CN112392042A - 一种大型地下构筑物抗浮锚杆桩的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大型地下构筑物抗浮锚杆桩的施工方法，包括锚杆制作与基本试验、锚杆孔位定位、钻机就位、校正钻孔、清孔、下锚杆、压力灌浆、锚杆验收试验等步骤，利用潜孔钻机在地基沙土内成孔，通过设置抗浮锚杆将结构物或构筑物基础与地基沙土层连成整体作为基础或上部结构的一部分共同工作，这样地基基础可有效的抵抗地下水的上浮力，有效保证锚杆的抗拔承载力，避免锚杆部位底板的渗漏。本发明适用于构筑物体型较大、地下水位较浅、基础埋藏较深、建筑层数较少、结构自身重量不能满足抵抗地下水浮力的结构物或构筑物的抗浮施工，具有稳定可靠、安全易行的特点，相比普通的抗浮桩可以有效减少施工人员数量和设备材料数量，具有良好的经济效益优点。
Description
技术领域：
本发明涉及一种施工方法，特别是涉及一种大型地下构筑物抗浮锚杆桩的施工方法，属于基建技术领域。
背景技术：
近年来，为了更好的解决用地紧张，地下空间的应用越来越广泛，基建工程中就出现了遇到地下水位较浅的大型地下构筑物，如地下或露天游泳池、大型地下室、大型地下洞室等。由于该类地下构筑物建筑面积大，基础埋藏较深，建筑层数相对较少，在历史最高地下水位情况下，结构自重不足以抵抗地下水的上浮力，抗拔承载力弱，经常出现锚杆部位底板渗漏的情况。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种大型地下构筑物抗浮锚杆桩的施工方法，能有效保证锚杆的抗拔承载力，可避免锚杆部位底板的渗漏。
一种大型地下构筑物抗浮锚杆桩的施工方法，具体步骤如下：
A、锚杆制作与基本试验：
①锚杆制作：锚杆采用φ32的HRB400预应力钢筋，固定钢筋采用3根φ8的钢筋彼此呈120度焊接在锚杆周围，每根钢筋中间均呈等腰梯形状分布，等腰梯形底部的长度m等于两腰水平线射影的长度之和2n，即m = 2n；套筒采用φT32套筒 ；
②锚杆基本试验：采用循环加、卸荷法，最大的试验荷载不能超过锚杆杆体承载力标准值的0.9倍，试验锚杆数量不能小于3根，锚杆基本试验参照《建筑边坡工程技术规范GB50330-2013》附录C.2执行；
B、锚杆孔位定位：用经纬仪测量出各施工区锚杆的孔位，用木桩或钢筋作标记并编号，锚杆孔位允许偏差≤50mm ；
C、钻机就位：测放出锚杆孔位后，钻机即可就位；用木枋将钻机垫平稳，保证施钻过程中钻机不会有较大的晃动而影响成孔质量；用罗盘仪或吊线法调整好钻杆的垂直度，垂直度≤１％，钻头对准所要施工的锚杆孔位；
D、校正钻孔：锚杆成孔直径为200mm，孔位偏差≤±50mm，成孔深度比设计深度深20～30cm；钻进过程中采用膨润土做泥浆循环护壁成孔；
E、清孔：锚孔成孔后，将联接空压机的洗井管置入孔内，由上往下，再由下往上反复冲洗，直至孔口返水干净、无大量沉渣为止；
F、下锚杆：
①下锚杆前检查灌浆管有无破裂或堵塞，接口处是否牢固，防止压力加大时开裂跑浆；
②将一次灌浆管DN25PE管和二次灌浆管DN25镀锌铁管一起绑扎在锚杆上；灌浆管下端比锚杆体下端短150mm，下端管口用胶布或水泥袋进行封闭，防止下锚时孔内土体堵塞灌浆管口；
③用塔吊将锚杆和灌浆管一同吊起放入孔中，安放时避免锚杆扭曲、弯折及部件松脱；下锚过程中若遇杆体无法下至孔底时，将杆体拔出并用钻机重新扫孔后再下锚；
④锚杆体下到孔位后，测量顶部标高，做到整体平整；
G、压力灌浆：压力灌浆是锚杆施工的一个重要工序，灌浆的作用是：填充土层中的孔隙，形成锚固体，防止锚杆钢筋腐蚀，形成锚杆抗拔力；
①锚杆进孔后即可用压浆泵进行灌浆，灌浆采用孔底返浆法；
②灌浆材料及配合比：灌浆的浆液为水灰比0.5的水泥净浆,灰砂比为1.5，选用强度等级为42.5MPa的普通硅酸盐水泥，同时加入水泥重量5‰的FDN-5高效减水剂以保证浆液的流动性和强度；
③用压浆泵进行一次灌浆时，将PE管一端与压浆泵相连，另一端与锚杆同时送入孔底，灌浆管底端距孔底150mm，灌浆压力保持0.4～0.6MPa；
④随着浆液的灌入，当浆液从孔口外溢时，将灌浆管逐步向外拔出，但灌浆管底部管口要始终埋在水泥浆中直至孔口，将孔内的水和空气全部挤出孔外，灌浆要连续，中途不能中断；
⑤因浆液凝固时收缩使浆面回落，及时进行补浆；
⑥灌浆完毕后将锚杆头支撑好，保证锚杆位于孔中央；
⑦一次常压注浆结束后,将注浆管和注浆套管清洗干净；
⑧二次高压注浆：在一次注浆形成的水泥结石体强度达到5.0MPa后进行，二次注浆压力不能低于2.0MPa；灌浆过程中若中途耽搁时间过长超过浆液初凝时间，需重新清孔、灌浆；
⑨灌浆后，在浆体强度未达到设计要求前，锚杆体不能承受外力或移动；
⑩浆体强度检验用的试块，每30根锚杆不能少于一组，每组不能少于6个试块；
H、锚杆验收试验：
①待锚固体灌浆强度达到设计强度的90％后，进行锚杆验收试验；
②验收试验时，锚验收杆的数量取锚杆总数的5%，且不能少于5根；
③当验收锚杆不合格时，按锚杆总数的30%重新抽检；
④永久性抗浮锚杆的最大试验荷载取锚杆轴向拉力值的1.5倍；
⑤验收试验分级加载：初始荷载取锚杆轴向拉力设计值的0.10倍，分级加载值取锚杆轴向拉力设计值的0.50、0.75、1.00、1.20、1.33、1.50倍；
⑥每级荷载均稳定5～10min，并记录位移增量，最后一级荷载维持10min；
⑦达到施工标准后，锚杆桩施工完成。
本发明的工艺原理：利用潜孔钻机在地基沙土内成孔，通过设置抗浮锚杆将结构物或构筑物基础与地基沙土层连成整体作为基础或上部结构的一部分共同工作，这样地基基础可有效的抵抗地下水的上浮力，有效保证锚杆的抗拔承载力，避免锚杆部位底板的渗漏。
本发明的积极有益效果如下：
1、本发明操作简单，工艺先进，施工作业面小，可以有效的缩短施工工期。
2、本发明抗浮锚杆桩的施工方法能够减少环境污染，降低施工成本。
3、本发明适用于构筑物体型较大、地下水位较浅、基础埋藏较深、建筑层数较少、结构自身重量不能满足抵抗地下水浮力的结构物或构筑物的抗浮施工。
4、本发明具有稳定可靠、安全易行的特点，相比普通的抗浮桩可以有效减少施工人员数量和设备材料数量，具有良好的经济效益优点。
5、本发明在施工中有效减少了抗浮桩场地面积大、占用施工场地周期长的环境影响。
6、本发明具有施工时间短、场地占地少、现场清理恢复便捷快速、对环境影响小等诸多优点。
7、本发明具有安全可靠、人员劳动强度小、吊装效率高、综合费用经济合理的优点，具有很强的实用性，具有广泛推广的良好优势和前景。
附图说明：
图1为本发明中锚杆的结构示意图；
图2为图的仰视图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的解释和说明：
参见图1和图2，一种大型地下构筑物抗浮锚杆桩的施工方法，具体步骤如下：
A、锚杆制作与基本试验：
①锚杆制作：锚杆（1）采用φ32的HRB400预应力钢筋，固定钢筋（2）采用3根φ8的钢筋彼此呈120度焊接在锚杆（1）周围，每根钢筋中间均呈等腰梯形状分布，等腰梯形底部的长度m等于两腰水平线射影的长度之和2n，即m = 2n；套筒（3）采用φT32套筒 ；
②锚杆基本试验：采用循环加、卸荷法，最大的试验荷载不能超过锚杆杆体承载力标准值的0.9倍，试验锚杆数量不能小于3根，锚杆基本试验参照《建筑边坡工程技术规范GB50330-2013》附录C.2执行；
B、锚杆孔位定位：用经纬仪测量出各施工区锚杆的孔位，用木桩或钢筋作标记并编号，锚杆孔位允许偏差≤50mm ；
C、钻机就位：测放出锚杆孔位后，钻机即可就位；用木枋将钻机垫平稳，保证施钻过程中钻机不会有较大的晃动而影响成孔质量；用罗盘仪或吊线法调整好钻杆的垂直度，垂直度≤１％，钻头对准所要施工的锚杆孔位；
D、校正钻孔：锚杆成孔直径为200mm，孔位偏差≤±50mm，成孔深度比设计深度深20～30cm；钻进过程中采用膨润土做泥浆循环护壁成孔；
E、清孔：锚孔成孔后，将联接空压机的洗井管置入孔内，由上往下，再由下往上反复冲洗，直至孔口返水干净、无大量沉渣为止；
F、下锚杆：
①下锚杆前检查灌浆管有无破裂或堵塞，接口处是否牢固，防止压力加大时开裂跑浆；
②将一次灌浆管DN25PE管和二次灌浆管DN25镀锌铁管一起绑扎在锚杆上；灌浆管下端比锚杆体下端短150mm，下端管口用胶布或水泥袋进行封闭，防止下锚时孔内土体堵塞灌浆管口；
③用塔吊将锚杆和灌浆管一同吊起放入孔中，安放时避免锚杆扭曲、弯折及部件松脱；下锚过程中若遇杆体无法下至孔底时，将杆体拔出并用钻机重新扫孔后再下锚；
④锚杆体下到孔位后，测量顶部标高，做到整体平整；
G、压力灌浆：压力灌浆是锚杆施工的一个重要工序，灌浆的作用是：填充土层中的孔隙，形成锚固体，防止锚杆钢筋腐蚀，形成锚杆抗拔力；
①锚杆进孔后即可用压浆泵进行灌浆，灌浆采用孔底返浆法；
②灌浆材料及配合比：灌浆的浆液为水灰比0.5的水泥净浆,灰砂比为1.5，选用强度等级为42.5MPa的普通硅酸盐水泥，同时加入水泥重量5‰的FDN-5高效减水剂以保证浆液的流动性和强度；
③用压浆泵进行一次灌浆时，将PE管一端与压浆泵相连，另一端与锚杆同时送入孔底，灌浆管底端距孔底150mm，灌浆压力保持0.4～0.6MPa；
④随着浆液的灌入，当浆液从孔口外溢时，将灌浆管逐步向外拔出，但灌浆管底部管口要始终埋在水泥浆中直至孔口，将孔内的水和空气全部挤出孔外，灌浆要连续，中途不能中断；
⑤因浆液凝固时收缩使浆面回落，及时进行补浆；
⑥灌浆完毕后将锚杆头支撑好，保证锚杆位于孔中央；
⑦一次常压注浆结束后,将注浆管和注浆套管清洗干净；
⑧二次高压注浆：在一次注浆形成的水泥结石体强度达到5.0MPa后进行，二次注浆压力不能低于2.0MPa；灌浆过程中若中途耽搁时间过长超过浆液初凝时间，需重新清孔、灌浆；
⑨灌浆后，在浆体强度未达到设计要求前，锚杆体不能承受外力或移动；
⑩浆体强度检验用的试块，每30根锚杆不能少于一组，每组不能少于6个试块；
H、锚杆验收试验：
①待锚固体灌浆强度达到设计强度的90％后，进行锚杆验收试验；
②验收试验时，锚验收杆的数量取锚杆总数的5%，且不能少于5根；
③当验收锚杆不合格时，按锚杆总数的30%重新抽检；
④永久性抗浮锚杆的最大试验荷载取锚杆轴向拉力值的1.5倍；
⑤验收试验分级加载：初始荷载取锚杆轴向拉力设计值的0.10倍，分级加载值取锚杆轴向拉力设计值的0.50、0.75、1.00、1.20、1.33、1.50倍；
⑥每级荷载均稳定5～10min，并记录位移增量，最后一级荷载维持10min；
⑦达到施工标准后，抗浮锚杆桩施工完成。
本发明利用潜孔钻机在地基沙土内成孔，通过设置抗浮锚杆将结构物或构筑物基础与地基沙土层连成整体作为基础或上部结构的一部分共同工作，这样地基基础可有效的抵抗地下水的上浮力，有效保证锚杆的抗拔承载力，避免锚杆部位底板的渗漏。
Claims (1)
1.一种大型地下构筑物抗浮锚杆桩的施工方法，具体步骤如下：
A、锚杆制作与基本试验：
①锚杆制作：锚杆（1）采用φ32的HRB400预应力钢筋，固定钢筋（2）采用3根φ8的钢筋彼此呈120度焊接在锚杆（1）周围，每根钢筋中间均呈等腰梯形状分布，等腰梯形底部的长度m等于两腰水平线射影的长度之和2n，即m = 2n；套筒（3）采用φT32套筒 ；
②锚杆基本试验：采用循环加、卸荷法，最大的试验荷载不能超过锚杆杆体承载力标准值的0.9倍，试验锚杆数量不能小于3根，锚杆基本试验参照《建筑边坡工程技术规范GB50330-2013》附录C.2执行；
B、锚杆孔位定位：用经纬仪测量出各施工区锚杆的孔位，用木桩或钢筋作标记并编号，锚杆孔位允许偏差≤50mm ；
C、钻机就位：测放出锚杆孔位后，钻机即可就位；用木枋将钻机垫平稳，保证施钻过程中钻机不会有较大的晃动而影响成孔质量；用罗盘仪或吊线法调整好钻杆的垂直度，垂直度≤1％，钻头对准所要施工的锚杆孔位；
D、校正钻孔：锚杆成孔直径为200mm，孔位偏差≤±50mm，成孔深度比设计深度深20～30cm；钻进过程中采用膨润土做泥浆循环护壁成孔；
E、清孔：锚孔成孔后，将联接空压机的洗井管置入孔内，由上往下，再由下往上反复冲洗，直至孔口返水干净、无大量沉渣为止；
F、下锚杆：
①下锚杆前检查灌浆管有无破裂或堵塞，接口处是否牢固，防止压力加大时开裂跑浆；
②将一次灌浆管DN25PE管和二次灌浆管DN25镀锌铁管一起绑扎在锚杆上；灌浆管下端比锚杆体下端短150mm，下端管口用胶布或水泥袋进行封闭，防止下锚时孔内土体堵塞灌浆管口；
③用塔吊将锚杆和灌浆管一同吊起放入孔中，安放时避免锚杆扭曲、弯折及部件松脱；下锚过程中若遇杆体无法下至孔底时，将杆体拔出并用钻机重新扫孔后再下锚；
④锚杆体下到孔位后，测量顶部标高，做到整体平整；
G、压力灌浆：压力灌浆是锚杆施工的一个重要工序，灌浆的作用是：填充土层中的孔隙，形成锚固体，防止锚杆钢筋腐蚀，形成锚杆抗拔力；
①锚杆进孔后即可用压浆泵进行灌浆，灌浆采用孔底返浆法；
②灌浆材料及配合比：灌浆的浆液为水灰比0.5的水泥净浆,灰砂比为1.5，选用强度等级为42.5MPa的普通硅酸盐水泥，同时加入水泥重量5‰的FDN-5高效减水剂以保证浆液的流动性和强度；
③用压浆泵进行一次灌浆时，将PE管一端与压浆泵相连，另一端与锚杆同时送入孔底，灌浆管底端距孔底150mm，灌浆压力保持0.4～0.6MPa；
④随着浆液的灌入，当浆液从孔口外溢时，将灌浆管逐步向外拔出，但灌浆管底部管口要始终埋在水泥浆中直至孔口，将孔内的水和空气全部挤出孔外，灌浆要连续，中途不能中断；
⑤因浆液凝固时收缩使浆面回落，及时进行补浆；
⑥灌浆完毕后将锚杆头支撑好，保证锚杆位于孔中央；
⑦一次常压注浆结束后,将注浆管和注浆套管清洗干净；
⑧二次高压注浆：在一次注浆形成的水泥结石体强度达到5.0MPa后进行，二次注浆压力不能低于2.0MPa；灌浆过程中若中途耽搁时间过长超过浆液初凝时间，需重新清孔、灌浆；
⑨灌浆后，在浆体强度未达到设计要求前，锚杆体不能承受外力或移动；
⑩浆体强度检验用的试块，每30根锚杆不能少于一组，每组不能少于6个试块；
H、锚杆验收试验：
①待锚固体灌浆强度达到设计强度的90％后，进行锚杆验收试验；
②验收试验时，锚验收杆的数量取锚杆总数的5%，且不能少于5根；
③当验收锚杆不合格时，按锚杆总数的30%重新抽检；
④永久性抗浮锚杆的最大试验荷载取锚杆轴向拉力值的1.5倍；
⑤验收试验分级加载：初始荷载取锚杆轴向拉力设计值的0.10倍，分级加载值取锚杆轴向拉力设计值的0.50、0.75、1.00、1.20、1.33、1.50倍；
⑥每级荷载均稳定5～10min，并记录位移增量，最后一级荷载维持10min；
⑦达到施工标准后，抗浮锚杆桩施工完成。
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| CN202011433780.0A CN112392042A (zh) | 2020-12-10 | 2020-12-10 | 一种大型地下构筑物抗浮锚杆桩的施工方法 |
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2020
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210223 |
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