本发明涉及工程建筑领域，特别是指一种抗浮锚杆及其施工方法。
背景技术：
由于建筑物自重及其它外部因素产生的综合荷载不足，尤其是深基坑基础，为了平衡地下水所产生的浮力时，必须在基础底板施加竖向外力以平衡浮力。抗浮锚杆是指抵抗建筑物向上位移的各种桩型的总称。现有的抗浮锚杆一般包括锚杆和包裹住锚杆的桩体，该桩体一般为圆柱形，利用桩体侧壁与土层之间的摩擦力所产生的抗拔力对基础上浮的趋势进行约束，起到抵抗基础上浮的作用。但是现有的抗浮锚杆的抗浮能力一般都不强。主要原因为：在使用过程中，传统的抗浮锚杆为防止注浆管堵塞，一般采用水泥浆进行灌注，即现有的抗浮锚杆的锚杆桩为水泥桩，而水泥浆的收缩量大，很容易导致二次注浆时冒浆，而且还容易使得成型的锚杆桩与锚孔之间存在缝隙，导致锚杆桩与锚孔之间的摩擦力小，同时，地下水容易挤入缝隙，进一步减小锚杆桩与地基壁之间的摩擦力；水泥浆凝固后形成的锚杆桩其表面较为光滑，使得锚杆桩与地基壁之间的摩擦力较小，锚固效果差。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种抗浮能力强的抗浮锚杆，本发明还提供了该抗浮锚杆的施工方法。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种抗浮锚杆，其包括锚杆和包裹住锚杆的锚杆桩，所述锚杆桩为强度至少达到c25的混凝土桩，所述锚杆桩包括桩主体和连接于桩主体底部的扩大头；所述扩大头与桩主体同轴设置且一体成型，所述扩大头的直径大于所述桩主体的直径。
所述扩大头的高度为2米，所述扩大头的直径为400毫米，所述桩主体的直径为250毫米。
所述桩主体的侧壁形成有至少一个向外凸出的加强部。
所述加强部的外径与扩大头直径相同；临近所述扩大头的加强部与扩大头的最小距离为1.5米。
所述加强部的数量至少为两个，相邻的加强部之间的最小距离为1.5米。
所述锚杆为螺纹钢。
所述的一种抗浮锚杆的一种施工方法包括如下步骤：
步骤（1）：在高压旋喷钻机的钻杆上安装钻头，并利用钻头进行钻孔以形成成孔；其中当钻头钻入深度达到设计深度时，高压旋喷钻机停止并将钻头和钻杆从成孔中退出；
步骤（2）：将高压旋喷钻机的钻杆上的钻头更换为高压旋喷喷头并将高压旋喷喷头放入成孔底部的中心，然后钻杆逐步上升且高压旋喷喷头旋转喷射水流，通过对高压旋喷喷头的喷射压力和/或钻杆的上升速度进行控制来对成孔进行扩孔操作以形成锚孔；在对成孔进行扩孔操作中，需要对成孔内的水流进行抽取；所述锚孔自下而上分成第一扩孔和第二扩孔，所述第一扩孔的高度和直径与所述扩大头的高度和直径分别相同；第二扩孔的直径与桩主体的直径相同；
步骤（3）：将高压旋喷钻机的钻杆和高压旋喷喷头从锚孔中退出，然后把锚杆放入锚孔中；
步骤（4）：将高压旋喷钻机的高压旋喷喷头放入锚孔底部的底部；然后往锚孔中倒入中沙，同时高压旋喷钻机的钻杆绕着锚杆转动并逐步上升且高压旋喷喷头旋转喷射水泥浆，使得水泥浆与中沙混匀以形成水泥砂浆；
步骤（5）：待钻杆和高压旋喷喷头从锚孔中退出后，往锚孔内的水泥砂浆中加入碎石并用振动器进行振捣，使得水泥砂浆和碎石均匀混合以形成混凝土浆料；
步骤（6）：待混凝土浆料凝固以形成强度至少达到c25的锚杆桩，所述的一种抗浮锚杆制作完成。
在所述的一种抗浮锚杆的一种施工方法中，所述第一扩孔的高度为2米，所述第一扩孔的直径为400毫米，所述第二扩孔的直径为250毫米。
在所述的一种抗浮锚杆的一种施工方法中，在所述步骤（4）中，在高压旋喷钻机的钻杆绕着锚杆转动并逐步上升过程中，通过控制钻杆绕着锚杆转动的转动速度、钻杆上升的速度以及旋转喷头的喷射压力来对第二扩孔进行扩孔操作以在第二扩孔上形成至少一个第三扩孔。
在所述的一种抗浮锚杆的一种施工方法中，所述第三扩孔的直径等于第一扩孔的直径。
所述的一种抗浮锚杆的另一种施工方法包括如下步骤：
步骤（1）：在高压旋喷钻机的钻杆上安装钻头，并利用钻头进行钻孔以形成成孔；其中当钻头钻入深度达到设计深度时，高压旋喷钻机停止并将钻头和钻杆从成孔中退出；
步骤（2）：将高压旋喷钻机的钻杆上的钻头更换为高压旋喷喷头并将高压旋喷喷头放入成孔底部的中心，然后钻杆逐步上升且高压旋喷喷头旋转喷射水流，通过对高压旋喷喷头的喷射压力和/或钻杆的上升速度进行控制来对成孔进行扩孔操作以形成锚孔；在对成孔进行扩孔操作中，需要对成孔内的水流进行抽取；所述锚孔自下而上分成第一扩孔和第二扩孔，所述第一扩孔的高度和直径与所述扩大头的高度和直径分别相同；第二扩孔的直径与桩主体的直径相同；
步骤（3）：将高压旋喷钻机的钻杆和高压旋喷喷头从锚孔中退出，然后把锚杆放入锚孔中并通过注浆管往锚孔中注满水泥浆；
步骤（4）：往锚孔内的水泥浆中加入中沙和碎石并用振动器进行振捣，使得水泥浆、中沙以及碎石均匀混合以形成混凝土浆料；
步骤（5）：待混凝土浆料凝固以形成强度至少达到c25的锚杆桩，所述的一种抗浮锚杆制作完成。
在所述的一种抗浮锚杆的另一种施工方法中，在所述步骤（4）中，在往锚孔内的水泥浆中加入中沙和碎石的过程中加入水泥。
在所述的一种抗浮锚杆的另一种施工方法中，所述第一扩孔的高度为2米，所述第一扩孔的直径为400毫米，所述第二扩孔的直径为250毫米。
采用上述方案后，本发明所述的一种抗浮锚杆的锚杆桩采用混凝土桩，混凝土桩相比较水泥桩，混凝土桩成型时的收缩量更小，混凝土桩的表面粗糙程度更大，因此本发明的锚杆桩的侧壁与锚孔之间的摩擦力大；而且本发明还能利用土层对扩大头的上端面进行施压以提高本发明的抗浮能力；综合这两方面，本发明所述的一种抗浮锚杆的抗浮能力相比较现有的抗浮锚杆强。而且本发明还提供所述的一种抗浮锚杆的两种施工方法，这两种施工方法均不需要二次注浆，操作更加简单。
附图说明
图1为本发明所述的一种抗浮锚杆在土层中的剖视图。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
如图1所示，本发明揭示了一种抗浮锚杆，该抗浮锚杆包括锚杆1和包裹住锚杆的锚杆桩2，所述锚杆桩2为强度至少达到c25的混凝土桩，所述锚杆桩2包括桩主体21和连接于桩主体21底部的扩大头22；所述扩大头22与桩主体21一体成型，所述扩大头22的直径大于所述桩主体21的直径。其中所述扩大头22的高度优先为2米，所述扩大头22的直径优选为400毫米，所述桩主体21的直径优选为250毫米，所述锚杆1与锚杆桩2可以同轴设置，所述锚杆1可以为螺纹钢。
本发明所述的一种抗浮锚杆的锚杆桩2采用混凝土桩，混凝土桩相比较水泥桩，混凝土桩成型时的收缩量更小，混凝土桩的表面粗糙程度更大，因此本发明的锚杆桩2的侧壁与锚孔3之间的摩擦力大；而且本发明的抗浮锚杆还能利用土层对扩大头22的上端面进行施压以提高本发明的抗浮能力，其中可对扩大头22的直径进行设置以使得土层对扩大头22的上端面的压力大于土层对锚杆桩2侧面的摩擦力，这样使得本发明的抗浮能力更进一步加强；综合这两方面，本发明所述的一种抗浮锚杆的抗浮能力相比较现有的抗浮锚杆强。经过测试，当所述锚杆1为6米长的螺纹钢时，本发明所述的一种抗浮锚杆的抗拔拉力能达到40吨；当所述锚杆1为9米长的螺纹钢时，本发明所述的一种抗浮锚杆的抗拔拉力能达到60吨；当所述锚杆1为12米长的螺纹钢时，本发明所述的一种抗浮锚杆的抗拔拉力能达到80吨。
由于有些建筑需要更强的抗浮能力，进一步，所述桩主体21的侧壁形成有多个向外凸出的加强部211，通过加强部211能进一步提高本发明的抗浮锚杆的抗浮能力；其中所述加强部211的外径与扩大头22直径相同；临近所述扩大头22的加强部211与扩大头22的最小距离为1.5米；当所述加强部211的数量至少为两个时，相邻的加强部211之间的最小距离为1.5米。
本发明还提供了所述的一种抗浮锚杆的两种施工方法。
其中本发明所述的一种抗浮锚杆的第一种施工方法包括如下步骤：
步骤（1）：在高压旋喷钻机的钻杆上安装钻头，并利用钻头进行钻孔以形成成孔；其中当钻头钻入深度达到设计深度时，高压旋喷钻机停止并将钻头和钻杆从成孔中退出；
步骤（2）：将高压旋喷钻机的钻杆上的钻头更换为高压旋喷喷头并将高压旋喷喷头放入成孔底部的中心，然后钻杆逐步上升且高压旋喷喷头旋转喷射水流，通过对高压旋喷喷头的喷射压力和/或钻杆的上升速度进行控制来对成孔进行扩孔操作以形成锚孔3；在对成孔进行扩孔操作中，需要对成孔内的水流进行抽取；所述锚孔3自下而上分成第一扩孔31和第二扩孔32，所述第一扩孔31的高度和直径与所述扩大头22的高度和直径分别相同；第二扩孔32的直径与桩主体21的直径相同；
步骤（3）：将高压旋喷钻机的钻杆和高压旋喷喷头从锚孔3中退出，然后把锚杆1放入锚孔3中；
步骤（4）：将高压旋喷钻机的高压旋喷喷头放入锚孔3底部的底部；然后往锚孔3中倒入中沙，同时高压旋喷钻机的钻杆绕着锚杆1转动并逐步上升且高压旋喷喷头旋转喷射水泥浆，使得水泥浆与中沙混匀以形成水泥砂浆；
步骤（5）：待钻杆和高压旋喷喷头从锚孔3中退出后，往锚孔3内的水泥砂浆中加入碎石并用振动器进行振捣，使得水泥砂浆和碎石均匀混合以形成混凝土浆料；
步骤（6）：待混凝土浆料凝固以形成强度至少达到c25的锚杆桩2，所述的一种抗浮锚杆制作完成。
在第一种施工方法中，所述第一扩孔31的高度优选为2米，所述第一扩孔31的直径优选为400毫米，所述第二扩孔32的直径优选为250毫米。
进一步，在第一种施工方法中，在所述步骤（4）中，在高压旋喷钻机的钻杆绕着锚杆1转动并逐步上升过程中，通过控制钻杆绕着锚杆1转动的转动速度、钻杆上升的速度以及旋转喷头的喷射压力来对第二扩孔32进行扩孔操作以在第二扩孔上形成至少一个第三扩孔33，通过该第三扩孔33以供加强部211的成型；其中所述第三扩孔33的直径可以等于第一扩孔31的直径。
在第一种施工方法中，利用高压旋喷钻机的高压喷射和振动棒的振动，能使得锚杆桩2与锚孔3之间结合紧密，进而使得成型的锚杆桩2与锚孔33的摩擦力更大；因此在第一种施工方法无需二次注浆来使得锚杆桩2与锚孔3之间结合紧密，本发明的第一种施工方法操作上操作更加简单，而且经过测量，本发明的第一种施工方法相对于现有的抗浮锚杆可节省越50%的材料成本。
本发明所述的一种抗浮锚杆的第二种施工方法包括如下步骤：
步骤（1）：在高压旋喷钻机的钻杆上安装钻头，并利用钻头进行钻孔以形成成孔；其中当钻头钻入深度达到设计深度时，高压旋喷钻机停止并将钻头和钻杆从成孔中退出；
步骤（2）：将高压旋喷钻机的钻杆上的钻头更换为高压旋喷喷头并将高压旋喷喷头放入成孔底部的中心，然后钻杆逐步上升且高压旋喷喷头旋转喷射水流，通过对高压旋喷喷头的喷射压力和/或钻杆的上升速度进行控制来对成孔进行扩孔操作以形成锚孔3；在对成孔进行扩孔操作中，需要对成孔内的水流进行抽取；所述锚孔3自下而上分成第一扩孔31和第二扩孔32，所述第一扩孔31的高度和直径与所述扩大头22的高度和直径分别相同；第二扩孔32的直径与桩主体21的直径相同；
步骤（3）：将高压旋喷钻机的钻杆和高压旋喷喷头从锚孔3中退出，然后把锚杆1放入锚孔3中并通过注浆管往锚孔3中注满水泥浆；
步骤（4）：往锚孔3内的水泥浆中加入中沙和碎石并用振动器进行振捣，使得水泥浆、中沙以及碎石均匀混合以形成混凝土浆料；
步骤（5）：待混凝土浆料凝固以形成强度至少达到c25的锚杆桩2，所述的一种抗浮锚杆制作完成。
在第二种施工方法中，所述第一扩孔31的高度优选为2米，所述第一扩孔31的直径优选为400毫米，所述第二扩孔32的直径优选为250毫米。
在第二种施工方法中，在所述步骤（4）中，在往锚孔3内的水泥浆中加入中沙和碎石的过程中加入水泥以提高混凝土浆料的黏度。
在所述的一种抗浮锚杆的第二种施工方法中，所述第一扩孔31的高度为2米，所述第一扩孔31的直径为400毫米，所述第二扩孔32的直径为250毫米。
在第二种施工方法中，利用振动棒的振动，也能使得锚杆桩2与锚孔3之间结合紧密，进而使得成型的锚杆桩2与锚孔3的摩擦力更大；因此在第二种施工方法也无需二次注浆来使得锚杆桩2与锚孔3之间结合紧密，本发明的第二种施工方法操作上操作也更加简单，而且经过测量，本发明的第二种施工方法相对于现有的抗浮锚杆也可节省越50%的材料成本。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。