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关于预应力抗浮锚杆张拉后渗漏水问题的原因分析
湖南弘兴抗浮工程技术有限公司 总经理 高级工程师 唐振兴(13027431828微信同号)
最近土木吧公众号发表了一篇《关于抗浮锚杆张拉后渗漏的一些推测》的文章(原创网友:泥瓦故事汇),里面针对目前预应力抗浮锚杆张拉后普遍渗漏水问题做了一些分析,引起了同行们地热烈讨论和关注,里面有几个核心观点:1、实际项目中,在底板浇筑后再进行张拉的,普遍出现了渗漏水的情况;2、先张拉,后浇筑底板,则底板面基本不见水;3、推测漏水的原因是因为锚杆在张拉过程中出现偏压导致开裂引起的,并举例计算出了偏心距的限值。
针对同行“泥瓦故事汇”描述的工程实际现象,本人深有同感,但对推测的偏压引起开裂的原因不以为然。针对在底板浇筑后张拉(国标图集做法)常常渗漏水,先张拉后浇筑底板不渗漏水的原因,本人分析如下:
一、国标图集《建筑结构抗浮锚杆》(22G815)的做法为什么会漏水,首先要搞清楚渗漏水的路径。国标图集针对预应力类抗浮锚杆锚头做法其实就以下两种,一种是锚具完全突出底板面,张拉锁定之后封锚;一种是底板面留坑,张拉锁定后填坑封锚,其漏水原因是一样的,因为封锚那坨混凝土对于防水基本是没什么实际作用的。

图1封锚构造

图2 防水构造及渗漏水路径
图集的做法在理论上已经考虑得很详细了,如果施工能严格到位,应该是问题不大的,但实际上施工环境、施工队伍水平、执行力等因素千差万别,图示防水构造中的建筑防水措施因为工序复杂,非结构安全问题工人不理解不重视,隐蔽验收又难以全面到位,其容错性较差,各种偶然因素叠加在一起,出现问题将成为必然。本人认为其容易渗漏水的直接原因有以下几点:
1、大部分锚杆施工单位在浇筑底板时是不会套上锚具的,这时几根钢绞线的相对位置是随意的,但锚具都是标准产品,其孔位是固定死的,套上钢垫板、锚具张拉时,因为孔位与已经被凝固的混凝土包裹的钢绞线位置不对应,在张拉过程中会产生很大的水平分力,会撕裂沿着钢绞线附近的混凝土,这就相当于把无粘结钢绞线的护套跟混凝土的粘结破坏了,形成渗漏通道,如图3所示。

图3 张拉时孔位不对示意图
2、对于单根精轧螺纹钢(不存在对孔问题)或浇筑底板时套了锚具的,由于在张拉过程中,对无粘结钢绞线护套与混凝土的粘结有扰动,这也会形成渗漏通道。进一步地去思考,上面说的对孔问题只是扰动的一种情况,扰动因素还包括张拉过程中钢绞线横截面变小、油膏的损失等因素。
3、回想起预应力抗浮锚固最开始的做法,是在底板内预埋钢套管(专业术语应该是“过渡管!”),张拉锁定之后再二次灌浆把过渡管灌满,其实际就是为了张拉的时候有一截自由的过渡段,张拉锁定之后回灌是为了避免张拉扰动,如图4所示。因为预埋过渡管及二次灌浆施工麻烦且可靠性低,新的国标图集直接把钢绞线或精轧螺纹钢的护套伸至钢垫板底,代替了过渡管,走了捷径,但没解决本质问题。当然,图集还是没有忘记这种做法,悄悄地在图集最后非常隐蔽的角落(图集第47页)上了两个防水构造大样——一个专业人士看了都头晕、工人叔叔看了瑟瑟发抖的大样,让大家自己去选择!

图4 设置过渡管的示意图
4、在地下水位不断反复变化的现实环境下,渗漏水是一个漫长且不断发展的过程,它就像一道道润滑剂,无孔不入,不断冲刷、侵蚀已存在的裂隙,水滴石穿,渗漏水只会越来越严重。
二、再回到“泥瓦故事汇”讲的“先张拉,后浇筑底板,则底板面基本不见水”,其本质原因是什么?其本质原因在于先张拉,地下室底板一次性浇筑成型,没有张拉扰动,其结构自防水就是一道最可靠的屏障!那么,怎么做可以?怎么做更方便?

图5这样先张拉行不行?肯定不行,无法锚固
基于对预应力抗浮锚杆的不断摸索实践,有专家提出如下预应力抗浮锚杆方案,如图6所示。

图6新型预应力抗浮锚杆局部示意图
本人认为此方法确保了地下室底板的完整性,较好地解决了预应力抗浮锚杆国标图集做法在施工过程中存在的渗漏水隐患,从根本上提高了施工容错能力,是对传统预应力抗浮锚杆做法的升级换代。
满篇赘言,欢迎各位专家、同行批评指正!也欢迎大家留言交流。
勘察设计大师、规范主编
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