CN103422501A - 砂层地质中的抗浮锚杆结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种砂层地质中的抗浮锚杆结构，包括砂层地质（3），该砂层地质（3）位于强风化岩层（7）之上，位于建筑的底板基础（9）之下，特征是在该砂层地质（3）中设有水泥搅拌桩（1），在水泥搅拌桩（1）中设有机械孔（2），在机械孔（2）中设有一根以上纵向插入该机械孔（2）中的锚杆钢筋（5），在机械孔（2）的孔口设有可向该机械孔（2）中注浆以加固所述锚杆钢筋（5）的注浆管（6）。本发明还公开了该抗浮锚杆结构的施工方法。本发明不仅具有施工方便、施工效率高、有效防止坍孔的优点，而且还具有节约成本、工程质量好的优点，能为企业带来良好的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种砂层地质中的抗浮锚杆结构及其施工方法，属于建筑工程地下结构底板或承台的抗浮施工技术领域。
背景技术
随着城市建设的飞速发展及大中城市人口的不断增加，对高层建筑和地下空间的建设需求越来越大，地下室平面尺寸远远大于地上主体面积，随之而来的问题便是基坑开挖深度越来越大，基础的埋深不断增加，在地下水位丰富的城市，尤其像广州、上海、深圳等沿海城市，地下室水位很高，岩层多为砂层，而地下室对埋置于土体中的结构会产生上浮力，如果结构的自重小于上浮力，则会在上浮力的作用下发生构筑物底板拱起、开裂甚至是整个结构发生上浮现象，使得结构破坏，从而影响使用，因而抗浮锚杆的施工也越来越多地被运用在工程中。由于高层建筑基础较深，地下水位较高，在富含地下水地质条件下的抗浮锚杆施工，存在着保证注浆质量及节点处的防水处理等施工难题。在传统砂层地质抗浮锚杆施工工艺，泥浆护壁成孔及套管成孔工工艺，易造成坍孔及无现有大直径套管成孔设备，质量无法保障，且其施工成本较高、效率、环保等方面存在一些问题。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种施工效率高的砂层地质中的抗浮锚杆结构及其施工方法，可以大大提高了锚杆施工质量，也大大加快了施工进度，而且降低了成本。
为实现本发明的目的，本发明采用了这样的技术方案：
本发明的砂层地质中的抗浮锚杆结构，包括砂层地质，该砂层地质位于强风化岩层之上，位于建筑的底板基础之下，其中在该砂层地质中设有水泥搅拌桩，在水泥搅拌桩中设有机械孔，在机械孔中设有一根以上纵向插入该机械孔中的锚杆钢筋，在机械孔的孔口设有可向该机械孔中注浆以加固所述锚杆钢筋的注浆管。
进一步的，在机械孔中还设有成排横向布置的用于锚杆钢筋深度定位的锚杆定位筋。
更进一步的，锚杆钢筋在所述机械孔的孔口设置弯折结构。
更进一步的，水泥搅拌桩的深度至强风化岩层上面。
更进一步的，机械孔伸入至所述强风化岩层中。
更进一步的，在砂层地质与建筑的底板基础之间设有垫层。
这种砂层地质中的抗浮锚杆结构的施工方法包括以下步骤：
1）、在砂层地质中施工水泥搅拌桩，搅拌桩完成深度至强风化岩层面时止；
2）、在所述水泥搅拌桩中使用钻孔机械形成机械孔，机械孔深入强风化岩层中；
3）吊装锚杆钢筋和注浆管，对孔内注入水泥浆。
由于本发明可以根据锚杆的位置，先进行水泥搅拌桩的施工。使砂质土层得到固化，改良了土体，土层的强度得到提高；在水泥搅拌桩心进行成孔；制作锚杆钢筋，放入成孔内，注入水泥浆液。水泥浆液与水泥搅拌土结合体使得凝聚力和内摩擦角增加，达到了增大锚杆抗拨力的效果。
由于采用了本发明的技术方案，本发明解决了地下结构砂层地质中施工过程中，易造成坍孔及无现有大直径套管成孔设备，质量无法保障，且其施工成本较高、效率、环保等方面存在一些问题。并解决了对地下结构整体及节点处防渗漏隐患。以往常规泥浆护壁钻孔试验出现严重塌方，无法施工，采用套管钻进因钻孔直径要求较大时，比如220mm，套管需采用 240mm以上，而现有设备目前只能用Φ168mm套管，而达不到设计孔径，因此上述两种工艺无法满足设计孔径要求。
通过技术人员探讨和多方专家咨询，同时进行经济、工期对比，选用水泥搅拌桩工艺，先将砂层固化，在从固化好的搅拌桩内通过水循环方法钻至设计深度，以达到设计要求，搅拌桩固化砂层工艺，既提高了砂层的摩阻力，又防止了砂层塌方，既节约了成本，有提高了施工速度，满足工期要求，确保了工程质量。
因此，本发明与现有技术相比，本发明不仅具有施工方便、施工效率高、有效防止坍孔的优点，而且还具有节约成本、工程质量好的优点，能为企业带来良好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中的A-A截面示意图。
附图标记说明：1-水泥搅拌桩，2-机械孔，3-砂层地质，4-垫层，5-锚杆钢筋，6-注浆管，7-强风化岩层，8-定位筋，9-底板基础，10-砂浆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
先看图1，图1展示了本发明的结构，该结构包括砂层地质3，该砂层地质3位于强风化岩层7之上，位于建筑的底板基础9之下，在该砂层地质3中设有水泥搅拌桩1，在水泥搅拌桩1中设有机械孔2，在机械孔2中设有一根以上纵向插入该机械孔2中的锚杆钢筋5，锚杆钢筋5在上部机械孔2口外向外弯折，在机械孔2的孔口设有可向该机械孔2中注浆以加固所述锚杆钢筋5的注浆管6。在机械孔2中还设有成排横向布置的用于所述锚杆钢筋5深度定位的锚杆定位筋8。在砂层地质3与建筑的底板基础9之间设有垫层4。看图2，图2是图1中的A-A截面示意图，从图中可以看到，水泥搅拌桩1位于砂层地质3中，机械孔2位于水泥搅拌桩1的正中心，机械孔2中设有三根锚杆钢筋5，并采用砂浆10进行充填。
本发明的实施例：在进行地下结构砂层地质3中抗浮锚杆施工时，施工工艺如下：
1、施工准备
1）垫层4施工
为了更好的控制锚杆成孔的垂直度，先进行垫层4施工，使得锚杆机工作时处于水平，同时也便于机械孔2成孔后渣土清理。
2）测量放线
当垫层4施工完毕后，测量员复核基底标高，测放出柱网，撒白灰标明锚杆施工范围边线，并按事先绘制好的锚杆平面图标明锚杆位置，孔位采用油漆或油性笔在垫层4上标记，孔位验收合格后，进行开孔施工。
3）锚杆钢筋5制作
①本工程锚杆钢筋5为3
28，采用直螺纹套筒连接，同一连接区段接头率不得超过50%，进场的钢筋原材先进行见证送检，并按要求进行接头试验，合格后方可使用。
②、锚杆钢筋5连接器采用Ф50，长100mm的钢管制作，间距2m，通过焊接将锚杆钢筋5连接固定，同时又便于注浆管6的安放。
③、锚杆定位筋8采用Φ10圆钢制作，间距2m，焊接于以保证锚杆钢筋5的砂浆保护层厚度（30mm）。
④、制作好的锚杆应集中堆放在指定位置，并穿好注浆管6，注浆管6距离锚杆钢筋5底的距离约为15cm。
⑤、水泥搅拌桩1施工采用直径600mm桩径，两搅两喷，穿过砂层地质3底约1米即可。
2、钻孔
1）本工程锚杆钻孔采用履带式锚杆机或搅拌桩机，当钻孔点测放完毕并检验无误后开始进行钻孔施工，采用水泥浆护壁方式施工。
2）钻孔前应进行孔位对中，孔位偏差应控制在±100mm以内，并保证钻杆垂直地面，偏差控制在±1°以内，钻孔过程中要做好孔径、孔深、钻孔时间等施工记录。
3）当钻进到设计深度后，应进行清孔，将孔内渣土碎石等清理干净；本工程采用泥浆循环方式将孔内渣土循环方式带出。
4）成孔前应预先制订好机械行走路线，从一端向另一端推进。
5）成孔过程中，每台锚杆机设专人及时将吹出的渣土清理，集中堆放、外运。
6）清孔完成后应对孔深、孔径、垂直度等进行自检，合格后先采用模板临时遮盖，避免施工临近锚杆钢筋5时吹出的渣土掉进孔内，当成完一批孔后集中报验。
3、安放锚杆钢筋
本发明锚杆钢筋5安放采用塔吊安放，塔吊达不到的范围采用汽车吊安放；将锚杆钢筋5吊至孔口附近，在操作人员的扶持下正位并慢慢下放入孔中；若出现孔深超出设计深度时，采用短钢筋对穿锚杆并焊接固定，以保证锚杆在底板中的锚固长度。
4、注浆
1）本工程采用M30水泥砂浆，普通硅酸盐水泥，1m搅拌桩桩长水泥掺量约为65kg，水灰比为0.45～0.5，压力约为1.0Mpa，水泥砂浆采用拌浆机拌制，搅拌应均匀，浆液颜色一致，并随拌随用。
2）将预先穿好的注浆管6与压浆管连接，开始注浆，注浆直至孔口浆液冒出后停止注浆，提出注浆管并清理干净，以便下次使用；注浆过程中，边注浆边提管，提管过程中管口不得浮出浆面。
3）当一次注浆完毕并初凝后，由于砂浆10具有干缩性，孔内砂浆10一般不能满顶，要进行二次补浆。
4）注浆完成后，要及时将清理现场的余浆，以便于后续施工的开展。
5、养护
锚杆注浆完成后应采用布卷或纤维等封闭孔口，且在水泥砂浆10最终凝固前不得碰撞锚杆钢筋5，锚杆养护时间宜不少于14天。
当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种砂层地质中的抗浮锚杆结构，包括砂层地质（3），该砂层地质（3）位于强风化岩层（7）之上，位于建筑的底板基础（9）之下，其特征在于：在该砂层地质（3）中设有水泥搅拌桩（1），在水泥搅拌桩（1）中设有机械孔（2），在机械孔（2）中设有一根以上纵向插入该机械孔（2）中的锚杆钢筋（5），在机械孔（2）的孔口设有可向该机械孔（2）中注浆以加固所述锚杆钢筋（5）的注浆管（6）。
2.根据权利要求1所述的砂层地质中的抗浮锚杆结构，其特征在于：在所述机械孔（2）中还设有成排横向布置的用于所述锚杆钢筋（5）深度定位的锚杆定位筋（8）。
3.根据权利要求1所述的砂层地质中的抗浮锚杆结构，其特征在于：所述锚杆钢筋（5）在所述机械孔（2）的孔口设置弯折结构。
4.根据权利要求1所述的砂层地质中的抗浮锚杆结构，其特征在于：所述水泥搅拌桩（1）的深度至强风化岩层（7）上面。
5.根据权利要求1所述的砂层地质中的抗浮锚杆结构，其特征在于：所述机械孔（2）伸入至所述强风化岩层（7）中。
6.根据权利要求1所述的砂层地质中的抗浮锚杆结构，其特征在于：在所述砂层地质（3）与建筑的底板基础（9）之间设有垫层（4）。
7.一种权利要求1所述的砂层地质中的抗浮锚杆结构的施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1）、在砂层地质（3）中施工水泥搅拌桩（1），搅拌桩完成深度至强风化岩层（7）面时止；
2）、在所述水泥搅拌桩（1）中使用钻孔机械形成机械孔（2），机械孔（2）深入强风化岩层（7）中；
3）吊装锚杆钢筋（5）和注浆管（6），对孔内注入水泥浆。
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