CN210369066U - 部分粘结预应力抗拔锚杆的钢绞线笼 - Google Patents

Abstract

一种部分粘结预应力抗拔锚杆的钢绞线笼，包括钢绞线、对中支架，至少三根钢绞线沿圆周均布，并通过多个对中支架支撑固定；该钢绞线的上部一段为无粘结钢绞线段，该钢绞线的底部一段为粘结钢绞线段。钢绞线的顶端向水平方向弯曲，并经张拉后与底板钢筋相互锁定；在所述的粘结钢绞线段上绑有钢筋段，不同钢绞线上的钢筋段相互错开。本实用新型的优点是：通过加预应力，改变水泥浆体的受力性状，使锚杆杆体避免开裂；由于使得着力点在锚杆下部，使得其突显部分粘结预应力锚杆特征，其锚土之间应力不再是“越拉越松”，而是呈“楔子状”，具有“越拉越紧”的特征，从而使得其抗拔承载力大大提高。施工方便、安全保障、质量可靠、经济效益明显。

Description

部分粘结预应力抗拔锚杆的钢绞线笼

技术领域

本实用新型涉及一种部分粘结预应力抗拔锚杆的钢绞线笼，为深基坑中抗拔抗浮锚杆的构件(过程产品)，属于建筑领域。

背景技术

目前解决地下结构抗浮问题的措施主要有：释放水浮力法、增加配重法及设置抗拔抗浮桩或抗拔抗浮锚杆等抗拔构件。其中设置抗拔抗浮桩或抗拔抗浮锚杆(如图3和图4所示，在钻孔3内设有钢筋笼和凝固的水泥浆，至少三根钢筋11沿圆周均布，并通过多个沿轴向间隔布置的对中支架7支撑固定，在该对中支架7的中心孔穿过注浆管10，锚杆的上部为地下室的混凝土底板4和垫层5)等抗拔构件是解决地下结构抗浮问题最为常见的方法。另外在一些高耸结构物受较大水平荷载时，其基础也存在抗拔问题，也常采用抗拔抗浮桩或抗拔抗浮锚杆等抗拔构件。但是，普通抗拔桩或抗拔锚杆存在承载力低、成本高等缺点，且普通抗拔桩或抗拔锚杆在抗拔工作状态下，桩身混凝土或锚杆注浆体呈拉伸状态，易出现裂缝，因此抗拔构件中的受力钢筋会受到地下水的侵蚀，逐渐被腐蚀，受拉承载力降低，严重时可能导致受力钢筋被拉断而使抗浮构件失效。

为了解决上述问题，本人发明的部分粘结预应力抗拔抗浮桩及其系列技术，部分粘结预应力抗拔抗浮桩及其施工方法ZL2007 1 0065368.6，部分粘结拉力分散型预应力抗拔抗浮桩ZL2013 1 0470796.2，压力分散型预应力抗拔抗浮桩及施工方法ZL2013 10470798.1，应力分散型预应力抗拔抗浮桩成桩方法及其钢筋钢绞线笼ZL2013 10544716.3的优点是：改变了混凝土受力性状，使混凝土受力更合理，可按一级抗裂缝进行抗拔抗浮桩设计；节省大量钢筋；长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋-钢绞线笼实现了快速施工，效率高，比传统反循环钻机施工快5～10倍；不用泥浆护壁，没有泥浆污染，实现了干作业，利于安全文明施工，尤其在市内施工，更显其优势。在大直径大长度桩上采用了旋挖施工工艺，也有明显优势。

但随着施工的进展，发现在施工中存在一些问题：(1)深基坑中施工抗拔抗浮桩，需要大型机械，尤其接近尾声时，马道已收，大型机械需要上百吨或更大吨位吊车吊出，深基坑边要承受如此大的附加荷载，增加了基坑的安全隐患，严重时发生过车毁人亡事故。(2)基坑较狭窄，大型机械施工受限，尤其边桩角桩更是无法施工。(3)就桩和锚杆的性价比而言，锚杆显然性价比更高，目前采用钢筋水泥浆或砂浆普通锚杆居多。(4)遇到密实的砂卵砾石地层，长螺旋钻机不能钻到设计深度，出现了“打不动”现象，也限制了长螺旋钻机的应用。(5)在密实砂卵砾石地层设计为钢筋水泥浆或砂浆普通锚杆，例如3根直径22钢筋，采用跟管水钻，成孔需要预留近1m厚的保护层，否则在下了钢筋笼灌注水泥浆后提取外管时将无法操作，另锚杆长度稍长例如12m，就需配吊车下钢筋笼，之后吊车的出场也需大吨位吊车吊出，同样增加了施工机械成本及基坑的安全隐患。(6)高层和裙房相连且均采用天然地基基础时，裙房抗浮不能采用抗拔桩。否则因抗拔桩的支撑作用将导致裙房的沉降收到限制，从而加大了高层与裙房的沉降差。所有这些问题都需要发明一种新的锚杆，性价比高，用小型机械就能施工，而且也不用吊车，性能质量安全绿色环保的新工艺新方法就成为必须。

现有技术发明专利“一种混凝土杆身复合锚杆及其施工方法”(CN201510360640.8)，以及实用新型专利“一种混凝土杆身复合锚杆”(CN201520446623.1)，其包括：混凝土杆身、杆骨管、注浆体、杆筋、定位导向装置；上端为压花锚式或夹片锚式锚具。

该发明还是有其不可克服的问题，比如混凝土杆身还是用长螺旋钻机压灌混凝土施工，是为大型机械，大型机械出深基坑时需要上百吨或更大吨位吊车吊出，深基坑边要承受如此大的附加荷载，不可避免增加了基坑的安全隐患；杆骨管跟混凝土全长度粘结，在钢绞线受拉时，混凝土不可避免受拉开裂；钢绞线并未施加预应力，并未改变混凝土受力性状，只是用钢绞线代替钢筋，省了一点钢筋，对混凝土抗裂没有贡献。先压灌成混凝土素桩，然后植入钢管(杆骨管)，再下入钢绞线，注入水泥浆，工艺较为复杂，且由于杆骨管不能太粗，内部钢绞线只能拼在一起，不能有效分开，致使注水泥浆粘结效果有限。无论压花式或夹片式复合锚杆跟底板连接都是很繁琐的，设想一下成千上万根锚杆如此与底板相连，是何等的繁琐。工人施工时将是一件很痛苦的事情。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种部分粘结预应力抗拔锚杆的钢绞线笼，有效的解决了目前的深基坑内施工抗拔桩及抗拔锚杆避免采用大型机械的难题，同时也避免了普通钢筋水泥浆或砂浆锚杆的弊病，改变了浆体受力性状，避免锚杆体开裂。也克服了钢绞线跟底板连接的前述繁琐做法。

本实用新型的技术方案是：一种部分粘结预应力抗拔锚杆的钢绞线笼，其特征在于，包括钢绞线和对中支架，至少三根钢绞线沿圆周均布，并通过多个沿轴向间隔布置的对中支架支撑固定，在该对中支架的中心孔穿过注浆管；所述的钢绞线的上部一段为无粘结钢绞线段，其表面套有套管，并在该套管内设有油脂；该钢绞线的底部一段为粘结钢绞线段，其表面去除了套管和油脂；在该钢绞线的上部设有垫板，述钢绞线向上穿过该垫板并用锚头相互锁固；所述的钢绞线的顶端向水平方向弯曲，并经张拉后与地下室的钢筋混凝土底板4内的钢筋1相互锁定；在所述的粘结钢绞线段L上绑有钢筋段，不同钢绞线上的钢筋段相互错开。

所述的对中支架每隔2.0m用火烧丝与钢绞线绑扎在一起；该对中支架由圆环和多角星组成，圆环与多角星的内接角连接，所述的注浆管穿过该圆环，每一多角星的外凹角放置一根所述的钢绞线。

所述的粘结钢绞线段的长度为2.5～4.5m。

所述的钢绞线的顶端通过U型卡或绑丝与底板钢筋相互锁定连接。

本实用新型的优点是：通过加预应力，改变水泥浆体的受力性状，使锚杆杆体避免开裂；由于使得着力点在锚杆下部，使得其突显部分粘结预应力锚杆特征，与普通锚杆不同，其锚土之间应力不再是“拔萝卜”“越拉越松”，而是呈“楔子状”“越拉越紧”的特征，从而使得其抗拔承载力大大提高。同样孔径同样长度同样地层同样工艺，其承载力可提高50％以上。施工方便、安全保障、质量可靠、经济效益明显。

附图说明

图1是本实用新型实施例应用于锚杆的整体结构示意图；

图2是图1的B-B剖视图；

图3是现有技术的整体结构示意图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是本实用新型的施工工艺流程图。

具体实施方式

参见图1-图2，本实用新型一种部分粘结预应力抗拔锚杆的钢绞线笼，包括钢绞线8、对中支架7，至少三根钢绞线8沿圆周均布，并通过多个沿轴向间隔布置的对中支架7支撑固定；该钢绞线8的上部一段为无粘结钢绞线段，其表面套有套管，并在该套管内设有油脂；该钢绞线8的底部一段为粘结钢绞线段L，其表面去除了套管和油脂；在该钢绞线8的上部(垫层5的底面)设有垫板11，注浆管10由对中支架7定位(穿过其中心孔)并位于锚杆的轴线上。钢绞线8向上穿过该垫板11(经张拉后)并用锚头6相互锁固。所述的钢绞线8的顶端向水平方向弯曲，并通过U型卡或绑丝2与混凝土底板4的钢筋1相互锁定。在所述的粘结钢绞线段L上绑扎有钢筋段9，提高钢绞线8与水泥浆体的握裹力；不同钢绞线上的钢筋段9相互错开，并形成应力分散的效应，并避免整个锚杆过粗；钢绞线笼的下部的粘结钢绞线段L为2.5～4.5m。

所述的对中支架7每隔2.0m用火烧丝与钢绞线8绑扎在一起；该对中支架7由圆环71和多角星72组成，圆环71与多角星72的内接角连接，所述的注浆管10穿过该圆环71，每一多角星72的外凹角放置一根所述的钢绞线8。多角星72的角的数目与钢绞线8的数目相对应。

参见图5，本实用新型应用于预应力抗拔锚杆的具体施工工艺流程为：

首先开挖至设计标高，保护层厚度不需要1m厚，只要0.5m即可。

将本实用新型放入钻孔3内，通过注浆管10注入水泥浆，凝固后形成锚杆主体。待水泥浆强度达到设计要求时，清除锚杆主体上部的土层，达到底板底标高，露出部分无粘结钢绞线8的上部，将这部分钢绞线8剥皮去脂去油，并将钢绞线锁定在锚头6上，保证锚头6上皮标高与底板垫层5底标高相同。在做好垫层防水层之后绑扎钢筋时，将顶端预留的钢绞线8用U形卡2与底板钢筋1绑扎即可。

具体的施工过程如下：

1)测量定孔位

在定孔位时,根据设计提供的桩位平面图与现场已测放轴线进行锚位的布放，为防止施工中车辆碾压造成锚位的偏差，在锚位点上采用钢管开孔灌20～30cm白灰的方法进行定位，并在白灰中设标记物。

2)钻孔

①锚位偏差<50mm；

②钻孔孔深允许偏差+100mm；

③孔径允许偏差±20mm；

④桩孔垂直度偏差<1％；

3)钢绞线笼加工制作及送入

钢绞线等应有材质证明，在进入现场后进行复试，合格后方可使用；主筋每隔2m绑一组对中支架，主筋长度允许误差±100mm；中心孔穿入注浆管，其前端临时封闭。送入钻孔过程中要按照设计标高严格控制，其误差不得超过50mm。

4)压浆：

水泥质量符合设计要求，有出厂证明，复试报告。严格按设计水灰比配制水泥浆，按要求添加外加剂，充分搅拌。终孔后提出内管，人工下入带注浆管的钢绞线笼，开通水泥浆泵，压灌水泥浆至孔口；待拔出外管后孔口水泥浆下落低于设计标高时及时进行二次补浆。每30根锚杆做1组水泥浆试块。

5)钢绞线张拉锁定与底板钢筋连接：

露出部分钢绞线剥皮去脂去油，张拉锁定在锚杆上端头，其锚具上表面标高与底板垫层底标高相同。待做好垫层、防水层、绑底板钢筋时将钢绞线与底板钢筋绑扎即可。

钢绞线笼的制作：首先将复试合格的无粘结钢绞线按设计长度下料，将其下端设计长度进行剥皮去脂去油，根据锚杆所用根数每隔2.0m用火烧丝跟隔离架绑扎在一起，隔离架购置直径10cm的成品支架，钢绞线夹在缝隙里，中心穿入Φ20软塑料注浆管，杆体下端用胶带缠紧，以便入孔底。其下部剥皮去脂去油段只有2.5～4.5m，且为了提高钢绞线与水泥浆体的握裹力，在钢绞线上绑扎一段钢筋，又为了避免整个锚杆过粗，将钢筋段错开布置，并形成应力分散的效应。从而形成部分粘结预应力钢绞线笼。通过加预应力，可改变水泥浆体的受力性状，使锚杆杆体避免开裂；由于使得着力点在锚杆下部，使得其突显部分粘结预应力锚杆特征，与普通锚杆不同，其锚土之间应力不是“拔萝卜”“越拉越松”，而是呈“楔子状”“越拉越紧”的特征，从而使得其抗拔承载力大大提高。突显其施工方便、质量可靠、经济效益明显的特点。同样孔径同样长度同样地层同样工艺，其承载力可提高50％以上。经济效益极其明显。

Claims (4)

1.一种部分粘结预应力抗拔锚杆的钢绞线笼，其特征在于，包括钢绞线和对中支架，至少三根钢绞线沿圆周均布，并通过多个沿轴向间隔布置的对中支架支撑固定，在该对中支架的中心孔穿过注浆管；所述的钢绞线的上部一段为无粘结钢绞线段，其表面套有套管，并在该套管内设有油脂；该钢绞线的底部一段为粘结钢绞线段，其表面去除了套管和油脂；在该钢绞线的上部设有垫板，述钢绞线向上穿过该垫板并用锚头相互锁固；所述的钢绞线的顶端向水平方向弯曲，并经张拉后与地下室的钢筋混凝土底板内的钢筋相互锁定；在所述的粘结钢绞线段上绑有钢筋段，不同钢绞线上的钢筋段相互错开。

2.根据权利要求1所述的部分粘结预应力抗拔锚杆的钢绞线笼，其特征在于，所述的对中支架每隔2.0m用火烧丝与钢绞线绑扎在一起；该对中支架由圆环和多角星组成，圆环与多角星的内接角连接，所述的注浆管穿过该圆环，每一多角星的外凹角放置一根所述的钢绞线。

3.根据权利要求1所述的部分粘结预应力抗拔锚杆的钢绞线笼，其特征在于，所述的粘结钢绞线段的长度为2.5～4.5m。

4.根据权利要求1所述的部分粘结预应力抗拔锚杆的钢绞线笼，其特征在于，所述的钢绞线的顶端通过U型卡或绑丝与底板钢筋相互锁定连接。

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