CN113186988A - 一种扩孔自锁式预应力抗浮锚杆施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种扩孔自锁式预应力抗浮锚杆施工方法，包括：步骤1、在垫层上确定锚杆安装定位点，在定位点处向下开挖成出孔槽，并浇筑垫层；步骤2、沿孔槽向下钻锚固孔至中风化岩层，并在锚固孔底部扩锥形孔；步骤3、将自锁锚杆的杆体由孔槽向下植入到锚固孔，并杆体底端的扩大头张开与锥形孔锁紧，形成可靠的机械自锁键并进行承载；步骤4、在孔槽内放置螺旋箍筋；步骤5、由孔槽向锚固孔及锥形孔内灌注注浆料；步骤6、对自锁锚杆施加张拉力，并锁紧；步骤7、在垫层顶面铺设防水；步骤8、在垫层上浇筑地下结构底板。采用本发明的抗浮锚杆有效的解决了预应力锚杆张拉及锁定的技术难题，克服了锚固体开裂、钢筋体锈蚀及底板防水的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑地下结构抗浮锚杆领域，尤其涉及一种扩孔自锁式预应力抗浮锚杆施工方法。
背景技术
《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019规定对于工程地质和水文地质设计等级为甲级的工程，应按锚杆锚固体不出现裂缝进行设计，普通的全长粘接型非预应力锚杆其应用范围是很广泛的，但是由于锚固体与周围岩土体的向下的摩阻力作用，使得锚固体中产生了拉应力，当拉应力超过锚固体的抗拉极限应力时，就会产生裂缝，而且会随着时间裂缝会继续扩展，当裂缝到达钢筋的位置时，地下水就会渗入，进而腐蚀钢筋，影响到锚杆的极限承载力和耐久性需对锚杆锚固体施加预应力使锚固体始终处于受压状态而不出现裂缝，而传统预应力锚杆需要先在结构底板上预留孔洞，锚杆底部预先设置承压钢板，待地下结构底板混凝土达到龄期后再进行预应力张拉，预应力损失大，工艺复杂，后期防水问题无法很好解决。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种扩孔自锁式预应力抗浮锚杆施工方法，可对锚杆有效施加预应力并减小预应力损失，同时解决地下结构底板防水问题。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种扩孔自锁式预应力抗浮锚杆施工方法，包括以下施工步骤：
步骤1、在地下结构底板下方的垫层浇筑前上确定锚杆安装定位点，并在锚杆定位点处开挖出预留孔槽，在孔槽内放置与空槽形状适配的仿形模具，然后在仿形模具外侧浇筑垫层，并使垫层与仿形模具的顶面齐平，待垫层固化后，脱出仿形模具；
步骤2、沿孔槽中心向下钻锚固孔至中风化岩层，并在锚固孔底部扩锥形孔；
步骤3、将自锁锚杆的杆体由孔槽向下插入到锚固孔底，并杆体底端的扩大头张开与锥形孔锁紧，形成可靠的机械自锁键并进行承载，同时保证杆体与锚固孔同轴线；
步骤4、在孔槽内放置螺旋箍筋，并使螺旋箍筋套设在自锁锚杆上；
步骤5、由孔槽向锚固孔及锥形孔内灌注注浆料，直至注浆料与垫层顶面齐平；
步骤6、待孔槽内注浆料固化后，对自锁锚杆施加张拉力，并对孔槽顶面所在的自锁锚杆上安装锚固钢板及锁紧螺母予以锁紧；
步骤7、将防水层铺设在垫层顶面，并包裹锚固钢板及锁紧螺母；
步骤8、在垫层上浇筑地下结构底板，并使自锁锚杆顶端埋置于地下结构底板中。
在上述技术方案的基础上，优选的，所述孔槽的形状为下沉式圆台形、圆柱型、方形或上翻式圆台形、圆柱型、方形。
在上述技术方案的基础上，优选的，所述孔槽及锚固孔内的杆体上套设有隔离套管，所述隔离套管与杆体之间设置有空腔，隔离套管上下两端所在的杆体上分别套接有用于封堵空腔的止浆塞，所述空腔内充填有油脂。
在上述技术技术方案的基础上，优选的，在进行步骤4时前，在隔离套管上间隔设置若干对中支架。
在上述技术方案的基础上，优选的，在锚固孔内植入自锁锚杆的同时，同步插入灌浆管，并对锥形孔内进行灌注高强注浆料，使高强度注浆料密实填满锚固孔、锥形孔至孔槽顶面，要求超灌至垫层顶面。
进一步，优选的，待注浆料达到设计强度后，凿除垫层以上超罐部分的浆料并打磨修平。
优选的，所述杆体顶端还设置有锚垫板及限位螺母。
本发明的相对于现有技术具有以下有益效果：
本发明通过在预应力张拉锁定端设置放大的孔槽，并在孔槽内放置螺旋箍筋，使得孔槽灌浆后与螺旋箍筋形成承载力较高的承载体，底部通过扩孔锚固形成可靠的机械自锁键并进行承载，可有效减小预应力锁定端的截面应力，减小张拉后的预应力损失，保证预应力张拉后锚固体承载前始终处于受压状态，有效避免自锁锚杆在承载过程中锚固体的裂缝开展，锚杆筋体采用隔离套管及油脂，可有效保护锚杆筋体；防水层覆盖垫层面的预应力锁定钢垫板，不影响既有的底板防水体系。采用本发明的抗浮锚杆有效的解决了预应力锚杆张拉及锁定的技术难题，克服了锚固体开裂、钢筋体锈蚀及底板防水的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明公开的预应力抗浮锚杆功能示意图；
图2为本发明公开的预应力抗浮锚杆的结构示意图；
图3为本发明公开的自锁锚杆的结构示意图；
图4为本发明公开的对中支架的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，结合图2-4，本发明实施例公开了一种扩孔自锁式预应力抗浮锚杆施工方法，包括以下施工步骤：
步骤1、在地下结构底板浇筑前，在其1下方的垫层2上确定锚杆安装定位点，并在锚杆定位点处预留孔，在孔槽内放置与空槽形状适配的仿形模具，然后在仿形模具外侧浇筑垫层，并使垫层与仿形模具的顶面齐平，待垫层固化后，脱出仿形模具；
步骤2、沿孔槽3中心向下钻锚固孔4至中风化岩层，并在锚固孔4底部扩锥形孔5；
步骤3、将自锁锚杆6的杆体61由孔槽3向下植入到锚固孔4，并杆体61底端的扩大头62张开与锥形孔5锁紧，形成可靠的机械自锁键并进行承载，同时保证杆体61与锚固孔4同轴线；
步骤4、在孔槽3内放置螺旋箍筋31，并使螺旋箍筋31套设在自锁锚杆6上；
步骤5、由孔槽3向锚固孔4及锥形孔5内灌注注浆料，直至注浆料与垫层2顶面齐平；
步骤6、待孔槽3内注浆料固化后，对自锁锚杆6施加张拉力，并对孔槽3顶面所在的自锁锚杆6上安装锚固钢板7及锁紧螺母8予以锁紧；
步骤7、将防水层9铺设在垫层2顶面，并包裹锚固钢板7及锁紧螺母8；
步骤8、在垫层2上浇筑地下结构底板1，并使自锁锚杆6顶端淹没于地下结构底板1中。
采用上述技术方案，在垫层2浇筑前，在垫层2上预先进行孔槽3的开挖，使得孔槽3内在罐浆后与螺旋箍筋31形成承载力较高的承载体32，，可有效减小预应力锁定端的截面应力，减小张拉后的预应力损失。自锁锚杆6预应力施工完毕后锁紧，可进行后续防水及地下结构底板1施工，通过自锁锚杆6后施加预应力锁紧及通过孔槽3内形成的承压件32的施力和约束共同作用来有效避免自锁锚杆6在承载过程中锚固体的裂缝开展，进而解决地下结构底板1后期渗水问题。
在本实施例中，孔槽3的形状为圆台形或圆柱型或方形，具体的，孔槽3的底面面积大于锚固孔4的直径。本发明优选空槽为圆台形，当孔槽3为圆台形时，孔槽3的顶面直径大于孔槽3的底面直径，由此，使得孔槽3内在罐浆后与螺旋箍筋31形成强度较高的承压件32，承压件32的顶面与地下结构底板1之间具有较大的接触面积，保证预应力张拉时锚固体承压稳定性，不至于被局部压劈破坏。在本发明实施例中，螺旋箍筋31可以提高孔槽3内灌浆形成的承压块的结构强度，不至于受纵向压力而碎裂。
本发明为了实现在锚固孔4及孔槽3内灌浆后，自锁锚杆6可以向上施加预应力，本发明做了如下技术方案设计，在孔槽3及锚固孔4内的杆体61上套设有隔离套管63，所述隔离套管63与杆体61之间设置有空腔64，隔离套管63上下两端所在的杆体61上分别套接有用于封堵空腔64的止浆塞65，空腔64内充填有油脂。具体的，隔离套管63上端所在的止浆塞65上包裹有柔性防水材料，隔离套管63为PVC材质。采用上述技术方案，在灌浆后，浆料会与隔离套管63进行固结，杆体61可相对于隔离套管63向上移动，从而实现预应力施加，通过设置油脂，可以使杆体61与隔离套管63相对移动顺畅，同时保证锚固孔4内的杆体61被油脂进行保护，避免生锈，影响其锚固性能。
为了保证自锁锚杆6与锚固孔4中同轴，本发明在进行步骤4前，在隔离套管63上间隔设置若干对中支架10。在本实施例中，对中支架10与锚固孔4间隙配合，通过对中支架10与隔离套管63的配合，可以使杆体61与锚固孔4保持同轴。
作为一些实施例而言，在锚固孔4内植入自锁锚杆6的同时，同步插入灌浆管，并对锥形孔5内进行灌注高强度注浆料，使高强度注浆料密实填满锚固孔、锥形孔至孔槽顶面，要求超灌至垫层顶面。
作为一些实施例而言，待注浆料达到设计强度后，凿除垫层2以上超罐部分的浆料并打磨修平。从而使垫层2顶面齐平，在进行防水层9设置及地下结构底板1施工时，可以使地下结构底板1与垫层2之间牢固结合，避免开裂。
作为一些实施例而言，杆体61顶端还设置有锚垫板及限位螺母。从而使自锁锚杆与地下结构底板之间锚固更加牢固。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种扩孔自锁式预应力抗浮锚杆施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：
步骤1、在地下结构底板(1)下方的垫层浇筑前(2)确定锚杆安装定位点，并在锚杆定位点处开挖出预留孔槽，在孔槽(3)内放置与空槽形状适配的仿形模具，然后在仿形模具外侧浇筑垫层(2)，并使垫层(2)与仿形模具的顶面齐平，待垫层(2)固化后，脱出仿形模具；
步骤2、沿孔槽(3)中心向下钻锚固孔(4)至中风化岩层，并在锚固孔(4)底部扩锥形孔(5)；
步骤3、将自锁锚杆(6)的杆体(61)由孔槽(3)向下植入到锚固孔(4)，并杆体(61)底端的扩大头(62)张开与锥形孔(5)锁紧，同时保证杆体(61)与锚固孔(4)同轴线；
步骤4、在孔槽(3)内放置螺旋箍筋(31)，并使螺旋箍筋(31)套设在自锁锚杆(6)上；
步骤5、由孔槽(3)向锚固孔(4)及锥形孔(5)内灌注注浆料，直至注浆料与垫层(2)顶面齐平；
步骤6、待孔槽(3)内注浆料固化后，对自锁锚杆(6)施加张拉力，并对孔槽(3)顶面所在的自锁锚杆(6)上安装锚固钢板(7)及锁紧螺母(8)予以锁紧；
步骤7、将防水层铺设在垫层(2)顶面，并包裹锚固钢板(7)及锁紧螺母(8)；
步骤8、在垫层(2)上浇筑地下结构底板(1)，并使自锁锚杆(6)顶端淹没于地下结构底板(1)中。
2.如权利要求1所述的一种扩孔自锁式预应力抗浮锚杆施工方法，其特征在于：所述孔槽(3)的形状为下沉式圆台形、圆柱型、方形或上翻式圆台形、圆柱型、方形。
3.如权利要求1所述的一种扩孔自锁式预应力抗浮锚杆施工方法，其特征在于：所述孔槽(3)及锚固孔(4)内的杆体(61)上套设有隔离套管(63)，所述隔离套管(63)与杆体(61)之间设置有空腔(64)，隔离套管(63)上下两端所在的杆体(61)上分别套接有用于封堵空腔(64)的止浆塞(65)，所述空腔(64)内充填有油脂。
4.如权利要求3所述的一种扩孔自锁式预应力抗浮锚杆施工方法，其特征在于：在进行步骤4时前，在隔离套管(63)上间隔设置若干对中支架(10)。
5.如权利要求4所述的一种扩孔自锁式预应力抗浮锚杆施工方法，其特征在于：在锚固孔(4)内植入自锁锚杆(6)的同时，同步插入灌浆管，并对锥形孔(5)内进行灌注高强度注浆料，使高强度注浆料密实填满锚固孔(4)、锥形孔(5)至孔槽(3)顶面，要求超灌至垫层顶面。
6.如权利要求6所述的一种扩孔自锁式预应力抗浮锚杆施工方法，其特征在于：待注浆料达到设计强度后，凿除垫层(2)以上超罐部分的浆料并打磨修平。
7.如权利要求1所述的一种扩孔自锁式预应力抗浮锚杆施工方法，其特征在于：所述杆体(61)顶端还设置有锚垫板及限位螺母。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Jucheng scientific research building, No.4, wudayuan Road, Wuda Science Park, Donghu New Technology Development Zone, Wuhan City, Hubei Province, 430000 Applicant after: Wuhan Jucheng Structure Group Co.,Ltd. Address before: Jucheng scientific research building, No.4, wudayuan Road, Wuda Science Park, Donghu New Technology Development Zone, Wuhan City, Hubei Province, 430000 Applicant before: WUDA JUCHENG STRUCTURE Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Tan Xingzhou Inventor after: Gao Zuoping Inventor after: Dai Yanhui Inventor after: Liao Jiehong Inventor after: Zhou Zhiyong Inventor before: Zhou Jianbo Inventor before: Gao Zuoping Inventor before: Dai Yanhui Inventor before: Liao Jiehong Inventor before: Zhou Zhiyong |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information |