引言：带地下室的高层建筑设计中，在上部无高层结构位置，并且地下水位较高，在纯地下室部分就会有上浮的可能，设计单位通常会利用抗浮锚杆或者抗拔桩来解决该问题，因此抗浮锚杆在基坑设计中及其常见。通常设计在计算抗拔力时为估算值，需要利用现场试验确定。抗浮锚杆施工需要在土方开挖至基坑底方可施工，如果抗浮锚杆砂浆采用普通水泥砂浆，工艺性试验需要28天（水泥砂浆强度至28天强度）后方可检测，然后待检测报告确定锚杆长度等参数，正式施工结束仍需要等28天水泥砂浆强度进行检测，基坑底板施工就会被严重受阻，增加基坑暴露时间，无疑增加了基坑的危险性。超强无收缩灌浆料的应用却足可弥补浆体强度提高等待的时间问题，加快工期建设，并且其它优势显著。

 

　　1、工程案例中灌浆料的应用

 

　　1.1、工程概况（南京市浦口区某桩基及基坑支护工程）

 

　　主体建筑为ABC三栋楼（A楼为6层框架结构，B楼14层框剪结构，C楼为5层框架结构，基础采用混凝土灌注桩）。基坑不规则，面积13885m2，支护桩采用混凝土灌注桩排桩，周长512m，支撑采用双圆环一层混凝土支撑形式，基坑开挖深度10.50m。两层地下室，负二层为地下停车场，负一层为地下商场建筑。本工程属一级基坑。周边环境相对复杂，基坑南侧紧邻第三中学，北侧为白马社区，西侧为城运大道，东侧为山坡。B楼北侧上部无结构，底部设计为抗浮锚杆施工区域，约40米×60米，抗浮锚杆703根。

 

　　1.2、基坑底部地层条件介绍

 

　　⑤-1强风化泥质砂岩：棕褐色，岩石风化强烈，风化成砂土状、碎块状，原岩结构基本破坏，风化裂隙发育，岩体极破碎，手捏易碎，局部夹原岩碎块，属极软岩，浸水易软化。岩体基本质量等级为Ⅴ级。场地普遍分布。层厚0.60～4.00m，层底标高-5.76~5.57米。

 

　　⑤-2中风化泥质砂岩：紫红色，泥质胶结，层状构造，上部裂隙较发育，夹砂质泥岩、泥岩，且分布无规律性，岩体较完整，采取率80%左右，岩芯呈柱状，浸水易软化，属极软岩；综合评定岩体基本质量等级为Ⅴ级。

 

　　1.3、锚杆施工原设计要求

 

　　1）.地下室抗拔采用岩层锚杆，锚杆孔Ф160，纵筋2Φ28，砂浆采用M30水泥砂浆；锚杆长不小于2.5m；锚杆进入⑤-2层中风化泥质砂岩长度不小于2.5m。

 

　　2）.锚杆抗拔力特征值暂定为150kN/根，该值应待基坑开挖后通过现场试验确定。

 

　　3）.锚杆灌浆前应将锚杆孔清理干净.锚杆杆体及水泥砂浆的制备应符合<<建筑地基基础设计规范>>(GB50007-2011)及<<建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)对原材料要求。

 

　　4）.岩石锚杆应进行抗拔试验，抗拔承载力特征值Ra=150kN，极限值为300kN，在同一场地同一岩层中的锚杆不小于5根。

 

　　抗浮锚杆完成后应进行抗拔力检验，检验数量不得少于锚杆总数的5%，且不得少于6根。

 

　　1.4.施工工艺调整

 

　　考虑锚杆工序要求，工艺性试验→检测，确定锚杆参数→工程锚杆施工→拉拔检测，工期时间久，影响地下室底板统一施工部署，增加基坑裸露时间，经与设计协商后设计同意使用H-40型高强无收缩灌浆料代替原M30水泥砂浆。

 

　　1.5、首先对灌浆料主要性能指标检测

 

　　依据最新国家规范《水泥基灌浆材料应用技术规范》GB/T50448-2008，现场对H-40型高强无收缩灌浆料试验检测数据

 

　　样品名称：灌浆料检验编号：W205规格型号：H-40

 

　　注：*钢筋为圆钢Φ16，埋入深度为100mm

 

　　1.6施工情况介绍

 

　　1）、工艺试验性锚杆现场做5根，锚杆长度控制按设计要求进入⑤-2中风化泥质砂岩2.5米，现场确定长度为3.5米，施工仅半天时间，灌浆料试块3天强度已经达到测试达到C30强度，7天后锚杆进行现场拉拔试验，锚杆抗拔力达到150kN/根，设计同意下部工序工程锚杆正式开始。工艺性锚杆试验检测数据如下，抗拔力达到设计估算值。

 

　　2）、工程锚杆正式施工时间15天，施工完成7天后开始随机抽取锚杆进行检测，工程检测时间12天。抗浮锚杆703根，检测数量36根，检测数据均达到设计要求。

 

　　3）、灌浆料使用说明。

 

　　1、需灌浆的基面要清除粉尘、油污和其它污垢等不利于粘结的物质，基面应用清水湿润至饱和，但施工时不应留有明水。

 

　　2、必须使用机械搅拌，施工时严格按产品出厂报告上的推荐用水量（通常料灰比为1：0.125-0.135）加水搅拌，搅拌时间为3-4min。应在加水够30分钟内用完。（注：超量用水会造成灌浆料泌水、离析、收缩开裂、早期强度下降，请施工时必合理控制加水量。）

 

　　3、使用小型电动搅拌时，先加入标定水量的90%，开动搅拌时徐徐加入灌浆料，搅拌约2-3min受再加入剩余水量，直至搅拌均匀。

 

　　4、将搅拌均匀的灌浆料从一个方向灌入灌浆部位。必要时刻借助导流槽导流，可适当轻轻敲打模板。12小时内严禁扰动相关部件。

 

　　5、施工完毕后应立即喷洒养护剂或覆盖塑料膜并加盖草帘或阴湿养护3-7天。冬季应做好适当保温措施。

 

　　6、非经许可严禁在灌浆料中掺入很合外加剂或外掺料。

 

　　2、灌浆料在该工程中运用分析

 

　　2.1、工期分析

 

　　工艺性试验锚杆试验施工7天后开始进行试验较原M30水泥砂浆（需28天后检测），提前21天，正式锚杆施工完7天后开始试验较原M30水泥砂浆（需28天后检测），提前21天，累计节约工期42天。

 

　　2.2、效益分析

 

　　H-40型高强无收缩灌浆料市场价格约为M30水泥砂浆市场价格的3-4倍，但其工期缩短所带来的效益远非直接成本所能替代，效益近乎成本费用的5-6倍，而且试验数据证明灌浆料材料检测合格，施工锚杆拉拔试验达到设计要求，一次性验收通过。

 

　　3、高强无收缩灌浆料特点分析

 

　　3.1、早强，高强，大流动度(自流)，无收缩，抗油渗

 

　　1）、早强、高强：一天强度最高可达30MPa以上，设备安装完毕一天后即可运行生产。

 

　　2）、自流态：现场只需加水搅拌后，直接灌入设备基础，不需震捣便可填充设备基础的全部空隙。

 

　　3）、微膨胀：以保证设备与基础之间紧密接触。

 

　　4）、无锈蚀作用：对钢筋、钢板等无锈蚀危害。

 

　　5）、抗油渗：在机油中浸泡30天后其强度比浸油前提高1％以上。

 

　　6）、耐久性：200万次疲劳实验，50次冻融循环实验强度无明显变化。

 

　　7）、耐候性好：0℃～6℃长期安全使用。

 

　　3.2、灌浆料常见型号分类及应用介绍

 

　　水泥基灌浆料就是一种由水泥、集料（或不含集料）、外加剂和矿物掺合料等原材料，经工业化生产的具有合理级分的干混料，加水拌合均匀后具有可灌注的流动性、微膨胀、高的早期和后期强度、不泌水等性能。

 

　　灌浆料主要分类及应用

 

　　1）、高强通用型灌浆料，主要用于：地脚螺栓锚固、裁埋钢筋，灌浆层厚度30mm<δ<200mm的设备基础二次灌浆，有抗油要求的设备基础二次灌浆。

 

　　2）、高强豆石型加固灌浆料，主要用于：灌浆层厚度≥150mm的设备基础二次灌浆。建筑物的梁、板、柱、基础和地坪的补强加固（修补厚度≥40mm），有抗油要求的设备基础二次灌浆。

 

　　3）、高强超细型专用灌浆料，主要用于：预应力孔道灌浆，灌浆层厚度10mm<δ<150mm设备二次灌浆，混凝土梁柱加固角钢与混凝土之间缝隙灌浆。

 

　　4）、高早强型专用灌浆料，主要用于：施工时间短，4小时强度达C20，立即可运行设备，灌浆层厚度30mm<δ<200mm二次灌浆抢工期工程，路面快速修复。

 

　　3.3、灌浆料产品应用与展望

 

　　目前灌浆料主要用于冶金，电力，石化，化工，轻工等综合行业的地脚螺栓锚固、设备基础的二次灌浆、路桥工程的加固、机器底座、钢结构与地基怀口、预埋钢筋、混凝土结构加固和改造、旧混凝土结构的裂缝治理，机电设备安装，轨道及钢结构安装，静力压桩工程封桩，建筑加固，梁柱截面加大、墙体结构的加厚及漏渗水的修复，以及各种基础工程的塌陷灌浆、飞机跑道的抢修、核电设备的固定、抢修工程等。

 

　　灌浆料的相关规范标准也在不断发展：

 

　　1998年3月28日原冶金工业部发布了针对水泥基灌浆料第一部标准行业标准《水泥基灌浆料施工技术规程》YB/T9261-98首次系统的明确了灌浆工艺及要求。

 

　　2005年4月11日国家发展和改革委员会发布了建材行业标准《水泥基灌浆材料》（JC/T986-2005）

 

　　2008年3月31日中国住房和城乡建设部与国家质量监督检验检疫总局联合发布了国家标准《水泥基灌浆材料应用技术规范》GB/T50448-2008系统的堆灌浆工程的设计、施工、质量控制与工程验收提出了具体的要求。

 

　　目前国内生产灌浆料厂家很多，产品名称更是数不胜数，但相应的规范上却为给出具体名称以及分类标准，如何规范化使用产品名称、统一名称，各种性能指标执行统一的标准、更加便于产品的推广，相信在日后灌浆料的发展过程中，相关规范必定也会不断向前发展。

 

　　作为主要从事地基与基础施工技术人员，笔者认为只有不断研究探索灌浆材料在地基与基础施工过程中如何与工程相结合，才能令灌浆料在更多工程中得到应用并推广，从而加速灌浆料的发展。

 

　　4、结语

 

　　通过超强无收缩灌浆料在基坑底部抗浮锚杆中的应用，证明了灌浆料的技术性能指标稳定，并节约了大量工期，但由于价格原因，灌浆料的使用尚未得到普及。随着外加剂的迅速发展，灌浆料的发展也必将日新月异，除常规产品的应用推广以外，高端产品的开发研制应用，在特殊领域、特殊项目中应用将更加广泛，而且新一代的灌浆料必然朝着性能优越，质量保证，价格低廉形式发展。