CN110847167A - 一种组合增强型抗拔锚杆装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑技术领域，尤其是涉及一种组合增强型抗拔锚杆装置及施工方法，可广泛应用于建(构)筑物、综合管廊、地下工程基础抗浮，亦可以应用于基坑和边坡支挡工程。本发明在混凝土预制桩体的上端板、下端板处分别固定定位支架，并在定位支架的定位孔置安芯管，向芯管内置入若干个杆筋；混凝土预制桩采用静压或锤击方法进行施工，施工过程实现零排放，混凝土桩身及复合锚固体质量稳定可靠、施工效率高、操作方便、单根抗拔承载力高、现场通行便捷、综合造价省；混凝土预制桩既是复合锚杆的承载体，而且也是杆筋的保护层，可以有效保护杆筋不被地下水土中腐蚀介质腐蚀，增加锚固体的耐久性；根据需要还可以对杆筋进行张拉施加预应力。

Description

一种组合增强型抗拔锚杆装置及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，尤其是涉及一种组合增强型抗拔锚杆装置及施工方法，可广泛应用于建(构)筑物、综合管廊、地下工程基础抗浮，亦可以应用于基坑和边坡支挡工程。

背景技术

近年来，随着城市建设快速发展，建筑物基础埋深不断加大，抗浮问题变得越来越突出。目前解决地下结构基础抗浮问题的措施主有释放水浮力法、增加配重法和设置抗拔桩或抗浮锚杆等抗浮构件。其中设置抗拔桩和抗浮锚杆等抗浮构件，是解决地下结构抗浮、基础抗拔问题的常用方法。但是，普通抗拔桩和浮锚杆在工作状态下，桩身混凝土或注浆体固结体呈拉伸状态。由于混凝土或注浆体抗拉强度低，受拉时桩身混凝土或锚杆注浆体出现裂缝，会导致桩身钢筋或锚杆杆筋受地下水的侵蚀，钢筋逐渐被腐蚀，最终导致钢筋失效，而使抗浮构件破坏。

目前，工程界解决这类问题一般从以下几方面入手。第一方面，改变抗拔桩和抗浮锚杆的受力状态，使桩或锚杆的受力状态由受拉改变为受压，这样便可以有效减少裂缝的出现，从而可以提高杆筋的使用寿命。第二方面，对钢筋进行防腐处理或增加保护措施，这样可以提高钢筋的使用寿命。第三方面，增加抗拔桩和抗浮锚杆的配筋量，控制裂缝宽度，但此方法钢筋强度得不到充分发挥，造成钢材有极大浪费。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组合增强型抗拔锚杆装置及施工方法，以解决现有技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种组合增强型抗拔锚杆装置，其包括：

混凝土预制桩体，所述混凝土预制桩体具有上端板和下端板；

两个定位支架，所述定位支架为十字对中支架，在所述定位支架的中心形成定位孔，其中一个所述定位支架固定于所述混凝土预制桩体的上端板的下表面，另一个所述定位支架固定于所述混凝土预制桩体的下端板的上表面；

芯管，所述芯管的下端穿装于所述下端板处的定位支架的定位孔中，所述芯管的上端穿装于所述上端板处的定位支架的定位孔中，且所述芯管的上端穿过定位孔后形成外露段；

若干杆筋，所述杆筋穿装在所述芯管的内部，所述混凝土预制桩体的内部、所述芯管的内部分别灌注有注浆体。

作为一种进一步的技术方案，所述混凝土预制桩体的上端板、下端板分别焊接或者粘接所述定位支架。

作为一种进一步的技术方案，所述混凝土预制桩体的直径为300mm-1000mm。

作为一种进一步的技术方案，所述芯管为硬质塑料管或低压流体输送用焊接钢管。

作为一种进一步的技术方案，所述杆筋包括：钢绞线或钢筋。

作为一种进一步的技术方案，所述注浆体的水灰比为0.5-0.7。

作为一种进一步的技术方案，所述注浆体包括：水泥浆或水泥砂浆。

第二方面，本发明还提供一种根据所述组合增强型抗拔锚杆装置的施工方法，其包括如下步骤：

S1、根据计算承载力合理配置混凝土预制桩桩长，在每截混凝土预制桩体的上端板、下端板处分别固定定位支架，并在定位支架的定位孔中置安芯管，在混凝土预制桩体的底部采用水泥砂浆或豆石混凝土封堵，做好防水和防腐处理；

S2、采用静压或锤击方法进行混凝土预制桩施工，采用多截配桩的，要注意做好桩连接处的防水和防腐工作；

S3、待混凝土预制桩体施打完毕后，桩顶距筏板底预留100mm-150mm，在此范围内挖除土体回填松散砂材料，以减少桩顶的应力集中，向芯管内置入若干个杆筋；

S4、向混凝土预制桩体的内部灌入水泥浆或水泥砂浆；

S5、养护及质量检验,待浆体强度形成后，对所得抗拔锚杆装置进行承载力检验。

作为一种进一步的技术方案，所述混凝土预制桩选用为单截预制桩。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

第一，可以较传统锚杆大幅度地节省工期，其施工效率高，且施工过程中无泥浆排放，对环境无污染；

第二，较传统锚杆设计间距可以大大增加，其间距普遍在4000mm左右，这为后施工后续现场的交通通行带来极大的便利，规避了现场坑槽施工面紧凑的缺点；

第三，较传统抗拔桩，可以省去成孔、加工钢筋笼、剔桩头的麻烦，传统抗拔桩要求必须嵌入筏板一定厚度，这将为后续基础底板防水层施工带来诸多不利。本锚杆将成功解决些难题；

第四，较之传统锚杆抗拔承载力提高，其单方造价较之传统锚杆和抗拔桩有大幅度节省，造价仅为传统方法的30-40％；

第五，较之传统锚杆克服了成孔造成的泥皮和孔壁松驰等不利，使得侧壁土压力得到充分发挥；

第六，有效地克服了传统锚杆和抗拔桩耐久性不足的缺憾。传统的钢筋锚杆和抗拔桩更多的工程实践反馈为钢筋在使用期内因锚固体和桩体开裂而锈蚀，导致其丧失承载力，而最终导致底板开裂、漏水。当前，相关规范和标准对于抗浮设计理念和方法还不尽如人意，但本次专利产品实践，有效地解决的锚杆耐久性的难题，为本项目工程质量的持久打下坚实基础。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的组合增强型抗拔锚杆装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的组合增强型抗拔锚杆装置的俯视图。

图标：1-基础筏板；2-砂填充层；3-定位支架；4-混凝土预制桩体；5-注浆体；6-桩底封堵；7-上端板；8-杆筋；9-下端板；10-芯管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

实施例一

结合图1至图2所示，本实施例一提供一种组合增强型抗拔锚杆装置，其包括：混凝土预制桩体4、定位支架3、芯管10和若干个杆筋8；混凝土预制桩体4设置有上端板7和下端板9；定位支架3为十字对中支架，在定位支架3的中心形成定位孔(用于安装芯管10)，其中一个定位支架3固定于混凝土预制桩体4的上端板7的下表面(位于混凝土预制桩体4的内部)，另一个定位支架3固定于混凝土预制桩体4的下端板9的上表面(位于混凝土预制桩体4的内部)；芯管10的下端穿装于下端板9处的定位支架3的定位孔中，芯管10的上端穿装于上端板7处的定位支架3的定位孔中，且芯管10的上端穿过定位孔后形成外露段(此处可灵活设置)；杆筋8穿装在芯管10的内部，混凝土预制桩体4的内部、芯管10的内部分别灌注有注浆体。本申请通过后植入杆筋8方式，把带有导向芯管10的杆筋8植入混凝土预制桩身内，其中桩身注有水泥浆。根据实际情况可以做成有自由段和无自由段。这种复合锚杆改善了杆体的受力模式，保护了受力杆筋8，增加了复合锚杆的耐久性，同时还具有施工速度快、承载力高、工程造价低等优点。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，混凝土预制桩体4的上端板7、下端板9分别焊接或者粘接定位支架3，安装方便。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，混凝土预制桩体4的直径为300mm-1000mm，以便更好的作为承载体使用。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，芯管10为硬质塑料管或低压流体输送用焊接钢管，选材方便，且结构耐用牢固。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，杆筋8包括：钢绞线或钢筋。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，注浆体的水灰比为0.5-0.7。

优选地，注浆体5包括：水泥浆或水泥砂浆。

本实施例中，混凝土预制桩采用静压或锤击方法进行施工，施工过程实现零排放，混凝土桩身及复合锚固体质量稳定可靠、施工效率高、操作方便、单根抗拔承载力高、现场通行便捷、综合造价省；混凝土预制桩既是复合锚杆的承载体，而且也是杆筋8的保护层，可以有效保护杆筋8不被地下水土中腐蚀介质腐蚀，增加锚固体的耐久性；根据需要还可以对杆筋8进行张拉施加预应力。

实施例二

本实施例二还提供一种根据实施例一所述的组合增强型抗拔锚杆装置的施工方法，其包括如下步骤：

S1、根据计算承载力合理配置混凝土预制桩桩长，宜优先选用单截预制桩，在每截混凝土预制桩体4的上端板7、下端板9处分别固定定位支架3(混凝土预制桩体4的上端板7、下端板9分别焊接或者粘接定位支架3)，并在定位支架3的定位孔中置安芯管10(芯管10为硬质塑料管或低压流体输送用焊接钢管)，在混凝土预制桩体4的底部采用水泥砂浆或豆石混凝土封堵(形成桩底封堵6)，做好防水和防腐处理；

S2、采用静压或锤击方法进行混凝土预制桩施工，采用多截配桩的，要注意做好桩连接处的防水和防腐工作；

S3、待混凝土预制桩体4施打完毕后，桩顶距基础筏板1底预留100mm-150mm，在此范围内挖除土体回填松散砂材料(形成砂填充层2)，以减少桩顶的应力集中，向芯管10内置入若干个杆筋8；

S4、向混凝土预制桩体4的内部灌入水泥浆或水泥砂浆(注浆体的水灰比为0.5-0.7)；

S5、养护及质量检验,待浆体强度形成后，对所得抗拔锚杆装置进行承载力检验。

综上，本实施例具有如下有益效果：

第一，可以较传统锚杆大幅度地节省工期，其施工效率高，且施工过程中无泥浆排放，对环境无污染；

第二，较传统锚杆设计间距可以大大增加，其间距普遍在4000mm左右，这为后施工后续现场的交通通行带来极大的便利，规避了现场坑槽施工面紧凑的缺点；

第三，较传统抗拔桩，可以省去成孔、加工钢筋笼、剔桩头的麻烦，传统抗拔桩要求必须嵌入筏板一定厚度，这将为后续基础底板防水层施工带来诸多不利。本锚杆将成功解决些难题；

第四，较之传统锚杆抗拔承载力提高，其单方造价较之传统锚杆和抗拔桩有大幅度节省，造价仅为传统方法的30-40％；

第五，较之传统锚杆克服了成孔造成的泥皮和孔壁松驰等不利，使得侧壁土压力得到充分发挥；

第六，有效地克服了传统锚杆和抗拔桩耐久性不足的缺憾。传统的钢筋锚杆和抗拔桩更多的工程实践反馈为钢筋在使用期内因锚固体和桩体开裂而锈蚀，导致其丧失承载力，而最终导致底板开裂、漏水。当前，相关规范和标准对于抗浮设计理念和方法还不尽如人意，但本次专利产品实践，有效地解决的锚杆耐久性的难题，为本项目工程质量的持久打下坚实基础。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种组合增强型抗拔锚杆装置，其特征在于，包括：

混凝土预制桩体，所述混凝土预制桩体设置有上端板和下端板；

两个定位支架，所述定位支架为十字对中支架，在所述定位支架的中心形成定位孔，其中一个所述定位支架固定于所述混凝土预制桩体的上端板的下表面，另一个所述定位支架固定于所述混凝土预制桩体的下端板的上表面；

芯管，所述芯管的下端穿装于所述下端板处的定位支架的定位孔中，所述芯管的上端穿装于所述上端板处的定位支架的定位孔中，且所述芯管的上端穿过定位孔后形成外露段；

若干个杆筋，所述杆筋穿装在所述芯管的内部，所述混凝土预制桩体的内部、所述芯管的内部分别灌注有注浆体。

2.根据权利要求1所述的组合增强型抗拔锚杆装置，其特征在于，所述混凝土预制桩体的上端板、下端板分别焊接或者粘接所述定位支架。

3.根据权利要求2所述的组合增强型抗拔锚杆装置，其特征在于，所述混凝土预制桩体的直径为300mm-1000mm。

4.根据权利要求1所述的组合增强型抗拔锚杆装置，其特征在于，所述芯管为硬质塑料管或低压流体输送用焊接钢管。

5.根据权利要求1所述的组合增强型抗拔锚杆装置，其特征在于，所述杆筋包括：钢绞线或钢筋。

6.根据权利要求1所述的组合增强型抗拔锚杆装置，其特征在于，所述注浆体的水灰比为0.5-0.7。

7.根据权利要求1所述的组合增强型抗拔锚杆装置，其特征在于，所述注浆体包括：水泥浆或水泥砂浆。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的组合增强型抗拔锚杆装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、根据计算承载力合理配置混凝土预制桩桩长，在每截混凝土预制桩体的上端板、下端板处分别固定定位支架，并在定位支架的定位孔中置安芯管，在混凝土预制桩体的底部采用水泥砂浆或豆石混凝土封堵，并做好防水和防腐处理；

S2、采用静压或锤击方法进行混凝土预制桩施工，采用多截配桩的，要注意做好桩连接处的防水和防腐工作；

S3、待混凝土预制桩体施打完毕后，桩顶距筏板底预留100mm-150mm，在此范围内挖除土体回填松散砂材料，以减少桩顶的应力集中，向芯管内置入若干个杆筋；

S4、向混凝土预制桩体的内部灌入水泥浆或水泥砂浆；

S5、养护及质量检验,待浆体强度形成后，对所得抗拔锚杆装置进行承载力检验。

9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述混凝土预制桩选用为单截预制桩。

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