板构件强度验算。抗浮稳定安全系数一般情况下可取1.05。地下室在施工和使用阶段都必须满足抗浮稳定性要求。抗浮验算除了整体抗浮稳定验算以外，还应对局部自重较小的区域进行局部抗浮稳定验算，特别是对上部结构楼层缺失或楼板开大洞的部位。在水浮力作用下，基础底板应具有足够的强度和刚度，须进行水浮力作用下的抗弯、抗剪和抗冲切承载力验算，以及挠度、裂缝验算。

在自重稳定抗浮验算不满足抗浮稳定性要求的情况下应采取相应的抗浮措施。目前，工程上一般采用配重法、设置抗浮桩或抗浮锚杆来解决地下工程的抗浮问题。当整体抗浮稳定性不满足要求时，可以采用增加顶板覆土厚度或增加底板面层厚度来加大压重以平衡水浮力。在采用增加配重法不合适的情况下，也可以采用抗拔桩或抗浮锚杆来解决地下室的抗浮问题。抗拔桩或抗浮锚杆的抗拔承载力应采用抗拔静载荷试验确定。抗拔桩可采用混凝土预制桩和钻孔灌注桩，应慎用预应力混凝土管桩。抗拔桩还应进行桩身受拉承载力和裂缝宽度验算。应尽量将抗拔桩布置在独立基础下、基础梁下或柱底筏板下。当筏板抗弯刚度较大时也可将抗拔桩均匀布置在地下室底板下，此时应考虑当底板受到的浮力很大时将上拱，使得抗拔桩受力不均匀的不利影响。

五． 结 语

总之，地下室的结构设计是一个综合性很强问题，涉及到的内容繁多且复杂。目前地基与基础的相互作用问题、上部结构刚度对地基基础的影响等都未得到很好的解决。现代高层建筑由于地下工程庞大，建设工程在地下的投资已经接近甚至超过了地上，因此无论是从技术还是从经济的角度讲都需要我们更深入地研究地下室结构设计的技术问题，提高地下室结构设计的水平，真正做到安全适用、经济合理。本文根据目前的新版设计规范及相关资料结合多个工程实践经验就地下室结构设计的荷载取值、荷载分项系数，地下室外墙结构设计和地下室抗浮设计等做了一个技术性的总结，由于本人知识水平有限，恳请各位同仁批评指正。

参考文献：1. 2009全国民用建筑工程设计技术措施――结构（结构体系）

2. 2009全国民用建筑工程设计技术措施――结构（地基与基础）

3. 建筑结构荷载规范GB50009―2012

4. 建筑地基基础设计规范GB50007―2011

5. 建筑地基基础技术规范DB42/242―2003

6. 岩土工程勘察规范(2009年版) GB50021-2001

7. 高层建筑岩土工程勘察规范 JGJ72-2004

建筑工程抗浮技术篇5

【关键词】地下车站结构；抗浮设计；抗拔桩

引言

地铁建设在缓解交通压力方面发挥着重大作用，在地铁设计中需要结合地质情况，考虑地下水对结构的影响。地下水对地下明挖车站的影响包含两个方面：

（1）施工阶段对明挖基坑的影响；

（2）使用阶段对车站主体结构的水压力和水浮力的影响。施工阶段一般会采取降水和止水的方式。使用阶段，地下水位会逐渐回到原值。特别是在沿海、沿江地区，地下水位较高，产生巨大的浮力，对地下车站结构极为不利。因此，在车站结构设计中必须进行抗浮验算。

1 地下抗浮水位的选择

抗浮设计首先要明确抗浮设防水位。根据《高层建筑岩土工程勘察规范》对抗浮设防水位的定义：地下室抗浮评价计算所需的，保证设防安全和经济合理的场地地下水位。由此可知，抗浮设防水位的确定要根据区域场地的水文地质条件来确定，而不仅仅限于地下车站站位处；同时，抗浮设防水位要保证结构安全，应取结构的使用年限时段内，场地可能出现的最高水位来做为抗浮水位。因此，对于地勘报告中未提供明确的地下水位的地下车站，也应结合地质和场地条件，进行抗浮验算。例如重庆地区，地质结构一般为上部覆盖少量填土，下部为砂岩或砂质泥岩，地下水主要为基岩裂隙水和孔隙水。在基坑开挖时，破坏了地下岩体的完整性，在主体结构施工完成后，对于基坑肥槽一般采用填土回填。在雨水较大的季节，整个基坑周边为弱透水性的基岩，基坑内积水无法排出，当水位较高时，就会对主体结构产生较大的浮力。对于此类情况，本文认为在主体结构设计时，应当按场地周边地表最低点进行抗浮验算，也可对基坑肥槽采用弱透水性的材料回填，如用素混凝土回填，做到封闭基底、原槽浇注。可有效的减小水浮力的影响。

2 地下明挖结构的抗浮方案选择

地下明挖车站的抗浮方案要根据基坑方案、周边环境、工程地质条件、主体结构方案等因素综合考虑。目前，在地下结构施工中，基坑与主体结构的关系主要有以下几种：①复合墙。指的是在围护结构和内衬之间设置防水层，有两种结构形式，一是围护结构与主体分开；二是围护结构借助压顶梁与主体相连；②叠合墙。指的是利用钢筋将围护结构和内衬相连，以抵御水土压力。3基坑与主体分离，如采用放坡开挖或板肋挡墙等。若车站采用围护结构及主体分离的结构方式，则围护结构自重及侧摩擦力都不用考虑；若采用另外两种结构方式，在抗浮计算时必须对侧摩阻力纳入考虑范围。

目前地下明挖车站的抗浮方案主要有压重法、侧摩阻力、底板排水等：

压重法最常用的方式是将底板加宽，利用底板上的回填材料来增大抗浮力，由于回填材料也位于地下水位以下，只能采用浮容重；而且采用这种方式会增大基坑开挖范围，对一般建于城市中心的地铁车站结构来说，基坑开挖范围一般受周边建筑物、道路交通的限制，很难满足扩大基坑的要求。对于地下水位不高的车站和周边场地不受限制的车站，可以采用该方法。

采用底板开泄水孔来降低周边地下水位，底板上的泄水孔容易积污堵塞，影响排水效果，而且降低地下水位有可能带来周边地质沉降等问题。

利用侧摩阻力抗浮，通常采用抗拔桩或抗拔锚杆。抗拔锚杆耐久性缺乏可靠的技术控制，设置数量较多，间距较小，对于采用整体外包防水的地下车站，防水节点不好处理，影响车站的防水效果，目前在国内地铁车站的抗浮设计中缺少设计经验。因此建议优先采用抗拔桩。计算时，抗浮安全系数取为1.15。

3 抗拔桩设计

抗拔桩实质为摩擦桩，因此抗拔桩的布置要满足《建筑桩基技术规范》中对于摩擦桩的相关要求，间距应大于3倍桩径。抗拔桩一般布置于地下车站底梁或侧墙下，布置于侧墙下时，应满足桩中心距底板边缘的距离不宜小于桩的直径或边长；对于布置于底板上的抗拔桩，应对底板的抗冲切进行验算。桩的纵向钢筋锚入结构底板内的长度不应少于钢筋直径的45倍。

在计算时，抗拔承载力主要由两部分计算结果控制：

一是桩土提供的摩擦力及桩身自重之和，按《建筑桩基技术规范》第5.4.5条计算；

二是桩身受拉承载力，按《建筑桩基技术规范》第5.8.7条计算，还应验算桩身裂缝。

对于侧摩阻力较大的地区，抗拔桩的抗拔承载力一般由自身强度和裂缝控制。

4 抗拔桩设计实例

某工程为地下三层明挖车站，宽23.4米，高23.78米，顶板覆土最小为2.3米，抗浮设防水位采用地面以下7.3米，水头高度为18.78米，基底以下全为中风化砂岩，极限侧阻力标准值qsik=260Kpa。取车站横向每延米进行抗浮验算：

结构自重标准值G=2922.5KN

顶板覆土自重G土=2.3*20*23.4=1076.4KN

水浮力

F=18.78*23.4*10=4394.5KN>（2922.5+1076.4）=3998.9KN，不满足抗浮要求。

经过分析，采用Φ1000的钻孔桩来解决车站的抗浮问题：抗拔桩布置于墙下和底梁下，横向布置4根，纵向采用8.7米的间距，与柱距相同，桩长取10米。

根据《建筑桩基技术规范》5.4.5条公式，基桩的抗拔承载力：

Nk=0.7*260*3.14*1*10/2+3.14*0.52*25=3053KN

每延米抗拔力为3053*4/8.7=1403KN

验算抗浮力：（1403+2922.5+1076.4）/4394.5=1.23>1.15，满足要求。

桩身强度和裂缝验算：桩身混凝土强度为C40，配27根Φ32的三级钢，按轴心受拉构件计算，拉力F=3053KN，计算得桩身最大裂缝宽度为0.287mm，钢筋应力为140.6Mpa，均满足规范要求。

5 结语

（1）地下明挖车站在设计中要做好抗浮设计，既使在勘测过程中无地下水位时，也应根据具体的地质情况和场地情况，选取合理的抗浮设计水位，进行抗浮验算。

（2）地下车站的抗浮措施工结合基坑方案、周边环境、工程地质条件、主体结构方案等因素综合考虑。

（3）抗拔桩设计时，应根据侧摩阻力值来选择合适的抗拔桩直径、桩长和布置方案，并验算桩身强度和裂缝。

参考文献：

[1]张旷成，丘建金.关于抗浮设防水位及浮力计算问题的分析讨论[J].岩土工程技术，2007，21（1）：15-20.

建筑工程抗浮技术篇6

【关键词】地下结构 结构上浮 抗浮设计 抗浮施工近年来，随着城市建设的发展，高层建筑基础埋置越来越深，同时作为车库、商场等功能的广场式建筑的纯地下室部分，裙房或相对独立的地下结构物等的开发和利用越来越多。地下结构物处于地面下土体中，由于土体的空隙及岩体的裂隙赋存有大量的地下水，地下水对埋置于土体中的地下结构会产生浮托力，当结构的抗浮力小于浮托力时将发生上拱或上浮失稳破坏，影响结构的正常使用。由此，地下结构物抗浮问题日益突出，如何从设计上解决地下结构物抗浮和在施工中避免发生地下结构上浮已经成为一个经常面临的问题。

1 建筑物抗浮失败造成的后果及原因

近年来，因抗浮失败而造成地下工程的破坏在国内多有发生，有的地下室底板隆起，导致底板破坏；有的地下建筑物整体浮起；有的地下室局部翘角，导致梁柱结点处开裂及底板破坏。这些事故均不同程度给建筑物造成永久性缺陷，须进行结构加固方可正常使用。综合分析这些地下结构物各种情况下的浮起，引起浮起的原因主要分为设计原因和施工原因两大类，概括起来有以下几点：

（1）设计对地下室受水浮力作用的机理认识不足，未进行抗浮验算；（2）抗浮计算参数中地下水位取值不当，盲目选用地质钻探资料中的场地地下水位，忽略了可能出现的最高值；（3）抗浮计算失误或抗浮措施不当；（4）对建筑物施工过程中的抗浮未给予足够重视，随意变更结构或停止地下降水等。

2 当前抗浮设计现状

工程设计中的抗浮设计问题，现行国家标准规范《岩土工程勘察规范》（GB50021-2009）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）和《全国民用建筑工程设计技术措施》（结构）中仅作了定性的描述，而在国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）对简单浮力作用的抗浮设计给出按如下公式计算：

Gk/Nw，k≥Kw

Gk为建筑物自重和压重之和，

Nw，k为浮力作用值，

Kw为抗浮稳定安全系数，一般取1.05，

当计算结果建筑物不能满足抗浮稳定性安全要求时，应采用增加压重或设置抗浮构件（如抗拔桩）等措施。

抗浮设计的关键是浮力作用值的计算，根据阿基米德原理，物体在水中所受浮力大小等于物体排开水的体积，所以地下结构物的浮力作用主要取决于水位的取值，但埋于地基土的地下建筑物所受的浮力作用又不同于浸泡于水中的物体，浮力作用的大小受地基土透水性的影响。目前，在抗浮设计上一些手册、规范、文献中对浮力的计算提出了许多观点，设计单位在设计时也按照各自的理解进行设计，综合来说主流有以下几种：

（1）当地下建筑物埋于不透水层，周边填土为密实的不透水土时，地下结构物仅受水的侧压力，不产生浮力作用。

（2）基坑边填土的摩擦力不作为抗浮计算的一项因素，作为安全储备对待。

（3）地下水最高水位按以下原则确定：①按水文观测资料或历史水位记录，取历史最高水位。②场地有承压水且承压水与潜水有水力联系时，按承压水和潜水的混合最高水位计算。③最高水位不超过地下室顶板面标高。

（4）由于地下水的水压力在垂直方向上并非随深度增加而线性增加，不能简单按静水压力公式计算，根据地基土情况按0-50%进行适当折减。

从这些规范或手册中的规定可以看出，地下水浮力的作用相当复杂，影响因素很多，要准确确定地下水压力的大小很困难。且施工中不确定因素也比较多，如回填土的土质差别、回填的压实程度等均会影响水的浮力大小。因此，浮力的计算要综合考虑多方面因素，估计到将来变化的各种可能性并采取可靠的应对措施。

3 抗浮设计中应考虑的问题

3.1 浮力作用和抗浮力的计算

（1）地下结构物的浮力作用主要取决于水位的取值，正常情况下可按地勘部门提供的抗浮水位即按正常条件下水位变化范围的历史最高水位作为确定基础抗浮设计水位，因周边填土的密实性离散性比较大，地基土透水性的变化不易准确掌握，且紧临地下结构周边回填土因工作面的问题并不易夯填密实，因此，除有可靠的实验依据，地下水对结构物的浮力作用应采用阿基米德原理进行计算，不作折减。

（2）地下结构物抗浮力主要来源于结构物的自重、压重、抗浮构件的抗拔力以及基坑周边回填土与结构物之间的摩擦力等。对于结构物的自重、压重、抗浮构件的抗拔力等均能较准确的进行计算，应作为地下结构物的计算抗浮力。但对于基坑周边回填土与结构物之间的摩擦力，应作安全储备对待。因为正常条件下，地下结构物的浮力作用计算中未对建筑物因所处位置不同可能发生的各种突发因素如暴风雨、排水不畅、地表逸流、或施工不慎等因素造成的地下水位突然升高未充分考虑，可能会由于安全储备不足，造成地下水浮力超过结构物抗浮力使建筑物产生变形等破坏，因此，将基坑周边填土的摩擦力作为安全储备对待，以应对使用正常条件以外的突发因素。

（3）当地下建筑物埋于不透水层，周边填土为密实的不透水土时，一般认为地下结构物仅受水的侧压力，不产生浮力作用。对此种情况应慎重选择，因为建筑物与基坑之间的回填土很难做到无缝隙不透水，当有地下水通过回填土渗入到建筑物底板下时，将产生浮力作用，引起建筑物上浮。

3.2 抗浮力的安全储备

工程抗浮设计一般均是按照正常建设程序考虑，地质条件按照地勘单位提供的地勘报告确定，正常施工条件下，施工单位能严格执行工艺标准和施工质量验收规范并遵守验收程序，建设单位和监理单位均能履职到位。但实际施工过程中，受地质复杂性、施工人员技术水平，责任意识等影响往往出现管理上的偏差，实际工况与设计假定的条件有所偏差，此种情况下，如设计单位过度优化，预留的安全储备过小，则会造成结构局部发生变形，严重的造成整体结构上浮。另一方面，现阶段工程往往由于拆迁等因素影响或整体工程分期施工，对局部工程抗浮条件考虑不足，当后续工程不能及时跟进，不能提供足够的抗浮力可能造成前期工程不能正常使用或降水不能及时停止，增加成本，如业主单位人员疏忽，甚至按经验提前终止降水，也可能造成地下室上浮和结构损坏。

建设单位从经济考虑对设计进行变更，如减小基坑尺寸、缩小基础外挑尺寸、将回填材料私自变更等，取消地下室底板的抗浮回填层等均可能造成抗浮力的不足。

施工单位在施工过程中对基础的施工不认真，抗拔桩设计依据不准确，施工单位未按规定设计施工，基础底板钢筋绑扎不到位，基础梁截面不足，基础底板厚度不足等均可能造成地下室底板地浮力下的抗力不足，造成结构上浮、或防水底板表面开裂或上拱变形过大。

4 施工中应注意的问题

地下结构物上浮须有足够的浮力才能发生，若施工现场持续进行抽水并将地下水位控制在可接受的范围内，则地下室上浮将不可能发生。但地下室结构体施工过程中施工人员警戒心低，可能因疏忽或抽水意外停止，造成地下水位陡然上升而导致上浮，或遇暴雨，短期间雨量过大，排水系统无法排水，致使地表水四处窜流，并沿着地下室外墙及基坑周边到达基础底板面，短期间形成巨大的水浮力而造成结构体上浮，因此施工过程中，应做好基坑周边的排水措施，防止地表水流入基坑内，同时，在基坑内应预留必要的集水坑，设置相应的抽水设备，在遇紧急情况时可以基坑内的积水及时抽出，减小结构物受到的水浮力，第三，还要设置必要的发电设备，防止突况下断电，造成抽水设备不能正常运转。

5 结语

抗浮设计作为工程设计的一项重要内容，尤其对于地下结构空间大，地上层数少和地上层数多但地下为大底盘的的建筑物应作为重点设计，此类建筑最易发生因抗浮力不足而造成的结构物上浮、底板上拱及局部因浮力作用开裂变形破坏等事故，在设计中应对抗浮设计考虑全面，预留足够的抗浮储备。在施工中，施工单位也应重视抗浮措施的施工及施工过程的抗浮，采取有效的降、排水措施，严格按设计及施工规范施工，降水停止时及时观测，发现问题及时处理，基坑回填土应确保回填土类别符合设计要求，回填压实质量满足设计要求，以为结构物提供足够抗浮摩擦力。

参考文献：

[1]《岩土工程勘察规范》（GB50021-2009）.

[2]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）.

[3]《全国民用建筑工程设计技术措施》（结构）.

建筑工程抗浮技术篇7

【关键词】高层建筑；地下室；结构；基础设计

引言

随着国民经济建设的发展，大片的城市住宅或商业建筑和高层、超高层建筑越来越多。为了满足建筑功能及基础埋深的需要，一般均设有一层或多层地下室，平时做为车库、设备用房或商业用途，战时将其中部分或全部用做人防设施。由于地下室设计荷载较大，防水抗裂要求高，其造价占整个项目造价的比重也相当大。由于地下室所处的位置以及影响的设计因素较多，要考虑的技术问题较多，如不均匀沉降、地下室抗浮等，这些都造成地下室结构设计在建筑结构设计中起着重要作用，更是不容忽视，稍有设计不当将会给整个建筑结构带来安全隐患。

1.工程概况

某住宅小区地上为18层的钢筋混凝土框架剪力墙结构，地下为1层结构，主要用途是停车库。建筑高度为54m，建筑设计使用年限为50a。该工程采用预应力管桩，以强风化岩或中风化岩为持力层，单桩承载力特征值1800kN，底板采用平板式筏，抗浮水头5m。建筑抗震设计类别为丙类，工程所处地区的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g。框架和剪力墙的抗震等级均为三级，其中框支柱、框支梁为二级。裙楼结构部分的抗震等级与主体结构相同，应为二级。地下室在平时主要作为停车库，战时则作为人防工程，人防等级设计为六级。

2.上部结构嵌固部位的确定以及地震作用计算

上部结构嵌固部位如何合理地选取很关键，这往往影响着计算模型的计算分析。例如，对于大底盘的地下室来说，其上部结构为十几栋的塔楼，在选取上部结构嵌固部位时若将其取在基础顶面，则上部十几栋塔楼相应地下室结构都必须按多塔来进行建模计算分析，这显然不现实。若将上部结构的嵌固部位选取在地下室顶板，这十几栋塔楼的地下室都将作为一个整体进行单独计算，这显然符合实际要求。为了使地下室顶板能够作为上部结构的嵌固部位，就必须在进行地下室结构设计时使其满足作为嵌固部位的要求。因此，本工程的地下室顶板作为上部结构的嵌固端，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的有关规定进行了以下结构设计：

1）本工程为人防地下室，地下室的顶板未布置大洞口；同时地下室顶板采用现浇梁板结构，顶板厚度取为250mm满足规范规定不宜少于180mm的要求；楼板混凝土强度等级选用C30，采用双层双向钢筋配置方式，而且保证每层每个方向的配筋率大于0.25%。这些确保了本工程的地下室顶板具有足够的强度来作为上部结构的嵌固端，同时确保了具有足够的刚度来传递上部结构的力到地下室构件上。

2）地下室顶板作为上部结构嵌固端，其楼层的侧向刚度不宜少于相邻上部楼层的侧向刚度的2倍。本工程的地下室进行初步设计时，为了满足这要求，采用剪切刚度比来进行设计，如下面两公式所示。

在进行本工程的地下室刚度设计时，采用SATWE软件对侧向刚度比值进行了调整，从而得到了满足规范要求的地下室结构与相邻上部结构楼层侧向刚度比值，经计算剪切刚度比为0.2985

3）地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，其抗震等级的选取以及抗震构造措施的采取是决定地下室构件计算是否正确的关键。按照规范要求，本工程的地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，地下室一层的抗震等级按照上部结构的采用，即采取三级抗震。

3.地下室结构设计

3.1地下室基础设计

根据本工程地质报告的情况，本工程采用预应力管桩基础，持力层为强风化岩或中风化岩，500mm直径管桩单桩承载力特征值1800kN，岩层承载力较高，可满足沉降的要求。

3.2地下室顶板设计

本工程地下室顶板上设计了园林景观，需覆土0.5m，同时考虑到设备管线的高度及其保护土层厚度，最后确定覆土厚度为1.1m。

1）主楼室内部分地下室顶板设计

主楼室内部分的地下室顶板适宜考虑施工阶段的承载力验算，因此考虑施工荷载后楼板荷载取为5kN/m2。

2）园林景观顶板设计

园林景观部分除考虑覆土的重量外，尚需考虑景观、道路及附属设施的荷载；本工程景观部分荷载取值为4kN/m2，消防车道部分荷载较大，按照规范的要求应为35kN/m2，但考虑到本工程地下室顶板上有1.1m的覆土，荷载经过扩散后实际传导到梁板上的荷载已大大减小，经计算扩散后消防荷载取值可按20kN/m2考虑。

3）人防地下室的荷载取值

由地下室一层为人防地下室，所以对于本工程中的露天顶板要考虑到爆动荷载影响，但鉴于人防地下室顶板的爆动等效荷载要比消防车作用的板面等效荷载大，因此人防地下室顶板的荷载按照六级人防顶板的等效荷载考虑，取750kN/m2，但在设计中不同时考虑这两种荷载的组合，仅需按人防爆动等效荷载进行地下室顶板计算。

3.3地下室侧壁设计

1）进行地下室侧壁设计时，侧壁主要考虑的荷载有：结构自重、地面堆载及活载、防核爆等效静荷载、侧向土压力、地下水压力等，由于侧壁受有多种荷载共同作用，受力较为复杂，为了简化计算，在设计中可作合理的简化。

本工程地面活荷载取为q=10kN/m2，则折算土的厚度应为h=10/18=0.56m，等代土压力采用公式计算。侧向土压力对于地下水位以上的土压力采用公式，对于地下水位以下的土压力则采用公式计算。

本地下室工程的侧壁采用以上所介绍的公式以及简化计算，经计算地下室1层的侧壁板厚取为350mm。

2）侧壁的构造要求是，在与土壤接触的侧壁混凝土保护层取为40mm，地下室内部的混凝土则取为15mm。把地下室侧壁的水平钢筋配置在外侧，而竖向钢筋配置在侧壁内侧。为了有效控制本地下室的侧壁混凝土开裂，混凝土强度等级并不宜取得高，以减小混凝土的收缩应力，工程混凝土强度等级取为C30。同时，本工程还设置了多道后浇带，有效的减小了地下室混凝土开裂。

3.4地下室底板设计

1）地下室底板主要以抗渗和抗浮计算为主，地下水位按50a一遇考虑取在室外地坪，抗浮水头5m，抗渗等级P6。地下室底板所处土层为淤泥及淤泥质土，承载力较低不能作为持力层，故本次设计地下室底板按倒楼盖设计，采用无梁楼盖的方法计算，采用经验法，经计算地下室底板厚600mm。

2）地下室底板的钢筋布置要合理。地下室底板同一方向的梁板面筋应布置在相同标高上，没必要把两个方向的板面筋布置在梁面筋以下。这是由于基础梁两个方向的面筋本身就存在高差，而若把底板双向的面筋都布置在基础面筋下，则会造成底板面筋的面筋保护层过大，造成窝顶情况出现。

3）抗浮桩的验算与设计

该公式中荷载标准值对应于桩的特征值，相当于基础地耐力计算式，概念较为明确，且在验算建筑物之抗浮能力时不应考虑建筑物上的活荷载。水浮力标准值，为水头高度，即抗浮设计水位与地下室底板底之间的高度；A为水浮力的作用面积。因地下室抗浮是一个十分重要的问题，若考虑不当将会带来严重的后果，且补救较为困难，所以抗浮验算时安全系数取1.1。另外，在设计中有许多对抗浮有利的因素在公式计算中无法体现，且均未予以考虑。如黏性土的阻水作用，地下室侧壁的侧阻作用，底板与土壤的粘结力和吸力均未记入，上部建筑物及地下室的整体刚度很大，上部建筑物的压重在地下室部分的扩散作用均未考虑，这些有利因素均可作为安全储备。

该工程桩基抗浮验算时分两种情况，一种为柱下抗浮桩，另一种为非柱下抗浮桩。对于柱下抗浮桩（取⑥轴交F轴处柱下桩计算）建筑物自重及覆土自重的标准值G=1755kN，而该处承受的向上的水浮力标准值Fw=1037kN，G>1.1Fw，说明在有柱子的情况下，建筑物的自重及覆土自重比受到的水浮力大很多，足以满足抗浮要求而无需抗浮桩。因此，对于柱下桩可不考虑抗浮要求，仅需满足竖向抗压承载力就可以了。对于非柱下抗浮桩（取⑥轴～⑦轴交F轴～G轴中间处非柱下桩计算），由于其承受的建筑物自重较小，G=489kN，Fw=1037kN，G>1.1Fw。因此，非柱下桩必须考虑抗浮要求。根据工程地质勘察报告提供的数据及土层情况，经计算确定该工程抗浮桩的单桩竖向抗浮承载力特征值Ra=680kN。

因此，根据上述抗浮计算公式G+nRa>1.1Fw，89kN+680kN=1169kN>1.1×1037kN，满足抗浮要求。

4.结语

地下室作为整个建筑结构的重要组成部分，其决定着整个建筑结构是否具有稳固的基础，在一些高层建筑中，地下工程的造价甚至还比上部结构造价要高。而由于地下室的特殊位置，其结构设计是较复杂的设计问题，要考虑以及涉及的内容繁多，甚至对于一些关于地下室结构的设计问题目前还没得到思想一致，如基础与地基的相互作用、上部结构刚度对地基基础的影响程度等。鉴于地下室的复杂设计因素，这要求我们设计人员在进行地下室结构设计时应把握安全可靠、经济合理的协调原则，从技术以及经济方面去深入研究地下室结构的设计技术问题。

参考文献：

[1]顾晓鹏.SATWE计算软件在地下室结构设计中的应用[J].山西建筑，2008.

建筑工程抗浮技术篇8

【关键词】民用建筑；地下室；结构设计 ； 嵌固端

随着我国经济的迅猛发展，现今的高层建筑日益增多，在城市工程建设中出现了非常多的地下室和地下车库。将高层建筑的设备用房、地下消防水池和汽车停车位等等设置在地下室，不仅能够充分地发挥地下室的作用，而且又满足了基础埋深的要求，同时地下停车场还可以用作人防地下室，以满足战时需要。因此，在高层建筑的设计中，如何合理地设计地下室的结构这个问题显得异常重要，现简要地探讨地下室在结构设计中常见的几个难点问题。

一、高层民用建筑地下室结构设计难点

由于在高层民用建筑地下室结构设计过程中存在诸多难点，比如不能有效确定地下室结构设计的嵌固部位，不能有效设计地下室结构设计的抗震等级等都是设计中存在的要点。因此，这就需要在进行高层民用建筑地下室结构设计中，应不断加强对于上部嵌固的抗震能力的重视， 严格遵守地下室结构设计中的要求，合理设计好剪切的刚度比，这样才能有效确保高层民用建筑地下室结构的质量。具体分析如下。

（一）合理确定上部结构的嵌固部位

上部结构嵌固部位的合理选取，在高层民用建筑地下室结构设计中的计算模型占有重要位置。而地下室的设计本身由墙、桩本身和承台本身、 柱等都具有重要作用， 都需要进行承载力的计算。部结构的嵌固部位主要指结构预期塑性铰出现的位置，它能直接限制构件在两个水平方向的转动位移，即平动位移和扭转位移，在这个过程中能够将地震作用传递到上部结构。上部结构嵌固部位的选取，具体包括以下几点要求。

1、加强对于上部嵌固的抗震能力的重视。由于上部嵌固部分主要是地下室顶板位置，而地下室一层的抗震等级会根据上部结构的实际情况进行测定，这就要求加强对于上部嵌固的抗震能力的重视。 首先地下一层的抗震等级不应低于上部结构的抗震等级。其次由于地下室顶板的厚度，对承受荷载有着极其重要的作用，其中，包括地下室顶板所承受的侧向荷载和垂直荷载，这就要求在顶板进行开洞过程中应尽量减少或避免开洞，如果必须要进行

开洞时，要适当减少洞口的面积大小，同时还要适当加强洞口周边的构造，从而避免或减少因刚度突变或强度降低，影响结构的竖向侧力构件的连续，导致地下室不适宜作为上部结构的嵌固端。

2、严格遵守地下室结构设计中的要求。依据JGJ3-2010《高规》，在地下室结构设计中，对于地下室顶板的厚度有着一定要求，其厚度应超过160mm，而上部嵌固部位的地下室的楼板需达到180mm，地下室防水规范要求如果作为车库顶板接触地下水需要板厚增加为250mm；为了保证地下室做为嵌固端，配筋率要求达到0.25%并且双层双向布置，混凝土强度也不应小于C30.

（二）确定地下室结构设计的抗震等级

针对高层建筑的大底盘，且地下室上有许多塔楼，同时每一个塔楼之间都是相互独立的，当高层地下室作为上部塔楼的嵌固端时，地下室的抗震等级应与上部结构相同，地下室一层以下的抗震等级可逐层降低，但不应小于四级。

二、高层民用建筑的地下室结构设计的施工条件的影响

业主关注着高层民用建筑地下室的经济效益，而高层民用建筑的地下室结构设计的施工条件对于整个工程的工期和质量有着重要影响。从而要求设计技术人员进行高层民用建筑地下室结构设计时，要多加考虑施工条件的影响。通常情况下，应从以下几个角度考虑。

首先，合理节省施工工期提高经济效益。由于施工工期在整个高层民用建筑过程中占有重要地位，而工期的长短将直接影响着业主及施工单位的经济效益。对于施工单位来说，缩短施工工期可以节省人员工资、固定资产折旧等建筑安装工程费用。一方面，对于业主方来说，缩短工程施工工期，有利于提前还清贷款，降低工程项目的投资成本。另一方面，受传统设计材料限制，地下室这种以大体积混凝土为主的结构施工周期过长，施工时遇到问题也较多，而目前越来越多的工程采用了新技术新材料，加快了施工周期，虽然增加了投资成本，但是节省了人工费用，模板费用等。

其次，结合高层民用建筑的地下室结构设计的施工条件，优化设计结构。高层民用建筑的地下室结构设计的初步设计阶段，主要确定结构形式、主要构件尺寸及主要结构材料等。由于高层民用建筑的地下室结构初步设计阶段对整个工程的结构造价影响约占70%。因此设计人员就要选择符合当地施工资源的结构材料，采用符合当地工业、经济情况的施工技术，这样才能控制好工程的可行性和经济性。

三、高层建筑地下室结构设计的常见问题和措施

通常情况下，高层民用建筑地下室结构设计的常见问题主要体现在防水底板的设计，顶板的设计，外墙的设计、荷载的设计和抗浮和抗渗的设计等多个方面，而高层民用建筑地下室结构设计要求又是整个高层民用建筑中的关键部分，因此，在对高层民用建筑地下室结构进行设计的过程中，要严格按照建筑设计行业的相关规范制度，严格要求，全面统筹考量，确保高层民用建筑地下室结构的设计质量，具体分析如下：

（一）顶板的设计

根据建筑结构设计的相关标准，对于地下室顶板作为上部结构的嵌固端时， 地下室的顶板上不易开洞， 而对于顶板的厚度要求，要大于180mm，同时在配筋方面的要求也有严格控制，需采用双层双向配筋的方式，按照合理的配筋率进行设计【3】。

（二）外墙的设计

由于高层民用建筑的地下室结构的外墙设计有严格要求，这要求外墙不仅防水，防渗漏，还要起到挡土墙作用，这就要求外墙设计中不仅要考虑挡土作用，还要从裂缝来考虑抗渗防水，这样才能正确的对裂缝宽度进行合理计算。

（三）荷载的设计

对于荷载的设计要求，根据建筑需要，特别是消防车通道的荷载考虑及折减，这需要结构人员精确考虑地下室顶板荷载，特别在高层地下室车库项目中尤为突出，这关乎地下室整体结构安全及经济效应。

（四）抗浮和抗渗的设计

由于地下水位的变幅和地面种植浇灌水的影响，在进行地下室设计的过程中要全面考虑抗浮和抗渗因素，一旦抗浮和抗渗设计没有得到良好的进行，将会直接影响到高层民用建筑的质量。

1、抗浮设计

抗浮设计主要分为局部抗浮和整体抗浮两种，结合若干抗浮桩与抗浮锚杆的实际工程经验发现，目前地下室抗浮设计主要面临着地下水浮力计算理论不成熟、地勘报告不精准等问题。

2、抗渗设计

在进行地下室的设计过程中，还应考虑地下水位变幅和施工技术等方面的因素所造成的抗渗问题，建筑结构抗渗问题直接威胁高层民用建筑的使用寿命。因此，在设计过程中，要对影响抗渗的因素做一个全面考量 。设计时可采用外加膨胀剂、设置伸缩后浇带、加入合成纤维等方法予以控制。

四、结语

综上所述，高层民用建筑的地下室结构设计是一项工作量巨大的且难度较大的工程，为了更好的满足人们对于高层民用建筑的地下室的需求，这就要求在设计过程中，要严格遵守建筑设计行业的相关规范制度，以加强高层民用建筑的地下室结构质量为首要任务，同时全面统筹和考量设计过程中影响地下室结构的因素，有效解决设计过程中遇到的问题，从而确保高层民用建筑的质量。

参考文献：

[1]严恒林.高层建筑地下室防水施工技术[J].中国新技术新产品，2009，21：168.

建筑工程抗浮技术篇9

关键词：现浇空心楼盖结构；空心内模；上浮；施工

Abstract: in this paper the author combined with a square underground parking engineering example, discusses the cast-in-place reinforced concrete hollow floor of the cover plate construction difficulties, construction technology and construction points for later similar project construction accumulated experience.

Keywords: cast-in-situ hollow floor structure; Hollow internal model; Rise; construction

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号

1 工程概况

某广场地下停车场工程，分为地下停车场和地上广场两个部分。地下停车场为框架剪力墙结构， 建筑面积为7.47 万，该工程中，大量应用了现浇空心楼盖结构（空心箱模），其中1～6 轴、F～G 轴空心板厚为700mm， 箱体内模为450mm 厚，其余轴线空心板为600mm， 箱体内模为350mm 厚， 主要采用的空心箱模规格包括500mm×500mm 标准内模， 以及500mm×400mm、500mm ×300mm、500mm ×200mm、400mm ×400mm、400mm ×300mm、400mm ×200mm 和300mm×300mm 等非标准内模。

2 现浇空心楼盖技术

现浇混凝土空心楼板就是按一定规则放置埋入式内模后， 经现场浇筑混凝土而在楼板中形成空腔的楼盖。现浇混凝土空心楼板可广泛适用于大跨度、大空间、大荷载的建筑中。与传统技术相比较，它具有节省混凝土量、节约板配筋、能保证主体厚度、减轻主体结构及基础负担、降低综合造价、减少地震作用、增大建筑净高和改善楼板隔音、隔热性能等优点。它主要适用于学校、桥梁、阅览室、办公写字楼、商场、厂房、停车场、大开间住宅等项目。目前发展趋势看好，前景无限。

3 施工重点与难点

3.1 内模上浮问题： 现浇空心楼盖结构由于混凝土的流态性质， 加上空心箱模占有体积较大、自重较轻、施工中浮力较大，易引起空心箱模上浮。轻者会造成局部楼板标高超高，重者会造成大面积上浮，出现质量事故。因此必须做好抗浮点设置。在施工中， 可利用铁丝把板筋与模板体系紧密拉结在一起， 以解决箱模在浇筑中的上浮问题。

3.2 振捣密实问题： 由于楼盖板钢筋较密和箱模排列较密，振捣时，容易出现漏振和板底不易密实现象。因此，浇筑要按照顺序进行。浇筑后，要马上进行振捣。必须坚持少浇勤震， 防止楼板下面出现露钢筋现象和漏振情况。通过小幅增加混凝土流动性和限制粗骨料粒径及加强振捣， 可保证箱模底部混凝土的密实。

4 施工工艺及要点

4.1 模板施工

根据楼盖的总厚度、暗梁的宽度和平面位置等进行荷载取值、竖向和侧向的稳定计算， 并计算模板承重架摆放位置和龙骨的尺寸。

在模板支设完并经清扫干净后， 在其表面弹线，对暗梁、箱模、预埋管、孔等作放线定位。放线力求准确、清晰，并要控制好间距。核对无误后， 方可进入下道工序施工。

4.2 钢筋绑扎

顶板上、下均配有双向钢筋网片，在肋部通过拉钩和马凳筋连接。由于箱模的间距较小， 如果把箱模全部铺好后再绑扎肋间钢筋， 或是绑扎好s 勾和马凳筋后再铺设箱模，都会造成操作困难，不利于箱模的安装位置的调整和固定。因此应该采用箱模和肋间钢筋同步施工方法： 绑扎第一排钢筋―安装第一排箱模―绑扎第二排钢筋―安装第二排箱模。如此循环，直到全部安装完毕。

4.3 铺设预埋管线

楼板内的各预埋管线应尽量沿着肋板布置， 并放置在肋板截面内， 尽量避开箱模。小直径管线也可铺设在箱模下部，但不能超过一层，不得在箱模下交叉，以免垫高箱模。对局部管线密集、管径大的部位， 应尽可能集中布置在同一跨空心楼盖内。

4.4 设置抗浮固定点

楼板底层网片筋施工完毕后， 即可开始设置抗浮点。抗浮传力途径为：箱模上浮力―楼板上层网片筋―拉钩或铁丝连接―楼板底层网片筋―抗浮点铁丝―模板体系。抗浮点采用10 号铁丝，使用手枪钻（Φ4钻头）， 在楼板底铁上层筋两侧模板打孔，铁丝穿过模板， 将楼板底层网片筋与模板固定。固定点自楼板周边开始向中间设置，纵横间距为1.8m。在后浇带边沿，也要设置固定点。要使拉钩钩住楼板上层筋，以保证抗浮点的有效传力。否则，应再用10 号铁丝将楼板上层筋与下层筋绑扎拧紧， 与下层筋抗浮点对应设置，保证抗浮效果。抗浮点的布置见图。

抗浮点布置图

4.5 检查验收抗浮点

抗浮点设置是现浇空心楼盖施工的关键。抗浮点设置完成后，应进行抗浮点专项中间检查验收，以保证抗浮点设置均匀、位置准确、固定牢固可靠。

4.6 安装空心箱模下部垫块

在空心箱模下设置垫块， 保证箱模下部的混凝土厚度。垫块厚度要符合箱模下部混凝土的设计厚度要求。为保证空心内模在施工期间不被踩坏， 可在箱模下设置四块。

4.7 安装空心箱模

空心箱模吊运可采用焊接好的敞口钢筋笼（内侧四边和底面用多层板封闭）或其他箱式工具。根据空心板箱模排列图，按照弹线依次摆放，放置平整，前后左右对齐。如需要绑扎铁丝，可使用10 号铁丝，纵向两道，横向一道绑扎在下层网片筋之上。管线集中部位也可换用小尺寸箱模。当预留预埋设施无法避开箱模时， 可对箱模采取锯口或断开， 但事后应用胶带和钢丝网等封堵严密。箱模安放后，应注意对其保护，避免人员频繁踩踏、破坏。对于破损的箱模，应在绑扎上层筋前及时更换之。

4.8 绑扎楼板上层网片筋

空心箱模安放完成后， 即可开始绑扎楼板上层网片筋。为保证抗浮点的有效，楼板上层网片筋与下层网片筋采用拉钩连接。在每个空心箱模顶和楼板上层网片筋之间，加设垫块，压住箱模，保证箱模上部混凝土厚度。

4.9 搭设施工便道和架设混凝土输送管

虽然箱模本身有一定的强度， 但频繁踩踏也容易使之损坏。尤其是在加完顶部垫块后，因受力集中，更容易使之损坏。施工中，应用脚手板搭设架空施工便道，方便施工人员操作、通行，以保护箱模和楼板。

混凝土输送泵管不应直接架在楼板钢筋上，可搭设短管架子或垫木方等，将泵管架高。应提前安排好布料杆等安放位置，布料杆应用脚手板和架子架高， 不得直接压在箱模上。施工机具不得放置在箱模上，施工人员不得踩踏箱模。

4.10 隐蔽验收

在钢筋绑扎、箱模安装等工序完成后，应进行三检和隐蔽检查验收， 应重点检查抗浮点的设置。验收合格后，方可进入混凝土浇筑工序。

4.11 混凝土浇筑

对于现浇混凝土空心楼盖结构浇筑用混凝土，其塌落度应取18~20cm，不宜小于16cm。粗骨料粒径宜选择5~15mm，且不大于箱模间距的1/2。在混凝土浇筑前，应先洒水润湿箱模，但冬季不应洒水。混凝土浇筑采用泵送方法。浇筑应沿楼板跨度方向从一侧开始，依次进行。布料应尽量均匀，避免混凝土在同一位置堆积过高而损坏箱模。振捣棒应沿肋板浇筑方向依次振捣，并适当加大振捣时间和振捣点数量。在振捣同时，应观察空心箱模四周，直至不再有气泡冒出。没有气泡冒出，表示箱模底部混凝土已密实。振捣棒应避免直接触碰空心箱模。浇注过程中，如遇空心箱模损坏，必须及时处理。

4.12 混凝土的养护

混凝土收面后，应立即进行养护。夏季采用浇水养护， 冬季可用塑料布和草帘进行覆盖保温养护。

5 成品箱膜保护

在箱模的运输过程中， 应尽量避免箱膜损坏。箱模安装就位后， 应避免人员踩踏。

6 注意事项

6.1 抗浮点设置是关键点。如抗浮点设置不牢、不足，均会引起箱模上浮，造成质量隐患。加强对抗浮点的中间检查和浇筑前检查是十分必要的。

6.2 损坏的箱模要在上层筋施工前及时更换，否则会加大更换难度。

6.3 浇筑现场要备好修补物品， 以便对受损物品进行及时修理。

6.4 浇筑要按照顺序进行。振捣要从一侧开始，逐步推进，避免丢棒、漏振，确保箱模底部混凝土密实、充满。

7 结束语

由实际运用效果看，现浇混凝土空心无梁楼盖技术与一般的梁板结构体系相比， 钢筋砼造价降低5%， 模板损耗降低50%，装饰费用节约10%-15%，综合造价降低10%左右，并可直接减少支模、拆模的工作量，能缩短工期近1/3。从使用功能看，与普通框架结构比较， 本技术使空间更开阔美观，无柱帽、无凸出部位，实现真正的平板。另外，空心楼板具有刚度大、变形小、抗震性能好和隔音效果优良等特点。特别是该楼盖的封闭空腔技术大大减少了噪音的传递，克服了上下楼层间的撞击噪音干扰，楼盖隔音效果提高5-12 分贝。同时，封闭空腔结构减少了热量的传递，使隔热、保温性能得到了明显的提高。

参考文献：

[1] 谢文. 现浇砼空心无梁楼盖结构施工技术及其应用前景[J]. 广州建筑, 2005, (03)

[2] 段伟列. 排水工程施工的质量控制[J]. 黑龙江科技信息, 2003, (05)

[3] 李韬鹏, 周若来. 大体积混凝土结构裂缝控制技术[J]. 西北水力发电, 2005, (S1)

[4] 王芝定, 万建华. 振冲碎石桩结合强夯法的施工质量控制[J]. 西部探矿工程, 2006, (09)

[5] 黄金伙. 后张有粘结预应力混凝土结构施工质量控制技术[J]. 福建建设科技, 2006, (05)

建筑工程抗浮技术篇10

【关键词】土木工程；施工；空心楼盖中的GBF管；质量控制

前言

某工程涉及地下室顶板空心楼盖8500m2，该工程地上19层、地下一层，集商业、娱乐、办公、酒店、客房为一体的综合性公用建筑，总建筑面积54000m2。现结合本人经历和监理全过程，浅谈现浇砼空心楼盖中GBF管的施工方法和质量控制要点。

一、工程概述

该工程使用的现浇空心楼盖所使用的GBF管管径为250mm，施工面积为8500m2，楼盖的设计厚度为420mm。

二、施工准备

1、组织管理

现浇砼空心楼盖是建设部重点推广应用的一项新技术，GBF管现场安装需与各专业工程密切配合，为了确保GBF管安装优质高效，按期完成，施工现场必须配备一名专业技术人员，负责指导安装管理工作。作为专业分包单位要做好协助总包单位完成砼浇筑工序，分包单位要派专人负责总体策划，与参建各方协调解决技术问题，保障后勤工作等。

2、技术方面

①组织工程技术施工管理人员熟悉图纸，深刻理解设计意图，详细绘出GBF管布置图 ②根据施工图要求，由总包单位组织建设单位和监理单位参加，召开专门技术交底会，并做好会议纪要，安装前施工队长对施工工人进行安全教育和技术参数交底，确保每个操作人员严格按操作规程施工。

3、现场准备

现场砼空心楼盖钢管支撑要搭设牢固，模板安装应拼缝严密，现浇楼板底筋、暗梁绑扎完成，并经隐蔽验收，水电预埋管安装完毕，预留孔洞位置准备无误。总包单位应免费提供安装用的吊笼和垂直运输机械，并协调好相关工作。总包单位应提前3天通知安装的进度和时间，以便于组织运力供货和劳动力准备工作。

4、施工程序

于梁筋上按图纸根据GBF管的定位尺寸在木模板划线-->底层钢筋交叉点钻孔穿铁丝并加固-->水电管预埋-->放置GBF管保护层垫管-->放置GBF管定位用U型卡-->GBF管排放-->抗浮铁丝固定GBF管-->绑扎楼板面筋-->GBF管定位调整-->检查抗浮铁丝-->楼盖隐患验收检查-->浇捣砼-->找平压光。

三、主要施工方法

1、GBF管现场堆放和吊运

GBF管运输到施工现场必须按照自上而下（以免滚滑发生危险），轻放的原则卸车、搬运、叠堆，严禁抛掷。GBF管到场后应尽量避免临时堆放和二次搬运。GBF管堆放场地须平整、坚实、干净。GBF管应按规格型号分类平卧叠层堆放，两侧用木块限位，以免滚滑发生危险，GBF管堆放高度不应超过6层（管径大于300，要依次减少层数）。GBF管叠堆后应作储放标志，并应设标志禁止人员攀爬管堆。GBF管吊运时应采用吊笼（箱）吊运，吊笼（箱）内GBF管堆放高度也不应超过1600毫米，严禁直接采用钢丝绳直接绑扎GBF管进行吊运。GBF管被吊运到安装层面后应及时排放，不宜再叠层堆放。以防下滑伤人。

2、GBF管安装

梁钢筋和楼板底筋绑扎完毕后，用钢卷尺测量实际铺设GBF管空间尺寸，分隔点用石笔在底筋上划线，整齐地排放控制下翼缘的方钢管，排管时拉线调直后再固定。由于GBF管为密封的圆型中空管，在浇筑砼时因振动捧的振动和GBF管本身的浮力（砼坍落度越大浮力就越大）而导致GBF管带动楼板底筋上浮。为确保钢筋不整体上浮，必须采用14#铁丝每间隔1.0～1.2米距离扣在底层钢筋交叉点上并穿过模板锚固在模板钢架上扣紧，在四边及转角处加固时应适当加密，以确保楼层钢筋不整体上浮。为控制GBF管水平滑移，方管上按布管图间距安放了钢筋限位U型卡，以防止绑面筋或浇砼时GBF管挤靠在一起而造成砼底板蜂窝和孔洞。抗浮铁丝的做法和作用：抗浮铁丝是GBF管控制上浮的关键，既能保证GBF管纵横间距的正确与控制GBF管上浮，又能防止管子带动底层钢筋网片的上浮。抗浮铁丝应安装在GBF管两端20厘米左右处。如遇预埋件、管线、接线盒等则适当调整。GBF管下的预留管线盒，预埋管线交叉点应可能布置在管向肋位置，必要时该位置的GBF管可断开或在GBF管管身锯缺口并堵填，让出管线位置，管线特别集中的大面积处以小直径GBF管填满。管安装完成后如有施工人员、设备、材料压破管材时或局部破损时，须对破损处用塑料布、水泥包装袋、封口胶带等进行封补、填塞，孔洞较大时可先于孔内塞塑料布、水泥包装袋之类材料，以防浇筑砼时水泥浆进入管内。吊运楼板面筋要轻放并采取有效措施，确保大捆钢筋不直接堆放在GBF管上。GBF管安装完成后进行隐蔽验收，合格后方可转入下道工序，并做好GBF管质量验收记录。（详见技术规程）

3、现浇砼空心楼盖砼浇筑

现浇砼坍落度要求为14-16cm，石子粒径为5-30mm，泵管或其它施工工具不能直接放在薄壁管上，可以垫脚手板或在GBF管间隙处安放支撑，或在其上放置废轮胎。施工人员要注意保护GBF管避免硬质物体直接冲击GBF管。砼下料时不宜太猛，也不可太多，当GBF管板厚超过25厘米时应分两层浇筑，但间隔时间不得超过砼初凝时间。砼的浇筑，应沿平行于薄壁管方向进行，若沿垂直薄壁管方向下料时，也得顺管方向振捣，不可多点围合式浇筑。浇筑砼时，应安排工人看护GBF管，随浇筑作业及时修补、调整薄壁管。浇筑砼空心楼盖时，暗梁或大梁处可用普通振动棒，管与管间肋处应严格采用插入式小振动棒（直径35毫米）进行振捣，面层砼用平板式振动器振捣。先将插入式振动器在管间缝隙中振捣，不宜直接踩压薄壁管进行振捣，管间砼密实后可采用平板式振动器随振随找平，随捣随抹。现浇砼时，要注意GBF管是否有上浮现象，特别是靠近梁边的GBF管，一旦有上浮，应立即停止砼浇筑，待采取加固抗浮的措施后再继续作业。

四、质量要求和保证措施

1、GBF管材质量要求

1线荷载？1000N/M2单根局部集中荷载？750N（受压长度25cm）3自然吸水率？18%（48H）4管壁材料容量？1000KG/M？5管径误差？3mm，长度误差0.2mm（详见技术规程）。

2、质量保证措施

加强施工人员质量意识教育，牢固树立“百年大计，质量第一’思想，严格执行GBF管质量验收制度，认真做好各工种的协调配合，共同做好成品保护工作。严格执行GBF管安装操作规程，在GBF管安装过程中，应派专人监督和提醒施工人员，防止踩踏和其他物体重压GBF管，避免GBF管损坏。严格执行质量检查验收制度，重点要验收GBF管安装抗浮固定是否可靠，确保万无一失。重视和加强现浇砼空心楼盖砼浇筑，按照结构要求配制和振捣，杜绝楼板出现蜂窝麻面现象。跨度大于9米，柱网大于8×8米，或者采用预应力空心板时，砼的强度达到100%方可折模，其余柱网楼盖按《施工规程》执行。

五、成品保护措施

加强GBF管堆放管理，GBF管运到现场，施工单位必须有专人卸货，做到轻拿轻放，堆放整齐，严禁随意乱放，任意摔坏GBF管。切实加强GBF管的吊运管理，GBF管吊运必须有专门吊车笼或吊箱，严禁采用钢丝绳直接吊运。GBF管吊运过程中，应避免忽上忽下防止GBF管受到冲击而损坏。