CN114427224A - 一种既有地下结构抗浮补强锚杆及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种既有地下结构抗浮补强锚杆及施工方法,属于建筑基础抗浮技术领域,解决了现有技术中抗浮锚杆受力机制不合理、锚杆杆体易受腐蚀、施工易受层高限制等问题;其技术方案为:包括锚杆杆体,所述锚杆杆体包括多节由竖向依次叠加设置的钢管,相邻钢管外周套设钢套管;所述钢管内穿设多根杆筋,杆筋沿锚杆杆体通长设置,且锚杆杆体底部设置固定封头以将杆筋封堵于其内;所述杆筋为无粘结钢绞线,钢管内外均设置注浆体,所述封头包括加长钢管,加长钢管底部固定设置钢板以封堵;该抗浮补强锚杆可广泛应用于各类地下结构的抗浮补强施工,显著提升既有建筑物的抗浮能力。
Description
技术领域
本发明涉及抗浮锚杆技术领域,特别是涉及一种既有地下结构抗浮补强锚杆及施工方法。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术,而不必然地构成现有技术。
抗浮水位指基础砌置深度内起主导作用的地下水层在建筑物运营期间的最高水位。当地下水位超出原有地下结构的抗浮水位时,由于地下水浮力作用或采取抗浮措施不足将引起地下室整体上浮,从而导致基础开裂和地下结构构件破坏;近年来此类案例日益增多。
抗浮锚杆作为一种结构的抗浮措施,通过将建筑物基础底板与地基锚固连接以抵抗地下水对建筑物地下结构产生的浮力,防止地下结构因受到地下水浮力向上托举移位。其具有单点受力小、地层适应性强、施工速度快等优势,成为地下结构工程抗浮的常用做法。
以往的抗浮锚杆均是在新建地下结构的抗浮中运用,对既有地下结构抗浮补强的领域应用基本空白。
发明人指出,在锚杆技术领域中根据受力机制划分可分为拉力型锚杆和压力型锚杆,现有技术中常规拉力型钢筋抗浮锚杆在工作时注浆体呈受拉状态,由于工程常用的水硬性胶凝材料类的注浆体抗拉强度普遍较低,注浆体被拉裂后受力钢筋容易受到外部介质产生的腐蚀,且锚筋需提前焊接加工,工序繁琐,费时费力;现有压力型抗浮锚杆其底部锚固力往往由底部承载板和附近注浆体提供,对注浆质量要求较高,施工过程中难免出现浆液夹砂夹泥或者灌注不够密实无法满足局部抗压要求,影响结构安全。
在既有地下室结构抗浮加固项目施工中,锚杆长度常受地下室净空限制,常规钢筋抗浮锚杆需分段焊接施工,在拉力作用下锚杆钢筋焊接位置处易产生应力集中,甚至杆体本身被拉断破坏;而压力型预应力抗浮锚杆因其受力机理的局限性,导致其端部局部应力过大,且锚杆周围土体对注浆体的侧向约束较弱,对注浆体的抗压能力提升有限,注浆体易压碎,使锚杆杆筋与水接触导致腐蚀,最终导致抗浮措施失效。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明提供了一种既有地下结构抗浮补强锚杆及施工方法,在钢管内部设置通长杆筋,杆筋两端利用专用锚具固定,钢管的两端设置承压板,并在钢管内外进行注浆,同时采用居中器进行固定,解决了现有拉力型抗浮锚杆注浆体易拉裂、钢筋或钢绞线因锚固体开裂易受腐蚀,压力型抗浮锚杆注浆体因局部受压破坏、抗浮加固工程中地下室施工空间小导致的抗浮锚杆施工不便等工程问题。
为实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:
第一方面,本发明提出一种既有地下结构抗浮补强锚杆,包括锚杆杆体,所述锚杆杆体包括多节由竖向依次叠加设置的钢管,相邻钢管外周套设钢套管;所述钢管内穿设多根杆筋,杆筋沿锚杆杆体通长设置,且锚杆杆体底部设置固定封头以将杆筋封堵于其内;所述杆筋为无粘结钢绞线,钢管内外均设置注浆体,所述封头包括加长钢管,加长钢管底部固定设置钢板以封堵;加长钢管的长度等于无粘结钢绞线底部伸出钢管的长度,无粘结钢绞线的末端与封头的底部钢板相抵。
作为进一步的技术方案,所述杆筋底端伸出锚杆杆体底部的钢管,锚杆杆体底部的钢管底部固设第一承压板,杆筋穿过第一承压板并用第一锚具进行锚固;所述第一承压板的底部设置所述封头。
作为进一步的技术方案,第一承压板为板状结构,第一承压板设有多个注浆流入孔与无粘结钢绞线穿孔,两种开孔均位于钢管内,无粘结钢绞线穿孔用于无粘结钢绞线穿过,注浆流入孔的作用是使浆液可从通过第一承压板流向封头内部,对封头内部的第一锚具外围密实填充形成保护。
作为进一步的技术方案,所述钢管内固定设置第一居中器,第一居中器和钢管同轴设置,且第一居中器开设多个通孔供杆筋穿过。
作为进一步的技术方案,所述第一居中器沿竖向间隔设置多个,第一居中器直径小于钢管以用于杆筋的居中定位。
作为进一步的技术方案,所述钢管外侧设置多个第二居中器,第二居中器沿钢管外周均匀设置以用于钢管的居中定位。
作为进一步的技术方案,所述杆筋顶端伸出锚杆杆体的钢管顶部,锚杆上端的钢管顶部设置第二承压板,第二承压板中心设有注浆管插入孔与钢绞线穿孔,杆筋穿过第二承压板的钢绞线穿孔并用第二锚具进行锚固;所述第二承压板表面涂刷防水涂料层。
作为进一步的技术方案,所述钢套管固定设置于上下相邻钢管的相接处,且钢套管和钢管的搭接位置设置焊缝。
第二方面,本发明提出一种如上所述的既有地下结构抗浮补强锚杆的施工方法,包括以下步骤:
1)锚杆底部锚头制作与钢管首节处理:无粘结钢绞线平行等齐排列安装第一居中器,安装完成后置入首节钢管中,无粘结钢绞线下端穿过第一承压板并用锚具进行锚固,用单卡式千斤顶张拉钢绞线使锚具夹片夹紧;在第一承压板另一侧的钢管安装位置处使用与杆体钢管同直径的短无缝钢管进行焊接,并对短无缝钢管进行防腐处理,之后使用与短无缝钢管同直径的钢板与钢管焊接,封闭短无缝钢管内部空间形成封头;
2)在两跨中间筏板区域内进行钻机成孔,向钻孔内注浆,随后向孔内螺旋下入首节钢管,无粘结钢绞线随首节钢管沉入孔中,置入至预定位置后,将无粘结钢绞线从端部套有连接钢套管的下一节钢管内穿入,将下一节钢管与首节钢管通过钢套管承插完毕后,在钢管与钢套管的接缝处围焊一周完成连接,连接并检测完成后将此节钢管进行沉入;重复该步骤完成其他各节钢管的连接和沉入;
3)杆体沉入完毕后,将注浆管插入钢管内,开启注浆设备注满水泥砂浆,水灰比采用0.4~0.6,灰砂比1:0.3,注浆压力为0.2~0.5MPa,注浆体顶部与原筏板平齐;
4)待注浆体强度达到设计强度的70%后,对无粘结钢绞线施加预应力;预应力施加完成后,割除多余无粘结钢绞线,无粘结钢绞线顶部锚固,实现无粘结钢绞线与原地下室筏板的连接;
5)在锚杆杆体顶部浇筑新增混凝土板以封闭锚头。
上述本发明的有益效果如下:
本发明锚杆杆体内的杆筋通长均为无粘结钢绞线,杆筋在张拉后,直接将张紧力传递至锚杆两端的承压板并进一步传递至钢管及注浆体,使钢管及其内注浆体全长均处于轴心受压状态,内部不产生拉应力,避免了注浆体受拉开裂,注浆体的抗压强度在受到封闭钢管的约束下三向受压,抗压强度显著提高不易压碎,进一步保证了锚杆内部钢绞线的耐久性。
本发明的方案,对杆筋内的钢绞线形成了通长且封闭的油脂层-无粘结钢绞线外皮-钢管内注浆体-钢管-钢管外注浆体多道防线,将外部环境与钢绞线相隔离,提升了钢绞线的防腐蚀能力,显著增加了预应力钢绞线的耐久性并改善了其工作环境,有效利用了钢绞线所提供的预应力及注浆体的抗压强度,使锚杆的承载力显著提升。
本发明锚杆底部使用钢材进行封闭,避免了常规压力型预应力抗浮锚杆受力机制的局限性,有效规避了端部局部应力过大使注浆体容易压碎、钢筋或钢绞线在注浆体开裂后与外界接触导致腐蚀等问题。
本发明相较于钢筋混凝土抗拔桩,锚杆整体直径较小,施工时对既有建筑基础的破坏和对地基的扰动较小,更适用于既有地下结构的抗浮补强工程。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种既有地下结构抗浮补强锚杆的整体结构示意图;
图2是本发明根据一个或多个实施方式的锚杆底部的结构示意图;
图3是本发明根据一个或多个实施方式的锚杆底部第一承压板的结构示意图;
图4是本发明根据一个或多个实施方式的锚杆底部第二承压板的结构示意图;
图5是本发明根据一个或多个实施方式的锚杆内部层次的结构示意图;
图6是本发明根据一个或多个实施方式的钢套管的结构及做法示意图;
图7是本发明根据一个或多个实施方式的新增筏板区域锚杆上端锚头的结构示意图;
图8是本发明根据一个或多个实施方式的开凿筏板区域锚杆上端锚头的结构示意图;
图9是本发明根据一个或多个实施方式的既有建筑抗浮锚杆平面布置示意图;
图10是本发明根据一个或多个实施方式的锚杆施工完成后筏板顶部钢筋的恢复示意图;
图中:为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸,示意图仅作示意使用;
其中,1、无粘结钢绞线;2、钢管;3、第一承压板;4、第一锚具;5、钢管外部注浆体;6、封头;7、钢管内部注浆体;8、植筋;9、第二锚具;10、新增现浇筏板;11、第二承压板;12、第二锚具夹片;13、第一焊缝;14、第二焊缝;15、钢管安装位置;16、注浆流入孔;17、无粘结钢绞线穿孔;18、第一居中器;19、第二居中器;20、钢套管;21、第一锚具夹片;22、第三焊缝;23、防水涂料层;24、既有抗浮锚杆;25、新增抗浮锚杆;26、既有建筑独立基础;27、结构柱;28、地下室底板暗梁;29、原筏板钢筋;30、新增筏板钢筋;31、第四焊缝;32、锚杆孔位;33、注浆管插入孔。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
正如背景技术所介绍的,现有拉力型抗浮锚杆混凝土或砂浆易拉裂、压力型抗浮锚杆混凝土或砂浆易压碎、钢筋或钢绞线因防水问题易受腐蚀、抗浮加固工程中地下室施工空间小导致抗浮锚杆施工不便等问题,为解决上述的技术问题,本发明提出了一种既有地下结构抗浮补强锚杆及施工方法。
实施例1
本发明的一种典型的实施方式中,如图1-图5所示,提出一种既有地下结构抗浮补强锚杆,包括,杆筋、钢管、承压板、锚具、锚具夹片、钢管及钢管内外部的水泥砂浆,钢管与孔壁之间的注浆体、钢管自身及钢管内部的注浆体及钢铰线束的纵向中轴线重合。
钢管沿竖向设置多节,多节钢管由上至下依次叠加设置,形成锚杆杆体。
注浆体材料宜采用微膨胀水泥砂浆,注浆方式采用压力注浆,水灰比宜采用0.4~0.6,灰砂比1:0.3,注浆压力为0.2~0.5MPa,注浆体顶部与原筏板平齐,钢管2内外浆液应灌注饱满,顶部采用钢板作为承压板,采用锚具对锚杆进行锚固,并新作承台,对锚头进行封闭。
如图1所示,杆筋为无粘结钢绞线1且设有多根,无粘结钢绞线1是在钢绞线上设置一层油脂和塑料套,从而将钢绞线与注浆体隔离,钢绞线在拉伸时其变形不受约束,方便对锚杆施加预应力。无粘结钢绞线1在钢管2内部竖向放置,钢管2为上下开口的通长钢管,无粘结钢绞线1安装完成后进行水泥砂浆的灌注,分别形成钢管外部注浆体5和钢管内部注浆体7。
钢管2内灌注水泥砂浆,相对于现有抗浮锚杆,能够形成钢管2约束注浆体的受力体系,在钢管2的侧向约束下注浆体抗压强度显著提高,提高了抗浮锚杆的承载能力与耐久性。
由外注浆体、通长钢管、内注浆体、无粘结钢绞线1等组成多道防线,将外部环境与无粘结钢绞线1相隔离,提升了无粘结钢绞线1的防腐蚀能力,克服了现有普通拉力型抗浮锚杆混凝土或砂浆易拉裂、钢筋或钢绞线因防水问题易受腐蚀的缺陷。
本实施例中,钢管2采用直径108mm,壁厚4mm的通长无缝钢管,在其他实施例中也可根据设计计算选择使用其他规格钢管,需保证管壁厚度不小于4mm。
如图5所示,当钢管2采用分节安装的方式进行连接,接头处采用钢套管20进行固定连接。
具体的,被连接的两节钢管端头位置套入一个长20厘米且内径与钢管2外径相同的钢套管20,嵌套深度为钢套管20长度的一半,搭接部位尽头在接缝处需围焊一周形成第三焊缝22;钢套管20在下插上节钢管前焊接固定在下节钢管的上端部,当下节钢管上端植入到只露出钻孔10~20厘米时,停止植入并临时固定;上节钢管让无粘结钢绞线1从中穿过,上节钢管植入下节钢管露出的钢套管20内,搭接面围焊一周形成第三焊缝22,整个过程中无粘结钢铰线1没有截断,保证钢铰线的完整性,从而避免了连接施工可能引起的缺陷。
可以理解的是,钢套管20内上节钢管和下节钢管的插入量相同且上节钢管的底部与下节钢管的顶部尽可能的无限接近甚至是互相接触,以保证钢管2整体的连接强度与稳定性。
在其他实施例中,钢套管20与分段钢管2的连接方式也可采用螺纹连接,此时钢套管20内壁设置内螺纹,钢管2连接处的外壁设置外螺纹,具体连接方式可根据实际需求进行选择。
无粘结钢绞线1顶端伸出钢管2通过承压板和锚具与原基础底板连接,具体的,无粘结钢绞线1的顶端穿出钢管2的上部开口,钢管2的顶部固定设置有第二承压板11,第二承压板11的尺寸大于钢管2,其内部设有注浆管插入孔33,第二承压板11与原基础底板接触,且接触位置涂刷防水涂料层23,无粘结钢绞线1顶端穿过第二承压板11利用第二锚具9进行锚固,无粘结钢绞线1通过第二锚具9内的第二锚具夹片12进行位置的固定,原筏板上需植筋8后再浇筑混凝土,上部锚头用混凝土封闭保护,在施工完成后恢复原筏板;
无粘结钢绞线1的底端穿出钢管2的下部开口,钢管2的底部固定设置有第一承压板3,第一承压板3的尺寸大于钢管2,无粘结钢绞线1的底部穿过第一承压板3利用第一锚具4进行锚固,无粘结钢绞线1通过第一锚具4内的第一锚具夹片21进行位置的固定,第一锚具4的底部固定设有封头6。
本实施例中钢管2与承压板、承压板与封头6之间的固定方式均为焊接的方式,如图4所示,第一承压板3上下端面分别与封头6和钢管2通过第一焊缝13和第二焊缝14进行固定连接。
封头6包括加长钢管和钢板,其中,加长钢管的直径与钢管2相同,加长钢管与钢管2同轴设置并焊接在第一承压板3的底部,加长钢管的底部焊接有钢板,利用加长钢管和钢板的配合作用实现钢管2底部的密封,从而对钢管2内部进行密封保护;
可以理解的是,加长钢管的长度应等于无粘结钢绞线1底部伸出钢管2的长度,无粘结钢绞线1的末端应与封头的底部钢板相抵,加长钢管的具体长度根据实际需求记性进行选择,这里不做过多限制。
如图3所示,第一承压板3为板状结构,第一承压板3的设有多个注浆流入孔16与无粘结钢绞线穿孔17,两种开孔均位于钢管安装位置15内,即当第一承压板3与钢管2固定连接后,注浆流入孔16与无粘结钢绞线穿孔17均位于钢管2的内部。
无粘结钢绞线穿孔17用于无粘结钢绞线1穿过,注浆流入孔16的作用是让浆液可以从钢管2内部通过第一承压板3流向封头6内部,从而对封头6内部的第一锚具4外围密实填充形成保护。
本实施例中无粘结钢绞线穿孔17设有三个,在其他实施例中也可以设置其他数量的无粘结钢绞线穿孔17,具体数量不做过多限制。
钢管安装位置15处也即形成了钢管和承压板的焊缝位置,在此位置处进行焊接实现钢管和承压板的固定。
为便于对无粘结钢绞线1以及钢管2位置进行限制,分别设置了第一居中器18和第二居中器19,如图4所示,第一居中器18用于无粘结钢绞线1的居中定位,第一居中器18为圆形,材质为塑料,第一居中器18设置在钢管2的内部且与钢管2同轴设置,第一居中器18上开设有若干个用于无粘结钢绞线1穿过的通孔。通过设置第一居中器18确保无粘结钢绞线1周侧注浆保护层厚度符合设计与相关规范的要求。
第二居中器19用于钢管2的居中定位,第二居中器19焊接在钢管2的外壁周侧,第二居中器19的另一端与钻孔侧壁接触,从而实现钢管2的居中定位,从而确保钢管2周侧保护层厚度符合设计与相关规范的要求。
第一居中器18和第二居中器19均设有若干个,且沿竖直方向按照一定间距进行设置,本实施例中钢管2在竖直方向上间隔1.5~2.0m焊接第二居中器19,第二居中器19采用直径6mm的钢筋加工,沿钢管2同一横截面均匀焊接三个,以确保钢管保护层厚度符合设计要求;同理,第一居中器18在竖直方向上(即锚杆延伸方向上)间隔1.5~2.0m设置一个。
锚杆杆体通长均为无粘结钢绞线1,锚杆杆体张拉后直接将张紧力传递至锚杆两端的承压板并进一步传递至整根锚杆的钢管2及其内部注浆体7,使钢管2及其内部注浆体7全长受压,内部不产生拉应力,避免了注浆体受拉开裂;注浆体受到钢管2的约束形成三向受压的工作状态,进一步提高了钢管内部注浆体7的抗压强度,不易压碎或产生受压裂缝,保证了其内部钢绞线的耐久性。通过上述措施,形成了通长且封闭的油脂层-无粘结钢绞线外皮-钢管内注浆体-钢管-钢管外注浆体多道防线,显著改善了杆体内部预应力无粘结钢绞线1的工作环境,并且有效利用了无粘结钢绞线1所提供的预应力及注浆体的抗压强度,使锚杆的承载力显著提升。此外,由于通长设置无粘结钢绞线1,无需在注浆体中设置无粘结钢绞线外皮与无粘结钢绞线1的接头,避免了钢管2与钢绞线的连接与密封困难而导致的油脂泄漏,无粘结钢绞线1完全被两端的构造所封闭,不会发生油脂泄漏,有效保护内部的钢绞线。
实施例2
本申请的另一典型实施例中,如图6-图9所示,提供如实施例1所述的一种既有地下结构抗浮补强锚杆的施工方法,具体如下:
步骤一:钻机成孔;
按设计图纸定位标记,架设钻机,钻孔垂直度偏差、孔位偏差应符合规范要求,成孔直径应按设计计算要求确定,成孔直径不宜小于220mm,抗浮锚杆钢管保护层厚度55mm,即钢管外部注浆体5的厚度为55mm。
如图8所示,钻机在两跨中间筏板区域内进行钻孔,相对于既有抗浮锚杆24布置在既有建筑地基梁下区域,(既有建筑地基梁由既有建筑独立基础26、结构柱27以及地下室底板暗梁28构成)本实施例新增抗浮锚杆25均匀布置在两跨中间筏板区域,相对于原布置形式更加密集,起到抗浮补强作用。
新增抗浮锚杆25布置间距宜为2.0~4.0m,当然在其他实施例中间距可根据设计计算进行确定,这里不做过多限制。
步骤二:钢绞线安装及杆体钢管首节预制;
无粘结钢绞线1平行等齐排列安装第一居中器18,从钢管2中穿入,无粘结钢绞线1下端穿过第一承压板3并用第一锚具4和第一锚具夹片21进行锚固,用单卡式千斤顶张拉钢绞线使第一锚具夹片21夹紧;将第一承压板3焊接在钢管2底部,焊接完成后,在第一承压板3另一侧的钢管安装位置15位置处使用长10cm、直径127mm、壁厚5mm的短无缝钢管进行焊接,并对短无缝钢管进行防腐处理,之后使用与短钢管同直径的钢板与钢管焊接,封闭短钢管内部空间形成封头6。
步骤三:孔内注浆并植入钢管;
向钻孔内注浆,随后向孔内螺旋下入钢管2,将其压入指定位置。杆筋随首节钢管沉入孔中,置入至预定位置后,将杆筋从端部套有连200mm长且内径与下节钢管外径相同的接钢套管20的下一节钢管内穿入,将下一节钢管与首节钢管通过钢套管20承插完毕后,在钢管2与钢套管20的接缝处围焊一周完成连接,连接并检测完成后将此节钢管进行沉入。其他各节钢管依照此法进行连接与沉入。
需要注意的是,下节钢管下放时需要先向孔内注浆,随后向孔内下放下节钢管,先注浆再下放下节钢管骨架可以确保注浆密实,利用下节钢管自身的重力或人工将其压入指定位置,上节钢管让无粘结钢绞线1从中穿过,上节钢管植入下节钢管露出的钢套管20内,搭接面围焊一周;
在其他实施例中,也可根据现场情况选择钢管套筒螺旋连接,此时需提前在需连接的上下两节钢管的两端加工套丝,将带有套丝的钢套管20螺旋拧紧固定在下节钢管上端部,然后安装上节钢管,套丝连接要计算连接处的强度,应符合相关规范要求。
步骤四:钢管内注浆;
钢管2压入与地下室底板齐平位置,将注浆管插入钢管2内并注满水泥砂浆,水灰比采用0.4~0.6,灰砂比1:0.3,注浆压力为0.2~0.5MPa,注浆体顶部与原筏板平齐,钢管2内外浆液应灌注饱满。
步骤五:施加预应力;
待注浆体强度达到设计强度的70%后,对无粘结钢绞线1线束施加预应力,所施加的预应力值应符合加固设计要求;预应力施加完成后,割除多余无粘结钢绞线1,无粘结钢绞线1顶部采用第二锚具9和第二锚具夹片12进行锚固,实现无粘结钢绞线1与原地下室筏板的连接。
步骤六:浇筑新增混凝土板;
钢管2顶部上设置第二承压板11及第二锚具9,第二承压板11接触范围涂抹水泥基渗透结晶的防水涂料层23,如图9所示,第二承压板11落在原筏板钢筋29之间,即锚杆孔位32位于原筏板钢筋29之间,筏板顶部钢筋截断时,需进行焊接恢复,采用与原筏板规格相同的新增筏板钢筋30单面焊接连接,第四焊缝31的长度不小于10倍钢筋直径。
需要注意的是,在进行锚杆施工时分两种情况,一种是地下室净空足够锚杆整根施工的情况,一种是地下室净空不足以满足锚杆整根施工的情况。
当地下室净空足够锚杆整根施工时,锚杆顶部锚头及筏板采用如图6所示进行施工,钢管2至原筏板顶部且与原筏板顶部平齐,上部设置第二承压板11及第二锚具9和第二锚具夹片12,顶部第二承压板11长宽均300mm、厚度30mm,第二承压板11接触范围涂抹水泥基渗透结晶的防水涂料层23;后浇带范围锚杆锚固在新增现浇筏板10内时,第二承压板11落在防水板上层钢筋;最后在锚头两侧施工植筋8并重新浇筑一层混凝土筏板,锚头封闭在内。
当地下室净空不足以满足锚杆整根施工时,锚杆顶部锚头及筏板采用如图7所示进行施工,在既有筏板的上部下凿一块区域(下凿深度不得超过2/3筏板厚度),钢管2至下凿区域底部,钢管2的上部设置第二承压板11及第二锚具9和第二锚具夹片12,顶部第二承压板11长宽均300mm、厚度30mm,第二承压板11接触范围涂抹水泥基渗透结晶的防水涂料层23;锚头两侧施工植筋8并重新浇筑一层混凝土,使下凿区域的顶部与原混凝土筏板顶部齐平,同时将锚头封闭在内。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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 (10)
1.一种既有地下结构抗浮补强锚杆,其特征是,包括锚杆杆体,所述锚杆杆体包括多节由竖向依次叠加设置的钢管,相邻钢管外周套设钢套管;所述钢管内穿设多根杆筋,杆筋沿锚杆杆体通长设置,且锚杆杆体底部的钢管固定设置封头以将杆筋封堵于其内;所述杆筋为无粘结钢绞线,钢管内外均设置注浆体,所述封头包括加长钢管,加长钢管底部固定设置钢板以封堵;加长钢管的长度等于无粘结钢绞线底部伸出钢管的长度,无粘结钢绞线的末端与封头的底部钢板相抵。
2.如权利要求1所述的既有地下结构抗浮补强锚杆,其特征是,所述杆筋底端伸出锚杆杆体底部的钢管,锚杆杆体底部的钢管底部固设第一承压板,杆筋穿过第一承压板并用第一锚具进行锚固;所述第一承压板的底部设置所述封头。
3.如权利要求2所述的既有地下结构抗浮补强锚杆,其特征是,所述第一承压板设置无粘结钢绞线穿孔以供杆筋穿过,第一承压板还设置多个注浆流入孔以供浆液通过。
4.如权利要求1所述的既有地下结构抗浮补强锚杆,其特征是,所述钢管内固定设置第一居中器,第一居中器和钢管同轴设置,且第一居中器开设多个供杆筋穿过的通孔。
5.如权利要求4所述的既有地下结构抗浮补强锚杆,其特征是,所述第一居中器沿竖向间隔设置多个,第一居中器直径小于钢管,以用于杆筋的居中定位。
6.如权利要求1所述的既有地下结构抗浮补强锚杆,其特征是,所述钢管外侧设置多个第二居中器,第二居中器沿钢管外周均匀设置,以用于钢管的居中定位。
7.如权利要求1所述的既有地下结构抗浮补强锚杆,其特征是,所述杆筋顶端伸出锚杆杆体顶部的钢管,锚杆杆体顶部的钢管顶部固设第二承压板,杆筋穿过第二承压板并用第二锚具进行锚固。
8.如权利要求7所述的既有地下结构抗浮补强锚杆,其特征是,所述第二承压板表面涂刷防水涂料层。
9.如权利要求1所述的既有地下结构抗浮补强锚杆,其特征是,所述钢套管固定设置于上下相邻钢管的相接处,且钢套管和钢管的搭接位置设置焊缝。
10.如权利要求1-9任一项所述的既有地下结构抗浮补强锚杆的施工方法,其特征是,包括以下步骤:
1)锚杆底部锚头制作与钢管首节处理:无粘结钢绞线平行等齐排列安装第一居中器,安装完成后置入首节钢管中,无粘结钢绞线下端穿过第一承压板并用锚具进行锚固,张拉钢绞线使锚具夹片夹紧;在第一承压板另一侧的钢管安装位置处使用杆体钢管同直径的短无缝钢管进行焊接,并对短无缝钢管进行防腐处理,之后使用与短无缝钢管同直径的钢板与钢管焊接,封闭短无缝钢管内部空间形成封头;
2)钻机成孔后向钻孔内注浆,螺旋下入首节钢管,无粘结钢绞线随首节钢管沉入孔中,置入至预定位置后,将无粘结钢绞线从端部套有连接钢套管的下一节钢管内穿入,将下一节钢管与首节钢管通过钢套管承插完毕后,在钢管与钢套管的接缝处围焊一周完成连接,连接并检测完成后将此节钢管进行沉入;重复该步骤完成其他各节钢管的连接和沉入;
3)杆体沉入完毕后,将注浆管插入钢管内,开启注浆设备注满水泥砂浆,注浆体顶部与原筏板平齐;
4)待注浆体强度达到设计强度的70%后,对无粘结钢绞线施加预应力;预应力施加完成后,割除多余无粘结钢绞线,无粘结钢绞线顶部锚固,实现无粘结钢绞线与原地下室筏板的连接;
5)在锚杆杆体顶部浇筑新增混凝土板以封闭锚头。
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