一种土层抗浮锚杆结构及施工方法与流程

本发明属涉及建筑施工领域，具体涉及一种土层抗浮锚杆结构及施工方法。

背景技术：

随着当前城市现代化进程的迅猛发展，以大型商场、展览馆为代表的超高、超大型建筑如雨后春笋般涌现在人们的生活周边。与此同时，筏板加抗浮锚杆基础以其埋深深、刚度大、整体性强、抗震能力好等优点而被此类建筑结构所广泛应用。工程中，为了保证这一基础结构良好的整体工作性能，使筏板受力均匀，通常将在岩石地基内均匀设置的抗浮锚杆与基础筏板进行可靠的拉结，而这种结构上的拉结主要是通过抗浮锚杆在筏板内的钢筋锚入实现的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种土层抗浮锚杆结构及施工方法，本发明在地下室抗浮中采用250非预应力拉力型土层锚杆结构，此非预应力拉力型土层锚杆为永久性锚杆，其使用年限同主体结构。

一种土层抗浮锚杆结构，所述锚杆结构主要包括锚杆钢筋、固定支架、定位卡，水泥砂浆灌浆、垫层、止水环、地下室混凝土底板，锚杆钢筋有多根，定位卡为筒型，紧套住锚杆钢筋，并与锚杆钢筋焊接在一起，定位卡隔一段焊接一个，锚杆钢筋插入锚杆孔内，每根锚杆钢筋同一水平位置外侧面均焊接有型固定支架，固定支架和锚杆钢筋形成的整体能紧嵌进锚杆孔内，固定支架隔一段焊接一组，锚杆钢筋上部连接有止水环，止水环的直径大于锚杆钢筋形成的外圆直径，锚杆结构有效锚固段进入岩层。

进一步的，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述锚杆钢筋为“7”型，保证足够的外露长度。

进一步的，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构长度≥9m。

进一步的，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述水泥砂浆内掺膨胀抗裂剂。

本发明还提供一种土层抗浮锚杆结构的施工方法，

(1)施工前须首先对轴网图进行轴线定位的施工现场复核；

(2)为了避免在土层抗浮锚杆结构施工过程中排出的水浸泡基槽和机械施工过程中扰动地基土层及已完工垫层，在施工土层抗浮锚杆结构时需在施工道路及作业区域采用6000×2200×30mm钢板进行铺垫；

(3)土层抗浮锚杆结构施工工艺流程：①现场施工准备；②放线定位；③钻机定位；④土层抗浮锚杆成孔；⑤拔钻杆；⑥套紧并焊接定位卡；⑦焊接固定支架；⑧紧插入锚杆钢筋；⑨一次常压水泥砂浆灌浆；⑩补浆；土层抗浮锚杆养护；土层抗浮锚杆抗拔试验；土层抗浮锚杆端头处理。

进一步的，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述水泥采用普通硅酸盐水泥，其强度不应低于42.5mpa，拌合水中酸、有机物和盐类等对水泥浆体和杆体有害的物质的含量不得超标，不应含有影响水泥正常凝结和硬化的有害物质，不得使用污水，砂的含泥量按重量计不得大于3％，砂中云母、有机物、硫化物和硫酸盐等有害物质的含量按重量计不得大于1％；浆体配制的灰砂比宜为0.8～1.5，水灰比宜为0.38～0.50；浆体材料28d的无侧限抗压强度不应低于30mpa。

进一步的，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述抗浮锚杆孔定位偏差不大于100mm；锚杆孔偏斜度不大于5％，钻孔达到设计深度。

进一步的，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述抗浮锚杆结构顶部标高为凿去浮浆后的标高，同底板底所述面标高。

进一步的，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述锚杆钢筋材料为3￠22-hrb400级钢，fy＝360mpa，焊条：e55xx型，用于锚杆钢筋之间的焊接。

进一步的，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述定位卡是沿锚杆钢筋每隔1.5m套接的1个架立管，架立管采用dn40钢管，长度为100mm，定位卡与锚杆钢筋采用焊接方式连接。

进一步的，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述固定支架采用3￠8长度600mm钢筋制作，沿锚杆钢筋每隔2m焊接一组。

进一步的，上述的一种土层抗浮锚杆结构，抗浮锚杆孔灌浆前应清孔，排放孔内积水；灌浆管宜与锚杆钢筋同时放入孔内，灌浆管端头到孔底距离宜为100mm，抗浮锚杆孔成孔后应立即进行锚杆钢筋安装和灌浆，不宜放置太长时间。

进一步的，上述的一种土层抗浮锚杆结构，锚杆孔灌浆完成后两天内应防止扰动抗拔锚杆端头部分。

进一步的，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述垫层为c15混凝土垫层。

进一步的，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述止水环为3mm厚300mm宽的钢板。

进一步的，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述抗拔试验，验收检测时最大的试验荷载为锚杆竖向抗拔承载力特征值200kn的1.5倍，即300kn。

本发明的有益效果：本发明一种土层抗浮锚杆结构及施工方法，采用锚杆钢筋为骨架并用水泥砂浆灌浆，形成250mm非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构；每隔固定的距离焊接一个定位卡，用来保证锚杆钢筋位置准确同时也保持抗浮锚杆结构稳定；同时每隔固定的距离焊接一组固定支架，既能进一步对锚杆钢筋准确定位，又能进一步确保锚杆钢筋结构稳定；采用非预应力水泥和常压灌浆，形成非预应力拉力型抗浮锚杆结构；采用止水环以防水；抗浮锚杆结构的有效锚固段进入岩层从而有效抗浮；锚杆钢筋为“7”型，顶端向外延伸，从而提高锚固效果；锚体钢筋、定位卡、固定支架，提高了钢筋与水泥砂浆凝固后固体的结合牢固度；此非预应力拉力型土层锚杆为永久性锚杆，其使用年限同主体结构。本发明操作简便、可行性强、工期短、成本低，安全稳定性较好，设计巧妙，形式合理，且地下抗浮的效果显著，宜于推广应用。

附图说明

图1为土层抗浮锚杆结构示意图；

图2为土层抗浮锚杆结构1-1剖面示意图；

图3为锚杆钢筋固定支架结构示意图；

图4为本发明非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构施工工艺流程图。

图中1-固定支架，2-钢筋，3-锚杆孔，4-水泥砂浆灌浆，5-垫层，6-止水环，7-底板，8-定位卡，9-底板厚度，10-锚杆结构长度≥9m，11-尺寸为100mm。

具体实施方式

实施例1

一种土层抗浮锚杆结构，所述锚杆结构主要包括锚杆钢筋2、固定支架1、定位卡8，水泥砂浆灌浆4、垫层5、止水环6、地下室混凝土底板7，锚杆钢筋2有多根，定位卡8为筒型，紧套住锚杆钢筋2，并与锚杆钢筋2焊接在一起，定位卡8隔一段焊接一个，锚杆钢筋2插入锚杆孔3内，每根锚杆钢筋2同一水平位置外侧面均焊接有型固定支架1，固定支架1和锚杆钢筋2形成的整体能紧嵌进锚杆孔3内，固定支架1隔一段焊接一组，锚杆钢筋2上部连接有止水环6，止水环6的直径大于锚杆钢筋形成的外圆直径，锚杆结构有效锚固段进入岩层。

实施例2

一种土层抗浮锚杆结构的施工方法：

(1)施工前须首先对轴网图进行轴线定位的施工现场复核；

(2)为了避免在土层抗浮锚杆结构施工过程中排出的水浸泡基槽和机械施工过程中扰动地基土层及已完工垫层，在施工土层抗浮锚杆结构时需在施工道路及作业区域采用6000×2200×30mm钢板进行铺垫；

(3)土层抗浮锚杆结构施工工艺流程：①现场施工准备；②放线定位；③钻机定位；④土层抗浮锚杆成孔；⑤拔钻杆；⑥套紧并焊接定位卡；⑦焊接固定支架；⑧紧插入锚杆钢筋2；⑨一次常压水泥砂浆灌浆；⑩补浆；土层抗浮锚杆养护；土层抗浮锚杆抗拔试验；土层抗浮锚杆端头处理。

实施例3

实施例3列举出多个技术特征，以对实施例1或实施例2进行进一步的限定，使其更符合实际施工中的标准。

进一步地，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述水泥采用普通硅酸盐水泥，其强度不应低于42.5mpa，拌合水中酸、有机物和盐类等对水泥浆体和杆体有害的物质的含量不得超标，不应含有影响水泥正常凝结和硬化的有害物质，不得使用污水，砂的含泥量按重量计不得大于3％，砂中云母、有机物、硫化物和硫酸盐等有害物质的含量按重量计不得大于1％；浆体配制的灰砂比宜为0.8～1.5，水灰比宜为0.38～0.50；浆体材料28d的无侧限抗压强度不应低于30mpa，一次常压水泥砂浆灌浆，从而形成非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构。

进一步地，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述锚杆钢筋2为“7”型，保证足够的外露长度。

进一步地，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构长度≥9m。

进一步地，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述水泥砂浆内掺膨胀抗裂剂。优选地，膨胀抗裂剂占水泥重量的1.5-2.5％。

进一步地，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述抗浮锚杆孔3定位偏差不大于100mm；锚杆孔偏斜度不大于5％，钻孔达到设计深度。

进一步地，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述抗浮锚杆结构顶部标高为凿去浮浆后的标高，同底板底所述面标高。

进一步地，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述锚杆钢筋2材料为3￠22-hrb400级钢，fy＝360mpa，焊条：e55xx型，用于锚杆钢筋2之间的焊接。

进一步地，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述定位卡8是沿锚杆钢筋2每隔1.5m套接的1个架立管，架立管采用dn40钢管，长度为100mm，定位卡8与锚杆钢筋2采用焊接方式连接。

进一步地，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述固定支架1采用3￠8长度600mm钢筋制作，沿锚杆钢筋2每隔2m焊接一组。

进一步地，上述的一种土层抗浮锚杆结构，抗浮锚杆孔3灌浆前应清孔，排放孔内积水；灌浆管宜与锚杆钢筋2同时放入孔内，灌浆管端头到孔底距离宜为100mm，抗浮锚杆孔3成孔后应立即进行锚杆钢筋2的安装和灌浆，不宜放置太长时间。

进一步地，上述的一种土层抗浮锚杆结构，锚杆孔3灌浆完成后两天内应防止扰动抗拔锚杆端头部分。

进一步地，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述垫层5为c15混凝土垫层。

进一步地，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述止水环6为3mm厚300mm宽的钢板。

进一步地，上述的一种土层抗浮锚杆结构，所述抗拔试验，验收检测时最大的试验荷载为锚杆竖向抗拔承载力特征值200kn的1.5倍，即300kn。

实施例4

本发明采用的技术方案为：一种非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构及施工方法，主要由锚杆钢筋固定支架1、锚杆钢筋2、m30水泥砂浆灌浆4、垫层5、止水环6、底板7、定位卡8组成，本发明利用250mm非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构有效锚固段进入岩层，非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构长度≥9m。所述非预应力拉力型土层锚杆结构包括锚杆钢筋2，利用定位卡8用来保证锚杆钢筋位置准确，并且利用锚杆钢筋固定支架1来确保抗浮锚杆结构稳定，采用m30水泥砂浆压力灌浆，内掺膨胀抗裂剂(替代等量水泥)，是节约能源、降低成本的最佳方法。在非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构顶部连接有3mm厚300mm宽钢板止水环，是确保防水混凝土抗裂性。此非预应力拉力型土层锚杆为永久性锚杆，其使用年限同主体结构。本发明操作简便、可行性强、工期短、成本低，安全稳定性较好，设计巧妙，形式合理，且地下抗浮的效果显著，宜于推广应用。

具体包括以下步骤：

(1)非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构施工前须首先对轴网图进行轴线定位的施工现场复核。

(2)为了避免在非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构施工过程中排出的水浸泡基槽和机械施工过程中扰动地基土层及已完工垫层，在施工非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构时需在施工道路及作业区域采用6000mm×2200mm×30mm钢板进行铺垫。

(3)非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构施工工艺流程：①现场施工准备；②放线定位；③钻机定位；④土层抗浮锚杆成孔；⑤拔钻杆；⑥套紧并焊接定位卡；⑦焊接固定支架；⑧紧插入锚杆钢筋；⑨一次常压水泥砂浆灌浆；⑩补浆；非预应力拉力型土层抗浮锚杆养护；非预应力拉力型土层抗浮锚杆抗拔试验；非预应力拉力型土层抗浮锚杆端头处理。

(4)所述非预应力拉力型土层抗浮锚杆孔3定位偏差不宜大于100mm；锚杆孔3偏斜度不应大于5％；钻孔达到设计深度，清孔必须按有关规定进行。

(5)所述非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构顶部标高为凿去浮浆后的标高,同底板底所述面标高。

(6)所述非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构有效锚固段进入岩层，非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构长度≥9m。

(7)非预应力拉力型土层锚杆结构包括锚杆钢筋2，锚杆钢筋2材料为3￠22-hrb400级钢，fy＝360mpa，焊条：e55xx型，用于锚杆钢筋之间的焊接。

(8)所述定位卡8用来保证锚杆钢筋2位置，定位卡8是沿锚杆钢筋2每隔1.5m设置1个架立管，架立管采用dn40钢管，长度为100mm，定位卡8与锚杆钢筋2采用焊接方式连接。优选地，定位卡8应该从下到上设置，并编号，以便清楚知道锚杆钢筋2的位置。锚杆钢筋2制作时要保证足够的外露长度。

(9)所述锚杆钢筋固定支架1采用3￠8长度600mm钢筋制作，沿锚杆钢筋2每隔2m设置一组。

(10)所述非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构直径为250mm。采用m30水泥砂浆压力灌浆。内掺膨胀抗裂剂(替代等量水泥)。是节约能源，降低成本的最佳方法。

(11)非预应力拉力型土层抗浮锚杆孔3灌浆前应清孔，排放孔内积水；灌浆管宜与锚杆钢筋2同时放入孔内，灌浆管端头到孔底距离宜为100mm。非预应力拉力型土层抗浮锚杆成孔后应立即进行锚杆钢筋2安装灌浆，非预应力拉力型土层抗浮锚杆孔3不宜放置太长时间。

(12)所述非预应力拉力型土层抗浮锚杆孔3灌浆材料：水泥采用普通硅酸盐水泥，其强度不应低于42.5mpa，拌合水中酸、有机物和盐类等对水泥浆体和杆体有害的物质的含量不得超标，不应含有影响水泥正常凝结和硬化的有害物质，不得使用污水。砂的含泥量按重量计不得大于3％，砂中云母、有机物、硫化物和硫酸盐等有害物质的含量按重量计不得大于1％；浆体配制的灰砂比宜为0.8～1.5，水灰比宜为0.38～0.50；浆体材料28d的无侧限抗压强度不应低于30mpa。

(13)所述非预应力拉力型土层抗浮锚杆孔3灌浆结束后，待浆面下降至一定位置后(初凝前)应及时进行补浆，以保证灌浆饱满；灌浆量可根据地层情况及一次灌浆情况确定，灌浆应连续进行，锚杆孔3灌浆完成后两天内应防止扰动抗拔锚杆端头部分。

(14)所述垫层5为c15混凝土垫层。

(15)在非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构顶部连接有3mm厚300mm宽钢板止水环6，是确保防水混凝土抗裂性。

(16)所述底板7为地下室混凝土底板。

(17)将非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构多余端头浆体剔凿至设计标高。

(18)所述m30水泥砂浆压力灌浆非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构施工完成后应进行抗拔力检测，验收检测时最大的试验荷载为锚杆竖向抗拔承载力特征值200kn的1.5倍，即300kn。

本发明的优点：

(1)本发明利用250mm非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构有效锚固段进入岩层，非预应力拉力型土层锚杆结构包括锚杆钢筋2，在非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构顶部连接有3厚300宽钢板止水环6，是确保防水混凝土抗裂性。

(2)利用定位卡8与锚杆钢筋2采用焊接方式连接，确保了抗浮锚杆结构位置准确无误。

(3)利用锚杆钢筋固定支架1与锚杆钢筋2采用焊接方式连接，沿锚杆钢筋2每隔2m设置一组，利用锚杆钢筋固定支架1来确保抗浮锚杆结构稳定。

(4)采用m30水泥砂浆压力灌浆，内掺膨胀抗裂剂(替代等量水泥)，是节约能源，降低成本的最佳方法。

(5)采用m30水泥砂浆压力灌浆非预应力拉力型土层抗浮锚杆结构，在施工完成后进行抗拔力检测，验收检测时最大的试验荷载为锚杆竖向抗拔承载力特征值200kn的1.5倍，即300kn，可确保土层抗浮锚杆结构的稳定性。