2025年11月13日，建研地基基础工程有限责任公司大客户部技术部经理冯彬在深圳核博会核电数字·生态·科技论坛，先进设计建造技术 助力核工程高质量发展专题环节发表《复合锚杆抗拔桩及建筑固废混合水泥土技术分享》主旨报告。
报告分享了两项与核电及地下工程应用场景相关的技术：复合锚杆抗拔桩和建筑固废混合水泥土。复合锚杆抗拔桩通过高强钢绞线、钢管防腐与简化防水构造，提高承载力、耐久性和施工效率，并已在多地工程中应用；建筑固废混合水泥土则通过建筑垃圾资源化利用形成可泵送、可回填的材料和生产施工体系，具有低成本、环保和施工便捷等特点。
关键点
1. 报告主题与技术来源（00:00）
报告人介绍本次分享的主题为复合锚杆抗拔桩及建筑固废混合水泥土技术。两项技术来自地基所主推的特色技术，并结合核电建造过程中的应用场景和既有项目调研进行分享。
2. 地下空间开发中的抗浮需求（01:13）
随着地下空间开发增多，地下结构抵抗地下水浮力成为常见问题，常规措施主要依靠抗拔桩或抗浮锚杆等抗拔构件。传统抗拔桩和锚杆存在防水节点复杂、受拉开裂易腐蚀、配筋量大、钢材利用不充分以及锚杆承载力偏低等问题。
3. 复合锚杆抗拔桩的研发目标（03:13）
该技术旨在克服常规抗浮构件的缺陷，形成一种抗拔承载力高、钢筋强度发挥充分、防腐和抗渗效果好、施工速度快、适用性广且造价较低的新型抗拔构件。
4. 复合锚杆抗拔桩的核心特点（03:50）
复合锚杆抗拔桩是在既有技术基础上进行集成式和移植式创新，兼具常规锚杆和抗拔桩的优势。其特点包括承载力高、地层适应性好、施工效率高、耐久性和防腐性能好、材料利用效率高，以及成桩和桩头防水操作较简便。
5. 构造与主要参数（04:40）
复合锚杆抗拔桩主要采用高强钢绞线，极限抗拉强度在1860以上，强度为普通钢筋的三到四倍，含钢量约为普通抗拔桩的20%到50%。中部设置底部封闭的钢管作为杆骨管以保护钢绞线免受地下水腐蚀，工程造价约为普通抗拔桩的60%到85%，桩径可在200到800毫米之间，极限承载力约为200到2000千牛。
6. 桩型分类（05:37）
复合锚杆抗拔桩包括拉力型和压力型两类。压力型通过杆身无粘结并在底部设置承压板实现；拉力型包括杆筋全粘结和半粘结两种形式，其中全粘结应用较广，半粘结则设置一定自由段。
7. 研究内容体系（06:26）
该技术研究采用理论分析、现场原位试验、实验室试验、调查研究和工程类比等方法。研究内容概括为“三个试验、三个构造、三个要点”，包括现场阻止试验、连接锚固试验、压花锚性能试验，防腐、锚固、防水构造，以及设计、施工、检测要点。
8. 现场承载力试验结论（07:21）
现场试验对承压型、半粘结拉力型和全粘结拉力型进行了对比。结果显示，在相同地层和设计参数下，杆筋无粘结的承压型极限承载力最大，全粘结型最小，说明桩身混凝土受力状态会影响极限承载力；工程应用中应根据是否控制裂缝、上浮变形和施工便利性选择不同桩型。
9. 粘结锚固试验结论（10:09）
设置钢管后，桩内存在钢绞线与注浆体、注浆体与杆骨管内壁、杆骨管外壁与桩身三个接触面。研究表明，在杆骨管和杆筋尺寸匹配时，三个接触面的粘结力均大于桩身与地基土之间的侧阻力；在非岩石地基中，常规孔径复合锚杆抗拔桩桩长不小于4米时，抗拔承载力计算只需考虑地基土侧阻力。
10. 压花锚与基础连接方式（11:39）
压花锚性能试验用于确定杆筋压花锚承载力特征值，并形成可供规范和工程选型使用的表格。复合锚杆抗拔桩杆筋与基础连接常用夹锚、夹片锚和压花锚三种方式，其中压花锚施工较简单，但建议在基础板厚不小于800毫米时使用。
11. 防腐与防水构造（13:50）
杆筋耐久性采用“舍卒保车”的思路，通过外套杆骨钢管作为专门防腐保护层，并根据腐蚀环境确定壁厚。防水方面，因最终只有一根钢管进入底板，防水层可贴覆钢管外表面并设置止水钢板，形成多道防线，使桩头防水更简单、质量更可靠。
12. 预加力施工优化（15:56）
对于需要施加预加力的情况，建议在桩顶提前埋设锁定管装置，将预加力在桩头施加完成。这样可减少与总包底板施工的交叉作业，不占用后续结构施工工期，也有利于钢绞线保护和后续防水施工。
13. 设计与检测要点（16:40）
复合锚杆抗拔桩设计需关注整体抗浮、单桩和群桩抗拔承载力、杆筋受拉承载力、锚固节点、防腐、防水和检测要求。检测可参照建筑桩基技术规范，桩身混凝土或水泥注浆体龄期要求不小于14天，加载量建议不小于抗拔桩承载力特征值的两倍，检测桩数取总桩数的1%。
14. 复合锚杆抗拔桩工程应用（18:05）
该技术可用于建设工程、市政工程、地下工程和高耸结构基础的抗浮抗拔，目前已在北京、海南、广东、内蒙古、河北、辽宁、云南等地数十个项目落地。应用案例显示其可节约造价、缩短工期、减少钢材使用，并取得经济、社会和环境效益。
15. 复合锚杆抗拔桩技术总结（20:11）
报告将该技术特点总结为效率高、缺陷少、造价低和环保。其通过高强钢绞线充分发挥材料性能、提高施工效率、简化设计和施工质量控制，并在节材节能基础上带来低碳效果。
16. 建筑固废混合水泥土的研发背景（21:15）
建筑垃圾产量巨大，每一万平方米建筑施工平均产生约550吨建筑垃圾，我国每年建筑垃圾产量约25亿吨，但资源化利用率不足。双碳目标和资源循环利用需求推动建筑垃圾从“放错地方的资源”转化为可利用材料。
17. 建筑固废混合水泥土研究方向（22:38）
该技术通过加强建筑垃圾资源化利用、提高再利用产品质量、扩大使用范围，并规范收集、贮存、运输、利用和处置行为进行开发。研究内容包括材料研究、施工机械研究和施工技术研究，重点涉及普适性配比、力学物理性能优化、设备体系和施工工艺。
18. 材料与施工设备研发（23:17）
材料研究联合多家单位完成配比、抗压和抗渗试验，形成强度和流动性适中、适用于泵送或溜槽施工的混合水泥土，并优化骨料级配、强度、胀缩性和渗透性。施工机械方面，通过现场和厂家考察，总结搅拌站生产经验，开发适合输送、搅拌和灌注的设备生产线。
19. 生产线成果与性能验证（24:54）
项目建立了建筑固废混合水泥土生产线，包含土料筛分、输送、固化剂浆液搅拌、混合水泥土搅拌、计量称重和变频控制等装置，已持续生产五万余方混合水泥土且运行良好。试验数据显示，其3天和7天抗压强度分别可达到0.23兆帕和0.38兆帕，满足现场施工和回填技术要求。
20. 建筑固废混合水泥土特性（26:49）
该材料原料易获得、固化时间短，一般12小时可进行下一步施工，并具有较好的自密实性、流动性和防渗效果。由于材料来源于现场建筑固废，成本较低且环保。
21. 市场应用与案例（27:24）
建筑固废混合水泥土可用于地基加固、沟槽回填、道路路基、基坑支护围幕墙、矿山采空区回填和墙体砌筑等工程。报告列举了深圳综合粒子设施研究院综合楼、北京海淀清河市场集体租赁住房、某报社翻建项目及东湖区医疗和公共卫生能力提升工程等应用案例。
时间线
00:00 - 报告开场，介绍报告人、所在单位和两项技术分享主题，并说明这些技术来源于地基所长期技术创新体系。
01:13 - 进入复合锚杆抗拔桩部分，从地下空间抗浮需求出发，分析常规抗拔桩和抗浮锚杆在防水、防腐、裂缝控制、承载力和造价方面的不足。
03:13 - 提出复合锚杆抗拔桩的研发目标和基本定位，随后介绍其构造、材料、桩型分类、承载力范围及与普通抗拔桩相比的成本优势。
06:26 - 介绍复合锚杆抗拔桩的研究体系和试验工作，包括现场承载力试验、粘结锚固试验、压花锚性能试验，以及由试验得到的设计和计算结论。
13:50 - 围绕工程落地需求，说明杆筋防腐、桩头防水、预加力锁定、设计计算和检测验收等关键构造与技术要求。
18:05 - 展示复合锚杆抗拔桩在多地工程中的应用效果，并总结其节约造价、缩短工期、节约钢材和低碳环保等综合价值。
21:15 - 转入建筑固废混合水泥土技术，说明建筑垃圾产量大、资源化利用率低以及政策和双碳背景下开发该技术的必要性。
22:38 - 介绍建筑固废混合水泥土的研发路线，包括材料配比与性能试验、施工机械研发、施工技术研究和生产线建立。
24:54 - 展示生产线运行成果、抗压强度和回填质量表现，并说明其在窄肥槽、宽基坑及分层回填等不同场景下的施工方式。
26:49 - 总结建筑固废混合水泥土的原料、固化、自密实、防渗、环保和成本优势，并列举市场推广方向和多个实际工程案例，最后结束报告。
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复合锚杆抗拔桩与建筑固废混合水泥土技术分享聚焦绿色建造与地基基础创新
建研地基基础工程有限责任公司大客户部技术部经理冯彬围绕地基基础领域创新技术进行了专题分享，重点介绍了复合锚杆抗拔桩技术和建筑固废混合水泥土技术。两项技术均是建研院地基所近年来重点推广的特色成果，延续了其长期以技术创新为核心竞争力的传统，也与地下空间开发、核电工程建设、抗浮抗拔、基坑回填以及建筑固废资源化利用等应用场景具有较高契合度。
复合锚杆抗拔桩技术是在传统抗拔桩和抗浮锚杆基础上形成的集成式创新。随着地下空间不断开发，地下结构面临更高的抗浮需求，而常规抗拔桩存在配筋量大、桩头防水复杂、混凝土受拉易开裂、耐久性受影响等问题；常规抗浮锚杆则存在孔径小、承载力偏低、节点构造和施工较复杂等不足。复合锚杆抗拔桩通过引入高强钢绞线和杆骨管等构造，兼顾抗拔桩承载力高和锚杆材料利用率高的优势，形成了承载力较高、耐久性好、防腐抗渗性能强、施工便捷且造价相对较低的新型抗浮抗拔构件。
该技术通常采用极限抗拉强度可达1860MPa以上的高强钢绞线作为主要受力材料，并在中部设置底部封闭钢管作为杆骨管，以保护钢绞线免受地下水腐蚀。相比普通抗拔桩，其含钢量约为20%至50%，工程造价约为普通抗拔桩的60%至85%，桩径一般为200至800毫米，极限承载力约为200至2000千牛，适用范围较广。根据受力方式和工程要求，可分为拉力型、压力型以及半粘结型等形式。对于一般抗浮工程，全长有粘结拉力型应用较为广泛；若工程对桩身抗裂要求较高，可选择压力型或半粘结型；若对基础上浮变形控制严格，还可施加预应力。
围绕复合锚杆抗拔桩，研发团队开展了理论分析、现场足尺试验、室内试验、调查研究和工程实践等系统研究。2015年在北京开展的现场足尺试验表明，不同桩型的极限承载力和桩身受力状态存在差异，其中杆筋无粘结压力型极限承载力较高，全长有粘结拉力型相对较低，但各类桩型桩顶位移均能满足工程应用要求。粘结锚固试验进一步明确了钢绞线、注浆体、杆骨管与桩身之间的粘结力关系，并得出在常规孔径、非岩石地基条件下，当桩长不小于4米时，桩身内部接触面的粘结力通常大于桩身与地基土之间侧阻力，设计时可重点计算地基土侧阻力。相关成果已纳入CECS技术规程。
在节点连接、防腐和防水方面，该技术也形成了较为完整的构造体系。杆筋与基础连接可采用夹锚、夹片锚或压花锚等形式，其中压花锚构造简单、现场施工便利，但对基础板厚有一定要求。防腐设计采用“舍足保居”的思路，以外套钢管作为钢绞线专用防腐保护层，并根据腐蚀环境确定钢管壁厚。桩头防水方面，由于仅有一根钢管进入基础，防水层可贴涂至钢管外表面，并可配合止水钢板形成多道防线，从而简化传统抗拔桩复杂的桩头防水处理。对于需要施加预应力的项目，还可提前埋设锁定管装置，减少与底板施工的交叉作业，提升工期效率。
目前，复合锚杆抗拔桩已在北京、海南、广东、内蒙古、河北、辽宁、云南等地数十个工程中应用，涵盖建设工程、市政工程、地下工程和高耸结构基础等多类场景。北京昌平区TBD再生水厂项目应用该技术后节约造价约1200万元、缩短工期约2个月、节约钢材约30%；国家会议中心二期项目节约造价约23%、缩短工期约50%；广州某项目节约投资约500万元、缩短工期约6个月。这些案例显示，该技术在节材、降本、提效和提升耐久性方面具有明显优势，未来还将向模块化、工业化、产品化方向推进，使工程项目能够根据承载力、地层条件和施工工艺进行快速选型。
建筑固废混合水泥土技术则面向建筑垃圾资源化利用和工程回填需求。我国建筑垃圾产量巨大，每1万平方米建筑施工平均产生约550吨建筑垃圾，全国年产量约25亿吨，但资源化利用率仍然偏低。随着建筑垃圾减量化、资源化、规范化处理政策持续推进，如何将现场建筑固废转化为可直接用于工程建设的材料，成为绿色建造的重要课题。该技术通过将建筑固废、土料、固化剂和水泥等材料进行优化配比，形成具有一定强度、流动性、自密实性和抗渗性能的混合水泥土，用于肥槽回填、沟槽回填、地基处理、道路路基、矿山采空区回填等场景。
在材料研究方面，建研地基联合院内材料所、建材实验室、北方工业大学等单位开展了配比、抗压、抗渗、胀缩和渗透性等试验，形成了强度和流动性适中、适用于泵送或溜槽施工的混合水泥土材料，并对建筑固废骨料级配进行了优化，总结了强度与骨料级配之间的经验关系。试验结果显示，该材料三天抗压强度约0.23兆帕，七天抗压强度约0.38兆帕，能够满足现场施工和回填技术要求；回填后体积收缩较小、整体密实、裂缝较少，可减少地下水渗入，并降低地表水沿结构与回填界面下渗的风险。
在施工装备和工艺方面，该技术已形成由土料筛分输送机、固化剂浆液搅拌机、混合水泥土搅拌机、计量装置、称重装置和变频控制系统组成的生产线，累计生产混合水泥土超过5万立方米，现场运行情况良好。施工过程中，可根据建筑固废粒径进行筛选分级，狭窄肥槽可进一步破碎后泵送或溜槽浇筑，宽敞基坑可采用抛填方式，并依靠材料自密实性完成填充。由于材料约10至12小时即可固结，因此也适合分层回填，有利于保证回填强度和施工质量。
该技术已在多个项目中完成应用。深圳综合粒子设施研究院综合楼项目基坑深度约9.35米、回槽宽度约1.5米，采用泵送工艺完成约6000立方米建筑固废混合水泥土回填；北京海淀区清河市场集体租赁住房项目完成约7000立方米回填；某报社翻建项目回填量约3万立方米，深度超过20米且肥槽较窄，依靠材料流动性和自密实性有效完成回填，同时消纳大量建筑固废并缩短工期；东湖区医疗和公共卫生能力提升工程项目也完成约4500立方米现场回填。围绕材料配比、生产线、施工设备和工艺，该技术已形成多项专利成果，为后续规模化推广奠定了基础。
从工程应用价值看，复合锚杆抗拔桩主要解决地下结构抗浮抗拔中承载力、耐久性、防水和造价之间的平衡问题，建筑固废混合水泥土则为建筑垃圾现场资源化利用和复杂空间回填提供了可行路径。两项技术一方面能够降低钢材、材料和处置成本，另一方面也能提升施工效率和工程质量，体现出节材、节能、低碳和循环利用的绿色建造理念。在核电工程等大型基础设施建设中，复合锚杆抗拔桩可用于地下结构抗浮抗拔场景，建筑固废混合水泥土可用于回填、地基处理和固废资源化利用场景，具有进一步推广应用的潜力。
