水下锚筋桩施工方法技术

本发明专利技术公开了一种水下锚筋桩施工方法；本方法适用于有抗拔、抗滑或提高结构整体稳定性需求的水中构造物的加固，也适用于定位船舶、浮平台等水上漂浮体。其特征在于，按照如下方式运行：平台搭设，水下造孔、灌注快凝锚固剂、锚筋及注浆管制作与安装、孔道压浆、抽拔套管、锚筋桩养生。本方法具有耗用工时少、节约材料、安装方便、施工效率高、节约成本等优点。与传统的现浇水下砼基础加固构筑物方案比较，本方法具有节约人工、材料耗用少、工程造价低、施工快速、安装方便、安全环保等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水下锚固结构施工方法，具体来讲是水下锚筋粧施工方法。
技术介绍
锚筋粧是对建筑物进行主动加固的一种结构。作为深入地层的受拉构件，锚筋粧 一端与建筑物连接，另一端深入地层，依靠粧与岩土之间的粘结摩擦作用，增强建筑物结构 的抗滑和抗倾覆稳定性。 锚筋粧常用于锚固陆上建筑物，水下锚筋粧是将锚筋粧应用于水下和锚固构筑物 的一种技术创新，施工时以专用设备通过水下跟管钻孔，成孔后插入锚筋(可根据需要采用 钢丝绳、钢筋、预应力筋等作为锚筋)和注浆管。利用水泥浆和水的比重差(单位体积内水泥 浆所产生的重力接近于水重的两倍)进行水下排水灌注。向孔底加压注浆时，孔内水受水泥 浆挤压后逐渐排出孔外，从而形成水下锚固粧体。锚筋的另一端连接锚固需要固定的构筑 物(或需定位的水上漂浮物，如船舶、浮平台等)，达到稳定结构的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，在此提供一种水下锚筋粧施工方法；本 方法适用于有抗拔、抗滑或提高结构整体稳定性需求的水中构造物的加固，也适用于定位 船舶、浮平台等水上漂浮体。 本专利技术是这样实现的，构造一种水下锚筋粧施工方法，其特征在于，按照如下方式 实施： (1) 平台搭设，采用浮平台法或固定平台法； 1) 浮平台法：具备通航条件时宜采用船只搭设浮平台，不具备条件时可采用不易破损 且密封性良好的油桶等材料组装浮平台；浮平台的设计、制作应满足安全使用需求，平台承 载能力不应低于施工总荷载的2倍； 2) 固定平台法：宜直接选用出水构筑物作为固定平台，平台承载能力不宜低于施工总 荷载的1. 5倍； 固定平台法斜向钻孔时，应采用具有足够刚度且顺直的钢管或其他适宜的型钢加工导 向架，导向架底端落地后应不易移位，顶端应与构筑物连接固定； (2) 水下造孔：宜选用地质钻机按跟管钻孔取芯法进行水下钻孔作业； 1) 钻机在平台上安装，用全站仪测量、定位钻机； 2) 采用地质钻套管跟管钻孔取芯，套管刃脚嵌入基岩50cm深度时停止跟管，钻机继续 钻进至不小于设计锚固长度； 3) 拆卸钻机的钻头、钻杆，保留套管成孔； (3) 灌注快凝锚固剂：需要采用二次注浆方案时，按以下方法和步骤实施首次灌浆： 快凝锚固剂一次用量少，所需材料宜事先称量并用塑料袋封装，使用前现场拌制；锚固 剂用卸料筒向锚筋粧孔底卸料，灌注深度不宜小于50cm; 卸料筒灌注快凝锚固剂的方法和步骤为： 1) 装料后将卸料筒放入孔内，用吊绳缓缓下放，不得任其自由下落； 2) 下放卸料筒接近孔底时，筒下方的钢杆先触地，筒身靠自重继续下沉至孔底，同时钢 杆在筒内顶升并带动合页底板脱离筒底形成卸料口，锚固剂沉入孔底； 3) 缓缓提起卸料筒，使锚固剂全部灌入孔底； 4) 将卸料筒提出孔外，完成首次灌浆； (4) 锚筋、注浆管制作与安装： 1) 锚筋沿锚孔轴线布置，两根锚筋时采用一字型断面并列布置，3根锚筋时按三角形断 面布置，4根锚筋时按十字形断面布置； 2) 锚固段的锚筋制作方法为，架线环（巾6光圆钢筋弯制）定位，使锚筋（或锚筋束）中 心与锚孔轴线基本吻合，相邻锚筋间用绳卡交错锁定或用环氧树脂粘接牢固； 3) 可用PVC管、铁皮管、胶管等材料制作注浆管，锚筋制作完成后，在锚固段范围内的 注浆管与锚筋用细铁丝绑扎成束； 4) 锚筋有快速抗拔要求时，完成首次灌浆后应立即安装锚筋，注浆管的出口设于距锚 固剂顶面25cm高度处；无快速抗拔要求时，在锚筋粧成孔后即可插入锚筋直至孔底，注浆 管的出浆口设在距锚筋端部25cm处； (5) 孔道压浆： 1) 锚筋安装后在套管顶部安装溢浆装置； 2) 用灰浆搅拌机拌制足够的膨胀水泥浆，注入注浆泵； 3) 注浆泵向锚孔内注浆，至溢浆口溢出的水泥浆与原浆的浓度基本一致后停止注浆； (6) 抽拔套管：拆除溢浆装置，逐节拔除钢套管，拔管过程中应采取措施避免带出锚筋 或绳头落入水中； (7) 锚筋粧养生：锚筋粧在水中自然养生，养护过程中禁止用力拉拔锚筋，注浆时同步 制作水泥浆试件，水中养生。 根据本专利技术所述的水下锚筋粧施工方法，其特征在于： 所述卸料筒为一种压杆式卸料筒，卸料筒由上筒体（2. 1)、下筒体（2. 2)、活动钢杆 (2. 3)、限位螺母（2. 4)、钢杆脚垫（2. 5)、钢杆导向架（2. 6)、合页式底板（2. 7)、合页钢轴 (2. 8)、硅胶止浆垫（2. 9)、钢底托（2. 10)组装而成，其中上筒体（2. 1)和下筒体（2. 2)用螺 纹接口（2. 12)连接，活动钢杆（2. 3)上的限位螺母（2. 4)可拆卸，便于清洗卸料筒； 其工作方式为： (1)卸料筒装料后用吊绳下放入孔，沉入孔底时，利用自身重力触动并顶起筒中活动钢 杆（2. 3)，并由钢杆（2. 3)带动升起合页底板（2. 7)，底板沿轴下翻形成卸料口，灌浆材料流 向孔底。 (2)提起卸料筒后，钢杆（2. 3)和合页底板（2. 7)下坠，筒内灌浆材料继续流向孔 底至完成灌浆。 根据本专利技术所述的水下锚筋粧施工方法，其特征在于： 所述快凝锚固剂由锚杆锚固剂和速凝剂通过工地试验掺配而成，可以使锚筋在短时间 内能够承受一定的抗拔力，防止锚筋在抽拔套管时被带出； 快凝锚固剂用锚杆锚固剂、速凝剂和水调制而成，试配按以下步骤和要求进行： (1) 设计速凝剂的掺量范围，初拟掺量按锚固剂的1. 0~3. 0%取值； (2) 将锚固剂、速凝剂(掺量2. 0%)掺水拌制均匀，记录适宜工作稠度（以形成糊状、流态 混合料且锚筋安装顺畅为准）时的用水量； (3) 按速凝剂每间隔0. 5%掺量作一个试样，观察保持适宜工作稠度的持续时间，并做 好记录； (4) 取满足施工时间要求（自拌制快凝锚固剂到安装锚筋完成所需的施工时间延长 30min)的配合比作为快凝锚固剂设计配合比。 根据本专利技术所述的水下锚筋粧施工方法，其特征在于： 所述溢浆装置由PVC变径三通（3. 1)、直管（3. 2)、弯头（3. 3)和0型硅胶止浆圈（3. 4) 构成；其功能在于能够集中收集注浆时返出套管上口的浆液，避免水泥浆流失和污染河流 水体。 工艺原理：通过结构受力分析和现场地质构造特点布置锚筋粧粧位，计算稳定构 筑物(或船舶等水上漂浮体)所需的最大锚固力和锚筋粧长度。地质钻机跟管取芯钻孔法进 行水下造孔，成孔后插入锚筋(本工法采用钢丝绳，根据需要也可采用普通钢筋、预应力筋、 钢棒等)和注浆管。利用水泥浆和水的比重差(单位体积内水泥浆所产生的重力接近于水重 的两倍）进行水下排水灌注。向孔底加压注浆时，孔内水受水泥浆挤压后逐渐排出孔外，从 而形成水下锚固粧体。 本专利技术的优点在于：本方法具有耗用工时少、节约材料、安装方便、施工效率高、节 约成本等优点。与传统的现浇水下砼基础加固构筑物方案比较，本方法具有节约人工、材料 耗用少、工程造价低、施工快速、安装方便、安全环保等特点。 社会效益分析：锚筋粧常用于陆上，水下锚筋粧是锚筋粧在水下施工的应用技术 创新，其在锚定水上漂浮体，特别是稳定水中建筑结构等工程建设领域有良好的应用前景。 水下锚筋粧施工快速，工、料耗费少，降低工程成本，节约资源、对水体污染小，施工安全、环 保，具有良好的社会效益。 适用范围：本工法适用于有抗拔、抗滑或提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下锚筋桩施工方法，其特征在于，按照如下方式实施：（1）平台搭设，采用浮平台法或固定平台法；1）浮平台法：具备通航条件时宜采用船只搭设浮平台，不具备条件时可采用不易破损且密封性良好的油桶等材料组装浮平台；浮平台的设计、制作应满足安全使用需求，平台承载能力不应低于施工总荷载的2倍；2）固定平台法：宜直接选用出水构筑物作为固定平台，平台承载能力不宜低于施工总荷载的1.5倍；固定平台法斜向钻孔时，应采用具有足够刚度且顺直的钢管或其他适宜的型钢加工导向架，导向架底端落地后应不易移位，顶端应与构筑物连接固定；（2）水下造孔：宜选用地质钻机按跟管钻孔取芯法进行水下钻孔作业；1）钻机在平台上安装，用全站仪测量、定位钻机；2）采用地质钻套管跟管钻孔取芯，套管刃脚嵌入基岩50cm深度时停止跟管，钻机继续钻进至不小于设计锚固长度；3）拆卸钻机的钻头、钻杆，保留套管成孔；（3）灌注快凝锚固剂：需要采用二次注浆方案时，按以下方法和步骤实施首次灌浆：快凝锚固剂一次用量少，所需材料宜事先称量并用塑料袋封装，使用前现场拌制；锚固剂用卸料筒向锚筋桩孔底卸料，灌注深度不宜小于50cm；卸料筒灌注快凝锚固剂的方法和步骤为：1）装料后将卸料筒放入孔内，用吊绳缓缓下放，不得任其自由下落；2）下放卸料筒接近孔底时，筒下方的钢杆先触地，筒身靠自重继续下沉至孔底，同时钢杆在筒内顶升并带动合页底板脱离筒底形成卸料口，锚固剂沉入孔底；3）缓缓提起卸料筒，使锚固剂全部灌入孔底；4）将卸料筒提出孔外，完成首次灌浆；（4）锚筋、注浆管制作与安装：1）锚筋沿锚孔轴线布置，两根锚筋时采用一字型断面并列布置，3根锚筋时按三角形断面布置，4根锚筋时按十字形断面布置；2）锚固段的锚筋制作方法为，架线环（φ6光圆钢筋弯制）定位，使锚筋（或锚筋束）中心与锚孔轴线基本吻合，相邻锚筋间用绳卡交错锁定或用环氧树脂粘接牢固；3）可用PVC管、铁皮管、胶管等材料制作注浆管，锚筋制作完成后，在锚固段范围内的注浆管与锚筋用细铁丝绑扎成束；4）锚筋有快速抗拔要求时，完成首次灌浆后应立即安装锚筋，注浆管的出口设于距锚固剂顶面25cm高度处；无快速抗拔要求时，在锚筋桩成孔后即可插入锚筋直至孔底，注浆管的出浆口设在距锚筋端部25cm处；（5）孔道压浆：1）锚筋安装后在套管顶部安装溢浆装置；2）用灰浆搅拌机拌制足够的膨胀水泥浆，注入注浆泵；3）注浆泵向锚孔内注浆，至溢浆口溢出的水泥浆与原浆的浓度基本一致后停止注浆；（6）抽拔套管：拆除溢浆装置，逐节拔除钢套管，拔管过程中应采取措施避免带出锚筋或绳头落入水中；（7）锚筋桩养生：锚筋桩在水中自然养生，养护过程中禁止用力拉拔锚筋，注浆时同步制作水泥浆试件，水中养生。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑宁，田贵洪，
申请(专利权)人：四川路航建设工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51