一种混凝土杆身复合锚杆及其施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种建设工程中建(构）筑物、市政工程、地下工程W及高耸结构物的 基础抗浮、抗拔构件，具体设及一种混凝±杆身复合错杆及其施工方法。
【背景技术】
[0002] 中国工程院钱走虎院±对±木工程有一个精辟的描述；"十九世纪是大桥的世纪， 二十世纪是大楼的世纪，二十一世纪是地下空间的世纪。"近年来，各种地下空间的开发建 设如火如茶。当地下水位较高时，地下空间的开发建设不可避免的受到地下水的影响，其中 地下结构如何抵抗地下水的浮力是比较常见的问题。目前解决地下结构抗浮问题的措施主 要有释放水浮力法、增加配重法和设置抗拔粧或抗浮错杆等抗拔构件。其中设置抗拔粧或 抗浮错杆等抗拔构件，是解决地下结构抗浮问题最常用的方法。另外，在一些高耸结构物受 较大的水平荷载时，其基础也存在抗拔问题，也常常采用抗拔粧或错杆等抗拔构件。设置抗 拔粧或抗浮错杆等抗拔构件，是解决基础抗浮及基础抗拔问题最常用的方法。但是，普通错 杆存在承载力低、成本高等缺陷。而且，普通抗拔粧和抗浮错杆在工作状态下，粧身混凝上 或注浆体呈拉伸状态，由于混凝±或注浆体抗拉强度低，受拉时粧身混凝±或错杆注浆体 容易出现裂缝，加之受力钢筋的保护层小，因此抗拔构件中的受力钢筋会受地下水的侵蚀， 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。
[0003] 目前，工程界解决该类问题一般从W下几方面入手：第一方面，可W改变抗拔粧和 抗浮错杆的受力状态，通过预应力技术使粧或错杆的受力状态由受拉改变为受压，有效减 少裂缝的出现，提高钢筋的使用寿命；第二方面，可W对钢筋进行防腐处理或者增加保护措 施，该样也可W提高钢筋的使用寿命；第=方面，增加抗拔粧和错杆的配筋量，控制裂缝宽 度，但此法钢筋强度得不到充分发挥，造成钢材的极大浪费。
[0004] 针对目前常规错杆存在的问题和缺陷，目前亟需研发一种同时具备抗拔承载力 高、钢筋强度发挥充分、耐久性好、施工速度快、施工操作简便、适合地层广、可施加预应力 等优点的新型错杆。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种混凝±杆身复合错杆及其施工方法，克服现有普通错杆 抗拔承载力低、钢筋易受腐蚀、存在泥浆污染、整体性价比较低的技术问题。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种混凝±杆身复合错杆，包括混凝±杆身和设在杆身端部用于与基础连接的错固装 置，其特征在于；所述混凝±杆身中设有中空的杆骨管；所述杆骨管的上端伸出混凝±杆 身外；所述杆骨管内填充注浆体；所述注浆体内置有杆筋；所述杆筋的顶端伸出杆骨管并 通过错固装置与基础连接；所述混凝±杆身、杆骨管和杆筋的中轴线均平行。
[0007] 作为优选的技术方案，所述杆骨管的外壁面上沿延伸方向间隔布置有定位导向装 置。
[0008] 进一步的，所述定位导向装置由四个形状完全相同并呈十字型排布的弯筋组成， 所述弯筋由钢筋或钢带弯折制成，其上下两端为用来焊接在所述杆骨管的外壁面上的直线 段，中间为外凸的圆弧形或折线形。
[0009] 作为优选的技术方案，所述混凝±杆身内有一根或多根杆骨管。
[0010] 作为优选的技术方案，所述杆骨管是普通钢管、锻锋钢管或硬质塑料管，其下端口 收缩形成封闭的尖头，上端口开口，直径为DN15~DN150,管壁厚度不小于2. 5mm。
[0011] 作为优选的技术方案，所述杆筋是钢绞线、钢丝、普通钢筋或精轴螺纹钢筋。
[0012] 作为优选的技术方案，所述杆筋是钢绞线且不需要施加预应力时，所述错固装置 采用钢绞线压花错具；所述杆筋是钢绞线且需要施加预应力时，所述错固装置采用钢绞线 夹片错具；所述杆筋为钢丝、普通钢筋或精轴螺纹钢筋且不施加预应力时，所述错固装置采 用杆筋端部向外弯折形成的粘结错固段。
[0013] 作为优选的技术方案，所述注浆体是水灰比为0.4~0. 7的水泥浆。
[0014] 本发明还提供上述的新型复合错杆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤一、材料准备；在杆骨管上固定定位导向装置做成杆骨，需要无粘结段时，在杆筋 上段涂抹黄油并套塑料管形成无粘结段； 步骤二、混凝±杆身的制作；采用长螺旋钻孔压灌混凝±工艺进行施工，首先用长螺旋 钻机钻孔，成孔直径为250mm~1000mm，然后向孔内累送素混凝±，混凝±巧落度180~ 220mm，强度等级C20~巧0 ;边提拔钻杆边累送混凝±，成孔灌注一气呵成，杆身沿长度方 向的直径是相同的； 步骤=、植入杆骨管；在杆身混凝±灌注完成后且混凝±初凝前，人工或利用振动器将 杆骨植入杆身混凝±并到达预定位置，杆骨管位于混凝±杆身的中屯、位置，一个复合错杆 孔内可植入一根或多根杆骨； 步骤四、向杆骨管内加注浆体；将注浆管插入杆骨管内，往管内注满注浆体； 步骤五、将杆筋插入杆骨管：在杆骨管内注浆体初凝前，将杆筋插入杆骨管，注浆体的 水灰比为0.4~0.7 ; 步骤六、养护及整体质检；待混凝±及水泥浆达到一定龄期后，对复合错杆进行抗拔试 验； 步骤走、形成错固装置；压花错具是采用专用压花机将钢绞线端头压成梨形；夹片错 具直接采用国内定型产品；杆筋粘结错固段根据杆筋的直径、强度、基础混凝±强度通过计 算确定。
[0015]其中，施工时所述步骤四和步骤五的顺序可W颠倒，首先将杆筋插入杆骨管，同时 插入注浆管，然后向杆骨管内加注浆体，最后拔出注浆管或不拔出。
[0016]与现有技术相比，本发明具有W下特点和有益效果： 1、 本发明复合错杆的抗拔承载力大大高于等长的普通错杆，性价比优于普通错杆； 2、 杆骨管不仅是复合错杆的骨架，而且是杆筋的防护层，可保护杆筋不被地基中的腐 蚀介质腐蚀，保证其使用寿命内的耐久性满足要求； 3、 本发明复合错杆采用长螺旋钻孔压灌混凝±施工工艺，无泥浆污染，施工质量稳定、 施工速度快、操作简便； 4、 本发明可通过对复合错杆后张拉施加预应力，调苄基础的沉降，减小基础的差异变 形。
[0017] 下面通过一个实验工程实施例说明本发明的效果。
[0018] 某实验工程，原技术方案的抗拔构件为普通错杆，错杆参数、造价如下： 错杆孔径200mm，长度8. 2m，受力钢筋3々18 (HRB400钢筋)，钢筋的防护层为60mm的 砂浆，单根错杆抗拔承载力特征值llOkN，工程造价94. 6万元，抗拔承载力总和与工程造价 的比值他价比）为0. 13kN/元。1台错杆机施工预计40天完成。
[0019] 本工程的技术方案后来修改为本发明的复合错杆方案，复合错杆参数、造价如 下： 错杆孔径400mm，长度11. 7m，受力钢筋4车15. 2 (1860MI^a级钢绞线)，钢筋的防护层 为壁厚3mm的钢管和厚度150mmW上的混凝上，单根复合错杆抗拔承载力特征值440kN，工 程造价59. 04万元，抗拔承载力总和与工程造价的比值(性价比）为0. 177kN/元。1台长 螺旋钻机施工，实际用时15天。
[0020] 从该实验工程实施例可看出，本发明的复合错杆较诸普通错杆，有益效果有=方 面： 第一，节约抗拔构件工程造价37. 6%，性价比提高36% ; 第二，节省施工工期62. 5% ; 第S，受力钢筋的防腐性能，不仅钢筋的混凝±(或砂浆）防护层的厚度增加150%，更 有效的是，防护层增加了一层钢管。
【附图说明】
[0021] 图1是本发明设及的实施例1错固装置为钢绞线压花错具7时的复合错杆的结构 示意图； 图2是本发明设及的实施例2错固装置为钢绞线夹片错具8时的复合错杆的结构示意 图； 图3是本发明设及的实施例3错固装置为粘结错固段9时的复合错杆的结构示意图。
[0022] 图4是本发明复合错杆的横截面结构示意图。
[0023] 附图标记；1-混凝±杆身、2-杆骨管、3-注浆体、4-杆筋、5-定位导向装置、6-基 础、7-钢绞线压花错具、8-钢绞线夹片错具、9-粘结错固段。
【具体实施方式】
[0024]W下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。
[00巧]一种混凝±杆身复合错杆，复合错杆的杆身位于地基内，复合错杆上端部与建 (构）筑物的基础6连接，从图中看出本发明复合错杆包括W下几个部分；采用长螺旋钻孔 压灌混凝±工艺施工的混凝±杆身1，处于杆身中部的杆骨，位于杆骨管2内的水泥浆固结 体3和杆筋4,W及与基础6连接的错固装置。杆骨管2的顶端伸出混凝±杆身外100~ 500mm，杆骨管2的长度比混凝±杆身1长度大100~500mm，杆筋4的顶端又从杆骨管2伸 出至少500mm，杆筋4至少比杆骨管2长500