建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆及施工方法技术

本发明专利技术的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆，包括锚杆、囊袋、锚固板和螺旋箍筋，建筑物待抗浮区域设置有底板和基底，基底位于底板的下方；其特征在于：底板、基底以及基底下方的地基上开设有竖向的钻孔，锚杆插入钻孔中；锚杆下部的周围设置有高压旋喷扩大腔，囊袋固定于位于高压旋喷扩大腔中的锚杆上，囊袋中浇筑有囊内水泥结石体，囊袋外围的高压旋喷扩大腔中浇筑有囊外注浆水泥体。本发明专利技术的囊式扩体锚杆及施工方法，当建筑物受到上浮力时，首先被预应力抵消一部分，抵消后的上浮力作用于锚杆上，由于囊内水泥结石体和囊外注浆水泥体的存在，使得锚杆可承受较大上浮力，而不会导致灌浆体开裂。导致灌浆体开裂。导致灌浆体开裂。

【技术实现步骤摘要】
建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆及施工方法


[0001]本专利技术涉及一种囊式扩体锚杆及施工方法，更具体的说，尤其涉及一种建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆及施工方法。

技术介绍

[0002]为了尽可能地利用空间，现在的建筑大都建设地下停车场或地下商场等，地下空间的充分利用可有效节约土地资源，但同时也出现了建筑的最底层区域与地下水浮力相平衡的问题，要求在建筑的使用周期内，最底层要满足抗浮的要求。
[0003]锚杆抗浮是一种有效的抗浮技术手段，其具有布置灵活、适于施工作业和锚固效率高的优点，目前对抗浮锚杆的设计还不够成熟，如锚杆施加预应力后容易导致杆体周围的灌浆体开裂，锚杆底部的固定问题，以及锚杆与底板连接处的防水问题，如果这些问题得不到解决，会影响锚杆抗浮的效果以及使用寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆及施工方法。
[0005]本专利技术的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆，包括锚杆、囊袋、锚固板和螺旋箍筋，建筑物待抗浮区域设置有底板和基底，基底位于底板的下方；其特征在于：底板、基底以及基底下方的地基上开设有竖向的钻孔，锚杆插入钻孔中；锚杆下部的周围设置有高压旋喷扩大腔，囊袋固定于位于高压旋喷扩大腔中的锚杆上，囊袋中浇筑有囊内水泥结石体，囊袋外围的高压旋喷扩大腔中浇筑有囊外注浆水泥体；所述锚固板固定于锚杆的上端，螺旋箍筋位于锚固板与基底之间，位于底板部位的锚杆上设置有预应力施加螺帽，经预应力施加螺帽施加有对锚杆压缩的预应力。
[0006]本专利技术的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆，所述囊袋上方和下方的锚杆上分别固定有对其进行限位的上限位板和下限位板。
[0007]本专利技术的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆，所述基底与囊袋之间的锚杆均匀固定有多个锥形对中承载体，锥形对中承载体的尖端朝下。
[0008]本专利技术的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆，所述底板中设置有两根与螺旋箍筋绑扎连接的弯折钢筋。
[0009]本专利技术的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆，所述锚杆采用直径为34mm的精轧螺纹钢筋，钻孔的直径为180~250mm，高压旋喷扩大腔上方的锚杆长度为10m，高压旋喷扩大腔中锚杆的长度为5m；高压旋喷扩大腔横截面的直径为900mm，囊袋中囊内水泥结石体的横截面的直径为500mm。
[0010]本专利技术的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆的施工方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：a).测量定位，对建筑物待抗浮区域进行测量，确定出需要进行锚杆抗浮加固的位
置，并将设置锚杆的位置标出；b).浮土清理，对需要设置锚杆的底板上存在的浮土进行清理；c).开孔试锚及工艺试验，在底板和基底上开孔，并利用旋喷钻机进行钻孔试锚，以确定利用锚杆抗浮工艺试验的可行性；d).自由端钻孔成孔，利用携带180~250mm钻头的旋喷钻机进行钻孔，直至钻到所需的15m深度要求，以形成钻孔；e).锚固段一次高压喷射成孔，旋喷钻机钻到所需的深度后，然后进行一次旋喷提升，一次旋喷提升采用水灰比为1.0的水泥浆，旋喷压力为25~30MPa，喷浆量为70L/min，旋喷提升速度为10cm/min，旋转速度为10~20转/min；f).锚固段二次高压喷射成孔，一次高压喷射成孔结束后，再将旋喷钻机降到钻孔的底部进行二次高压喷射成孔，二次高压喷射成孔的旋喷提升速度为20cm/min，其余参数与一次高压喷射成孔相同，以形成高压旋喷扩大腔；g).囊体外后注浆施工，高压旋喷扩大腔形成后，将锚杆插入到钻孔中，直至锚杆沉放到位；然后将囊袋注浆装置沉入到高压旋喷扩大腔中，进行囊袋内灌浆，灌注浆液的水灰比为0.5，注浆压力为1~2MPa；h).囊体后注浆压浆膨胀，囊袋内灌浆完毕后，再对囊袋外围的高压旋喷扩大腔进行水泥净浆灌注，灌注压力小于1MPa，当钻孔上端开口的返浆颜色明显变深后停止灌浆；i).锚杆间浮土及锚头清理，灌浆完毕后，将锚杆间的浮土清理干净，并将锚杆的上端清理干净；j).锁定及封锚，水泥浆初凝后即开始封锚作业，在锚杆的顶部外围挖设出开挖强，并浇筑出基础垫层，基础垫层形成基底，实现封锚作业；k).垫层及防水施工，然后，在基底的上方浇筑出混凝土防水垫层；L).杆体预应力件安装加载，待混凝土防水垫层凝固后，在混凝土防水垫层上方的锚杆上套入垫板，然后在锚杆上旋入预应力施加螺帽，最后利用扭力扳手转动预应力施加螺帽，以便对锚杆施加被压缩的预应力；M).弯折钢筋机械连接，然后在垫板上方的锚杆上套入螺旋箍筋，接着在开挖腔中设置两根与螺旋箍筋绑扎在一起的弯折钢筋；N).底板混凝土浇筑交付，最后，在开挖腔浇注混凝土，以形成底板，当浇注的混凝土凝固后即可进行交付。
[0011]本专利技术的有益效果是：本专利技术的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆及施工方法，锚杆的上端经锚固板和螺旋箍筋固定于建筑物待抗浮区域的底板和基底上，锚杆穿过钻孔伸入至高压旋喷扩大腔中，位于高压旋喷扩大腔中的锚杆上设置囊袋，囊袋内注浆后形成囊内水泥结石体，囊袋外的高压旋喷扩大腔中形成囊外注浆水泥体，并且锚杆上施加有被压缩的预应力，这样，当建筑物的底板和基底受到地下水的上浮力时，首先被锚杆上施加的预应力抵消一部分，抵消后的上浮力作用于锚杆上，由于囊内水泥结石体和囊外注浆水泥体的存在，使得锚杆可承受较大上浮力，而不会导致灌浆体开裂，为锚杆抗浮提出了一种有效的锚杆结构及技术手段，有益效果显著，适于应用。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆的结构图；图2为本专利技术的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆的使用状态图；图3为图2中A
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A截面的剖视图；图4为图2中B
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B截面的剖视图；图5为图2中C
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C截面的剖视图；图6和图7分别为本专利技术中锚固板的主视图和仰视图；图8和图9分别为本专利技术中锥形对中承载体的主视图和仰视图；图10为本专利技术中囊袋注浆装置的结构示意图；图11为本专利技术中囊袋注浆装置的使用状态图；图12、图13分别为本专利技术的囊式扩体锚杆的施工过程中锁定及封锚步骤的主视图和俯视图；图14、图15分别为本专利技术的囊式扩体锚杆的施工过程中杆体预应力件安装加载步骤的主视图和俯视图；图16、图17分别为本专利技术的囊式扩体锚杆的施工过程中弯折钢筋机械连接步骤的主视图和俯视图；图18为本专利技术的囊式扩体锚杆的施工过程的流程图。
[0013]图中：1锚杆，2囊袋，3锚固板，4螺旋箍筋，5锥形对中承载体，6下限位板，7上限位板，8无粘结热缩套管，9高压旋喷扩大腔，10底板，11基底，12底板主筋，13弯折钢筋，14钻孔，15囊外注浆水泥体，16囊内水泥结石体，17遇水膨胀止水橡胶环，18囊袋注浆管，19排气孔，20囊袋夹板，21第一螺纹孔，22第二螺纹孔，23开挖腔，24混凝土防水垫层，25垫板，26预应力施加螺帽。
具体实施方式
[0014]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆，包括锚杆（1）、囊袋（2）、锚固板（3）和螺旋箍筋（4），建筑物待抗浮区域设置有底板（10）和基底（11），基底位于底板的下方；其特征在于：底板、基底以及基底下方的地基上开设有竖向的钻孔（14），锚杆（1）插入钻孔中；锚杆下部的周围设置有高压旋喷扩大腔（9），囊袋固定于位于高压旋喷扩大腔中的锚杆上，囊袋中浇筑有囊内水泥结石体（16），囊袋外围的高压旋喷扩大腔中浇筑有囊外注浆水泥体（15）；所述锚固板（3）固定于锚杆的上端，螺旋箍筋（4）位于锚固板与基底（11）之间，位于底板（10）部位的锚杆上设置有预应力施加螺帽（26），经预应力施加螺帽施加有对锚杆（1）压缩的预应力。2.根据权利要求1所述的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆，其特征在于：所述囊袋（2）上方和下方的锚杆（1）上分别固定有对其进行限位的上限位板（7）和下限位板（6）。3.根据权利要求1或2所述的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆，其特征在于：所述基底（11）与囊袋（2）之间的锚杆（1）均匀固定有多个锥形对中承载体（5），锥形对中承载体的尖端朝下。4.根据权利要求1或2所述的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆，其特征在于：所述底板（10）中设置有两根与螺旋箍筋（4）绑扎连接的弯折钢筋（13）。5.根据权利要求1或2所述的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆，其特征在于：所述锚杆（1）采用直径为34mm的精轧螺纹钢筋，钻孔（14）的直径为180~250mm，高压旋喷扩大腔（9）上方的锚杆长度为10m，高压旋喷扩大腔（9）中锚杆的长度为5m；高压旋喷扩大腔（9）横截面的直径为900mm，囊袋（2）中囊内水泥结石体（16）的横截面的直径为500mm。6.一种基于根据权利要求5所述的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆的施工方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：a).测量定位，对建筑物待抗浮区域进行测量，确定出需要进行锚杆抗浮加固的位置，并将设置锚杆的位置标出；b).浮土清理，对需要设置锚杆的底板（10）上存在的浮土进行清理；c).开孔试锚及工艺试验，在底板（10）和基底（11）上开孔，并利用旋喷钻机进行钻孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛驿骁，赵锡玉，吴晓峰，赵旭涛，乔锋，初金涵，唐亮，刘仕超，林宇宸，李新，
申请(专利权)人：中建八局发展建设有限公司，
类型：发明
国别省市：