一种抗浮桩标高控制装置及其施工方法与流程

本发明涉及地基工程领域，特别是一种抗浮桩标高控制装置及其施工方法。

背景技术：

在地下水位较高的地区，地下水位往往比地下室底板标高还高。为了克服水浮力对结构的不利影响，设计采取的一贯做法是设置抗浮锚杆。因抗浮锚杆内径小，施工机械相对轻便，一般是在基础垫层施工完成后，以垫层面为施工作业面进行抗浮锚杆施工。设计一般要求抗浮锚杆顶标高比垫层面高50mm或100mm。该部位的一般做法为：使用水泥砂浆在锚杆孔边围一圈，以控制抗浮锚杆标高及外露锚杆大小。该做法存在以下不足：

1、砂浆硬化慢、强度低，容易损坏；

2、围挡高度不统一，达不到设计要求；

3、围挡锚杆大小不一致，不便于后期集中做防水处理；

4、砂浆围挡后期需要拆除，耗材、费工；

5、后期锚杆端部处理困难。

为了克服上述不足，急需一种方便施工、能够准确控制抗浮锚杆顶标高及外露锚杆大小，方便后期锚杆端部处理的装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种抗浮桩标高控制装置，方便施工、能够准确控制抗浮锚杆顶标高及外露锚杆大小，方便后期锚杆端部处理。本发明同时提供了该抗浮桩标高控制装置的施工方法，以解决已有技术存在的上述问题。

解决上述问题的技术方案是：一种抗浮桩标高控制装置，包括标高控制筒和两块对称的插销；所述标高控制筒由一对半圆筒体相互拼合而成；所述半圆筒体的上端设置有顶部加劲肋，其下端设置有底部加劲肋；所述半圆筒体上开设有用于插销插入的插销口；所述底部加劲肋上开设有固定孔；所述插销端部开设有半圆形的凹槽，所述半圆形的凹槽直径比锚杆钢筋形成的圆直径稍大；在装配状态下，所述一对半圆筒体通过固定钉穿过底部加劲肋上的固定孔固定安装在混凝土垫层上并拼合成一个标高控制筒；所述两块对称的插销的端口分别通过两个插销口插入标高控制筒的内部，所述两个半圆形的凹槽在标高控制筒的内部拼合成一个圆形。

其进一步技术方案是：所述顶部加劲肋和底部加劲肋的两端分别设有挂钩及挂钩孔，所述一对半圆筒体形成一个圆形筒体后，两个半圆筒体之间通过挂钩及挂钩孔的配合可拆卸固定连接；该一对半圆筒体两侧的拼合边处均设置有卡口。

其又进一步技术方案是：所述卡口采用20~40mm宽轻质钢片，该钢片焊接在每个半圆筒体端部的一侧面，位于顶部加劲肋和底部加劲肋之间，所述钢片与半圆筒体半圆切线的夹角α为10°~30°。

其更进一步技术方案是：所述插销口位置预设在抗浮锚杆顶标高处；所述标高控制筒的顶部高于插销口200mm。

其更进一步技术方案是：所述插销上开设有透浆孔。

其进一步技术方案是：所述插销上设置有插销插入插销口到位的挡块。

其相关的另一技术方案是：一种抗浮桩标高控制装置的施工方法，它是上述一种抗浮桩标高控制装置的施工方法，其施工工艺流程为：a、确定抗浮桩标高控制装置尺寸→b、场外制作抗浮桩标高控制装置→c、抗浮锚杆孔边预处理→d、安装固定抗浮桩标高控制装置→e、抗浮锚杆材料灌注→f、抗浮锚杆初凝后将插销拔出→g、抗浮锚杆终凝后装置拆除及维修保养→h、抗浮锚杆端部处理；

其中，

所述步骤a、确定抗浮桩标高控制装置尺寸，包括的内容有：

a1、标高控制筒的设计，标高控制筒内径比抗浮锚杆大100mm，分两半对称制作；两个半圆筒体之间使用挂钩组合固定，便于加工、安拆，并在每个半圆筒体一边设置卡口，增加组装的密实性；

a2、卡口的设计，所述卡口焊接在每个半圆筒体端部的一侧面，位于顶部加劲肋和底部加劲肋之间，卡口与半圆筒体半圆切线的夹角α为10°~30°；

a3、顶部加劲肋和底部加劲肋的设计，顶部加劲肋和底部加劲肋分别焊接在标高控制筒两端，留设有挂钩及挂钩孔；底部加劲肋还需留设有固定孔；

a4、插销的设计，所述插销端部开设半圆形的凹槽，所述半圆形的凹槽直径比锚杆钢筋形成的圆直径稍大；

a5、插销口位置的设计，所述插销口位置预设在抗浮锚杆顶标高处；所述标高控制筒的顶部高于插销口200mm；

所述步骤b、场外制作抗浮桩标高控制装置，其制作方法为：b1、使用不锈钢板切割成所需标高控制筒的尺寸；

b2、切割好顶部加劲肋和底部加劲肋，并将其焊接在已切割好的不锈钢板两端形成半圆筒体装置；

b3、在顶部加劲肋和底部加劲肋上开设挂钩孔，焊接挂钩；底部加劲肋开设固定孔；

b4、根据设计要求在半圆筒体装置开设插销孔；

b5、制作插销及固定钉，在插销上开设好透浆孔；

所述步骤c、抗浮锚杆孔边预处理：抗浮锚杆成孔、清孔并放锚杆钢筋之后，在抗浮锚杆孔边使用砂浆对垫层进行找平，确保抗浮桩标高控制装置与混凝土垫层结合密封性；

所述步骤d、安装固定抗浮桩标高控制装置：在抗浮锚杆孔边组合半圆筒体装置，插好插销，并用固定钉通过固定孔固定半圆筒体装置在混凝土垫层上，把挂钩扣在挂钩孔内，即抗浮桩标高控制装置安装完成；然后灌注锚杆材料；

所述步骤e、抗浮锚杆材料灌注：灌注时使浮浆冒出标高控制筒；

所述步骤f、抗浮锚杆初凝后将插销拔出：在抗浮锚杆灌注完毕初凝后，将插销缓慢拔出，这时抗浮锚杆在插销口处形成豁口；

所述步骤g、抗浮锚杆终凝后拆除及维修保养：抗浮锚杆终凝后拔出固定钉，拆除抗浮桩标高控制装置；对抗浮桩标高控制装置进行维修保养，以便下次循环使用；

所述步骤h、抗浮锚杆端部处理：抗浮锚杆达到龄期后使用錾子在插销形成的豁口处轻錾，即可使抗浮锚杆在预设的插销位置形成整齐的断口，剔除标高以上低强度的锚杆，确保成型锚杆的强度。

其进一步技术方案是：在施工过程中，在锚杆的桩顶标高以上位置的地方加套pvc套管。

由于采用上述技术方案，本发明之一种抗浮桩标高控制装置及其施工方法与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明之一种抗浮桩标高控制装置，所述标高控制筒1由一对半圆筒体相互拼合而成，并采用挂钩、卡口组装，保证组装密实性，也便于批量生产，安拆方便。

2、本发明之顶部加劲肋2和底部加劲肋3对标高控制筒进行加强，确保装置刚度。所述标高控制筒的高度预留了锚杆材料沉降高度，所述插销配合标高控制筒确保抗浮锚杆标高的精确度。

3、插销使抗浮锚杆在插销口处形成豁口，方便后期抗浮锚杆剔除标高以上强度低的锚杆，确保成型锚杆的强度。

4、本发明的装置安装施工简单。

由上述可知，本发明的装置组件质量轻，便于搬运、存储；并且制作成本低廉，可循环使用，节能环保，施工简单，易于推广。

下面结合附图和实施例对本发明之一种抗浮桩标高控制装置及其施工方法的技术特征作进一步说明。

附图说明

图1：本发明之标高控制筒示意图；

图2：本发明之插销示意图；

图3：本发明之抗浮桩标高控制装置组合示意图（俯视图）；

图4：本发明之卡口侧面示意图；

图5：本发明之卡口平面示意图；

图6：本发明之挂钩示意图；

图7：本发明之固定钉示意图；

图8：本发明之图4中a处的俯视图；

图9：本发明之抗浮桩标高控制装置的使用状态图。

图中：

1-标高控制筒，101-半圆筒体，2-顶部加劲肋，3-底部加劲肋，4-固定孔，5-挂钩孔，6-挂钩，7-插销口，8-插销，81-凹槽，82-透浆孔，83-挡块，9-固定钉，10-卡口，11-锚杆钢筋，12-混凝土垫层，13-抗浮锚杆。

具体实施方式

实施例1：

一种抗浮桩标高控制装置，如图1至图8所示，包括标高控制筒1和两块对称的插销8；所述标高控制筒1由一对半圆筒体101相互拼合而成；所述半圆筒体101的上端设置有顶部加劲肋2，该顶部加劲肋2对标高控制筒起加强作用并作为组装连接基件、且有利于装置搬运；所述半圆筒体101的下端设置有底部加劲肋3，该底部加劲肋3对标高控制筒起加强作用并作为组装连接基件；所述半圆筒体101上开设有用于插销插入的插销口7；所述插销口7位置预设在抗浮锚杆13顶标高处；一般该插销口7距离半圆筒体的底面50mm或是100mm，满足抗浮锚杆顶标高比垫层面高50mm或100mm的要求。所述标高控制筒1的顶部应高于插销口200mm左右，预留了锚杆材料沉降高度。所述底部加劲肋3上开设有固定孔4，使用固定钉9通过固定孔固定半圆筒体101，优选的，所述固定钉9（参见图7），使用双螺帽固定，利于安拆。所述插销8用于控制锚杆顶标高；所述插销8端部开设有半圆形的凹槽81，所述半圆形的凹槽81直径比锚杆钢筋11形成的圆直径稍大，通常大8-10mm；所述插销8的凹槽能在抗浮锚杆上形成豁口，方便后期抗浮锚杆剔除标高以上强度低的锚杆，确保成型锚杆的强度。

本实施例中，所述顶部加劲肋2和底部加劲肋3的两端分别设有挂钩6（参见图6）及挂钩孔5，所述一对半圆筒体形成一个圆形筒体后，两个半圆筒体之间通过挂钩6及挂钩孔5的配合可拆卸固定连接；该一对半圆筒体两侧的拼合边处均设置有卡口10（参见图4、图5）。

所述卡口10采用20~40mm宽轻质钢片，该钢片焊接在每个半圆筒体端部的一侧面，位于顶部加劲肋2和底部加劲肋3之间，如图8所示，所述钢片与半圆筒体半圆切线的夹角α为10°~30°。所述卡口10的设计是为了增加两个半圆筒体101组合的密实性。

所述插销上设置有插销插入插销口7到位的挡块83，方便插销拔插使用。所述插销上开设有透浆孔82，插销8内部留设透浆孔以减少锚杆浆体外冒阻力。

在装配状态下，所述一对半圆筒体通过固定钉9穿过底部加劲肋上的固定孔4固定安装在混凝土垫层上并拼合成一个标高控制筒1；所述两块对称的插销的端口分别通过两个插销口7插入标高控制筒1的内部，所述两个半圆形的凹槽在标高控制筒1的内部拼合成一个圆形。

作为本实施例的一种变换，将本装置放大化，例如将标高控制筒1采用护筒进行加工制作，可以实现超挖位置桩基施工。

实施例2：

一种抗浮桩标高控制装置的施工方法，它是实施例1所述一种抗浮桩标高控制装置的施工方法，其施工工艺流程为：a、确定抗浮桩标高控制装置尺寸→b、场外制作抗浮桩标高控制装置→c、抗浮锚杆孔边预处理→d、安装固定抗浮桩标高控制装置→e、抗浮锚杆材料灌注→f、抗浮锚杆初凝后将插销拔出→g、抗浮锚杆终凝后装置拆除及维修保养→h、抗浮锚杆端部处理；

其中，

所述步骤a、确定抗浮桩标高控制装置尺寸，根据抗浮锚杆设计图，按技术控制要点确定装置具体参数，包括的主要内容有：

a1、标高控制筒的设计，所述标高控制筒使用硬质、轻型材料制作，如铝合金，不锈钢等；标高控制筒内径比抗浮锚杆大100mm，分两半对称制作；两个半圆筒体之间使用挂钩组合固定，便于加工、安拆，并在每个半圆筒体一边设置卡口，增加组装的密实性。

a2、卡口的设计，所述卡口为使用20~40mm宽轻质钢片焊接在每个半圆筒体端部的一侧面，位于上下加劲板之间，卡口钢片与半圆筒体半圆切线的夹角α为10°~30°。

a3、顶部加劲肋和底部加劲肋的设计，所述顶部加劲肋和底部加劲肋使用硬质、轻型材料制作，如铝合金，不锈钢等；顶部加劲肋和底部加劲肋分别焊接在标高控制筒两端，留设有挂钩及挂钩孔；底部加劲肋还需留设有固定孔。

a4、插销的设计，所述插销使用硬质、轻型、表面光滑材料制作，如铝合金，不锈钢等。所述插销端部开设半圆形的凹槽，所述半圆形的凹槽直径比锚杆钢筋形成的圆直径稍大。

a5、插销口位置的设计，所述插销口位置预设在抗浮锚杆顶标高处；所述标高控制筒的顶部高度应大于插销口200mm左右（预留桩内材料沉降高度）。

所述步骤b、场外制作抗浮桩标高控制装置，其制作方法为：

b1、使用不锈钢板切割成所需标高控制筒的尺寸。

b2、切割好顶部加劲肋和底部加劲肋，并将其焊接在已切割好的不锈钢板两端形成半圆筒体装置。

b3、在顶部加劲肋和底部加劲肋上开设挂钩孔，焊接挂钩；底部加劲肋开设固定孔。

b4、根据设计要求在半圆筒体装置开设插销孔。

b5、制作插销及固定钉，在插销上开设好透浆孔。

所述步骤c、抗浮锚杆孔边预处理：抗浮锚杆成孔、清孔并放锚杆钢筋之后，在抗浮锚杆孔边使用砂浆对垫层进行找平，确保抗浮桩标高控制装置与混凝土垫层结合密封性。

所述步骤d、安装固定抗浮桩标高控制装置：在抗浮锚杆孔边组合半圆筒体装置，插好插销，并用固定钉通过固定孔固定半圆筒体装置在混凝土垫层上，把挂钩6扣在挂钩孔5内，即抗浮桩标高控制装置安装完成；然后灌注锚杆材料；

所述步骤e、抗浮锚杆材料灌注：灌注时使浮浆冒出标高控制筒。

所述步骤f、抗浮锚杆初凝后将插销拔出：在抗浮锚杆灌注完毕初凝后，将插销缓慢拔出，这时抗浮锚杆在插销口处形成豁口；清理插销。

所述步骤g、抗浮锚杆终凝后装置拆除及维修保养：抗浮锚杆终凝后拔出固定钉，拆除抗浮桩标高控制装置；对抗浮桩标高控制装置进行维修保养，以便下次循环使用；

所述步骤h、抗浮锚杆端部处理：抗浮锚杆达到龄期后使用錾子在插销形成的豁口处轻錾，即可使抗浮锚杆在预设的插销位置（设计要求高度）形成整齐的断口。即可剔除标高以上低强度的锚杆，确保成型锚杆的强度。

优选的，在施工过程中，在锚杆的桩顶标高以上位置的地方加套pvc套管，这样后期截桩更加容易、方便。