專(zhuān)利名稱(chēng)：預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域，特別涉及預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁及施工方法。
背景技術(shù)：
在地下水豐富地區(qū)，當(dāng)建筑物地下室基礎(chǔ)標(biāo)高較低或者構(gòu)筑物基礎(chǔ)標(biāo)高較低 時(shí)，基礎(chǔ)底板會(huì)受到較大的浮力。為了防止基礎(chǔ)底板上浮，通常要采用抗拔錨樁。 傳統(tǒng)抗拔錨樁受力從樁頂向樁底傳遞，錨樁受力隨地下水位變化而變化，不利于 錨樁長(zhǎng)期抗拔?？梢圆捎妙A(yù)應(yīng)力技術(shù)，預(yù)先將所需最大抗拔力施加于錨樁，使錨 樁受力從樁底向樁頂傳遞。在這種情況下，錨樁受力受地下水位影響不大，有利 于錨樁長(zhǎng)期抗拔。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁及施工方法，解決傳 統(tǒng)抗拔錨樁受力性能不佳的問(wèn)題。
為此，本發(fā)明采用了預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁技術(shù)，通過(guò)水泥攪拌樁、高強(qiáng)度水泥漿、 鋼絞線(xiàn)相互握裹形成特殊錨固體，錨固體所受拉力通過(guò)周邊地層的摩阻力而傳遞 到穩(wěn)定的地層中，抗拔錨樁經(jīng)預(yù)應(yīng)力張拉與基礎(chǔ)底板聯(lián)成整體，提高了錨樁抗拔 能力。
此外，本發(fā)明還采用在水泥攪拌樁預(yù)鉆孔噴泥漿解決了錨孔與水泥攪拌樁的 同心度問(wèn)題。水泥攪拌樁施工完畢后采用小孔徑鉆具預(yù)鉆并噴射小比重泥漿，在 攪拌樁使泥漿與水泥漿液拌合，在攪拌樁中心形成比重大的膠狀柱體。由于膠狀 柱體與水泥攪拌樁強(qiáng)度相差較大，在鉆錨孔時(shí)可保證孔壁的相對(duì)穩(wěn)定，并可保證 錨孔與水泥攪拌樁的同心度，提高了鉆錨孔施工效率。
施工步驟包括
(1) 水泥攪拌樁施工
水泥攪拌樁施工工藝程序如下鉆^L就位一下鉆噴漿一提升攪拌一重復(fù)下鉆 噴漿一重復(fù)提升攪拌一重復(fù)下鉆1/3樁長(zhǎng)噴漿一重復(fù)提升攪拌一鉆機(jī)移位。
(2) 預(yù)鉆孔
水泥攪拌樁施工完畢后立即下放小孔徑鉆具進(jìn)行預(yù)鉆，鉆具噴射泥漿，泥漿 比重為1.05 1.1，鉆具在攪拌樁中心充分?jǐn)嚢瑁鼓酀{與水泥漿液拌合，在攪 拌樁中心形成比重大(130 1.40)的膠狀柱體， 一方面在鉆錨孔時(shí)可保證孔壁的 相對(duì)穩(wěn)定，另一方面有利于錨孔與水泥攪拌樁保持同心。
(3) 錨孔鉆進(jìn)錨桿鉆機(jī)在水泥攪拌樁施工完畢12 14 h后鉆進(jìn)，鉆進(jìn)速度為200 mm/min。
(4) 洗孔
將連接空壓機(jī)的管子插入孔底，由下往上反復(fù)沖洗。同時(shí)不斷補(bǔ)充清水，使 孔內(nèi)泥漿相對(duì)密度小于1.05，孔內(nèi)沉渣厚度小于300mm。
(5) 錨桿下孔
錨桿底端為鎖錨形式，錨桿按間距2m安裝一固定中心支架，并用鐵絲綁扎 牢靠。鋼絞線(xiàn)采用人工安放，必要時(shí)借助手動(dòng)葫蘆下放。
(6) 注漿
注漿前先泵送清水至孔口返水以疏通管路，后采用常壓泵送方法注漿，注漿 前不得拔出注漿管，以保證錨桿底端注漿充實(shí)。第一次注漿量以注滿(mǎn)孔為準(zhǔn)，充 盈系數(shù)達(dá)L2以上。待第一次注漿體初凝強(qiáng)度達(dá)5.0MPa后，即可用高壓注漿管 進(jìn)行第二次高壓注漿。錨固段注漿采用孔底返漿法，將注漿管插入到距孔底 500mm處，用壓漿泵將水泥漿通入注漿管注入孔底，水泥漿從鉆孔底口向外依 次充滿(mǎn)并將孔內(nèi)空氣壓出。
(7) 張拉鎖定
張拉鎖定應(yīng)在水泥漿強(qiáng)度達(dá)100%后進(jìn)行。采用二次張拉法，第一次張拉控 制值為10% 20%，用單錨機(jī)對(duì)稱(chēng)張拉，壓穩(wěn)錨座、承壓板，拉緊鋼絞線(xiàn)。待每 根鋼絞線(xiàn)張拉完第一次后，再進(jìn)行第二次張拉，每次張拉應(yīng)分級(jí)進(jìn)行，每次荷載 分別為鋼絞線(xiàn)設(shè)計(jì)拉力的0.25、 0.5、 0.75、 1.0、 1.1倍，除最后一級(jí)須穩(wěn)定10 20min夕卜，其余每級(jí)需要穩(wěn)定5min，并分別記錄每一級(jí)鋼絞線(xiàn)的伸長(zhǎng)量，在每一 次穩(wěn)定時(shí)間里必須測(cè)量錨頭位移三次，待鋼絞線(xiàn)預(yù)應(yīng)力沒(méi)有明顯衰減時(shí)再進(jìn)行鎖 定。張拉原則采用如下升荷速率每分鐘不宜超過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)力的10%，卸荷速率每 分鐘不宜超過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)力的20%。
(8) 穿錨
將錨墩外鋼絞線(xiàn)的PVC外套剝掉，把鋼絞線(xiàn)上的黃油用棉紗擦干凈。將鋼
絞線(xiàn)按周邊序和中心序理出，穿入錨板，套上夾片，鋼絞線(xiàn)應(yīng)對(duì)稱(chēng)或均勻分布在 錨板上。
(9) 封錨
使用砂輪切割機(jī)切除多余的鋼絞線(xiàn)，錨具外留存100mm。用保護(hù)套加黃油 保護(hù)好外露鋼絞線(xiàn)。用C40混凝土進(jìn)行封閉錨頭，混凝土保護(hù)層厚度不小于 100mm。
(10) 防腐處理
錨桿頭外露鋼絞線(xiàn)用防腐樹(shù)脂封閉，承壓板用防銹漆及瀝青材料涂刷，進(jìn)行 防銹、防腐處理。對(duì)定中中心裝置、定位架等要外涂防銹漆。本發(fā)明適用于建筑物地下室基礎(chǔ)抗拔錨樁、浮力較大的構(gòu)筑物基礎(chǔ)抗拔錨樁。
與傳統(tǒng)的抗拔錨樁相比，對(duì)錨桿施加預(yù)應(yīng)力能使水泥攪拌樁、高強(qiáng)度水泥漿、 鋼絞線(xiàn)更好地共同作用，從而改善了抗拔錨樁的受力性能。采用在水泥攪拌樁預(yù) 鉆孔噴泥漿有利于錨孔與水泥攪拌樁保持同心，使錨桿施工質(zhì)量得到了保證，本 發(fā)明實(shí)用性強(qiáng)，社會(huì)效益好。


圖1預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁工藝流程
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述。
某水廠鍋爐房基礎(chǔ)工程，南北寬為18m，東西長(zhǎng)21.6m，全部置于地下，共2 層。結(jié)構(gòu)類(lèi)型為框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)板厚800 mm，基礎(chǔ)埋深標(biāo)高-9.6 m?？紤]到該 地區(qū)地下水高,地下鍋爐房自身重量不能抵抗地下水的浮力。為解決建筑物的抗 拔問(wèn)題，采用預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁，使水泥攪拌樁、高強(qiáng)度水泥漿、鋼絞線(xiàn)整體受力， 改善了抗拔錨樁的受力性能，以達(dá)到建筑物整體抗拔的目的。
采用水泥攪拌機(jī)鉆機(jī)形成水泥攪拌樁，在水泥攪拌樁施工完畢后立即下放小 孔徑鉆具進(jìn)行預(yù)鉆，鉆具噴射小比重泥漿，在攪拌樁中心充分?jǐn)嚢?，使泥漿與水 泥漿液拌合，在攪拌樁中心形成比重大的膠狀柱體，保證錨孔與水泥攪拌樁的同 心度。小孔徑鉆具預(yù)鉆后待攪拌樁達(dá)到一定強(qiáng)度后再進(jìn)行鉆錨孔，錨孔內(nèi)下入鋼 絞線(xiàn)束后，壓注高強(qiáng)水泥漿液。待高強(qiáng)水泥漿液強(qiáng)度達(dá)到要求后，對(duì)每根鋼絞線(xiàn) 分別施加預(yù)應(yīng)力，并鎖定在基礎(chǔ)底板上用密閉鋼帽將抗拔錨樁頂部加以封閉并注 入黃油，從而形成預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁。
施工步驟包括
(1) 水泥攪拌樁施工
水泥攪拌樁施工漿液水灰比采用0.5，摻入1.5%的早強(qiáng)劑石膏以及0.15%的 減水劑木鈣。
水泥攪拌樁施工工藝程序如下鉆機(jī)就位一下鉆噴漿一提升攪拌一重復(fù)下鉆 噴漿一重復(fù)提升攪拌一重復(fù)下鉆1/3樁長(zhǎng)噴漿一重復(fù)提升攪拌一鉆機(jī)移位。
水泥攪拌樁鉆機(jī)鉆進(jìn)速度為0.8 1.0 m/min,噴漿壓力控制在0.4 0.6 MPa，鉆進(jìn)至樁底標(biāo)高后，原地噴漿0.5min，再反轉(zhuǎn)勻速提升。提升速度為0.8 1.0m/min，勻速提升至離地面0.5 m處，攪拌數(shù)秒使樁頭均勻密實(shí)。
(2) 預(yù)鉆孔
水泥攪拌樁施工完畢后立即下放小孔徑鉆具進(jìn)行預(yù)鉆，鉆具噴射泥漿，泥漿 比重為1.05 1.1,鉆具在攪拌樁中心充分?jǐn)嚢?，使泥漿與水泥漿液拌合，在攪拌樁中心形成比重大(1.30 1.40)的膠狀柱體， 一方面在鉆錨孔時(shí)可保證孔壁的 相對(duì)穩(wěn)定，另一方面有利于錨孔與水泥攪拌樁保持同心。 (3)錨孔鉆進(jìn)
錨桿鉆機(jī)就位調(diào)平后，采用前導(dǎo)式三翼鉆頭(帶扶正器)正循環(huán)清水鉆進(jìn)至水 泥攪拌樁樁底。
錨桿鉆機(jī)在水泥攪拌樁施工完畢12 14 h后鉆進(jìn)，鉆進(jìn)速度為200 mm/min。 盡可能與水泥攪拌樁保持同心，錨孔中心與水泥攪拌樁中心的偏差不超過(guò)
10mm，與水泥攪拌樁垂直度偏差應(yīng)小于8%。錨孔一旦發(fā)生偏斜，要采取措施
重新成孔。 (4)洗孔
將連接空壓機(jī)的管子插入孔底，由下往上反復(fù)沖洗。同時(shí)不斷補(bǔ)充清水，使 孔內(nèi)泥漿相對(duì)密度小于1.05，孔內(nèi)沉渣厚度小于300mm。做好孔口維護(hù)，防止泥 漿流入孔內(nèi)。
(5) 錨桿下孔
錨桿底端為鎖錨形式，錨桿按間距2m安裝一固定中心支架，并用鐵絲綁扎 牢靠。錨桿底部裝錐形防護(hù)裝置，保護(hù)錨桿底部以及孔壁不被破壞。注槳管安 裝與鋼絞線(xiàn)同步進(jìn)行，設(shè)置在鋼絞線(xiàn)束中央，長(zhǎng)度超出鋼絞線(xiàn)2m。鋼絞線(xiàn)采用人 工安放，必要時(shí)借助手動(dòng)葫蘆下放；下錨前，鋼絞線(xiàn)質(zhì)量和長(zhǎng)度需經(jīng)相關(guān)人員驗(yàn) 收合格后，方可下入孔內(nèi)。
(6) 注漿
錨桿漿液水灰比采用o.4 o.45，水泥漿液的配比是水泥水早強(qiáng)劑膨 脹劑=i : (o. 45 o. 5): (o. 007 0. oi): o. 07。配制時(shí)要求攪拌機(jī)內(nèi)加足水量，
然后邊攪拌邊加入水泥和外加劑,攪拌時(shí)間不少于10 min。
注漿前先泵送清水至孔口返水以疏通管路，后采用常壓泵送方法注漿，注漿 前不得拔出注漿管，以保證錨桿底端注漿充實(shí)。第一次注槳量以注滿(mǎn)孔為準(zhǔn)，充 盈系數(shù)達(dá)1.2以上。注漿作業(yè)連續(xù)，注漿管要邊注邊拔，拔管高度不超出孔內(nèi)漿 液面。待第一次注漿體初凝強(qiáng)度達(dá)5.0MPa后，即可用高壓注漿管進(jìn)行第二次高 壓注漿。錨固段注漿采用孔底返漿法，將注漿管插入到距孔底500mm處，用壓 漿泵將水泥漿通入注漿管注入孔底，水泥漿從鉆孔底口向外依次充滿(mǎn)并將孔內(nèi)空 氣壓出。
C7)張拉鎖定
張拉鎖定應(yīng)在水泥漿強(qiáng)度達(dá)100%后進(jìn)行。采用二次張拉法，第一次張拉控 制值為10% 20%，用單錨機(jī)對(duì)稱(chēng)張拉，壓穩(wěn)錨座、承壓板、拉緊鋼絞線(xiàn)。待每 根鋼絞線(xiàn)張拉完第一次后，再進(jìn)行第二次張拉，每次張拉應(yīng)分級(jí)進(jìn)行，每次荷載分別為鋼絞線(xiàn)設(shè)計(jì)拉力的0.25、 0.5、 0.75、 1.0、 1.1倍，除最后一級(jí)須穩(wěn)定10 20min外，其余每級(jí)需要穩(wěn)定5min，并分別記錄每一級(jí)鋼絞線(xiàn)的伸長(zhǎng)量，在每一 次穩(wěn)定時(shí)間里必須測(cè)量錨頭位移三次，待鋼絞線(xiàn)預(yù)應(yīng)力沒(méi)有明顯衰減時(shí)再進(jìn)行鎖 定。張拉原則采用如下升荷速率每分鐘不宜超過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)力的10%，卸荷速率每 分鐘不宜超過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)力的20%。
(8) 穿錨
將錨墩外鋼絞線(xiàn)的PVC外套剝掉，把鋼絞線(xiàn)上的黃油用棉紗擦干凈。將鋼 絞線(xiàn)按周邊序和中心序理出，穿入錨板，套上夾片，鋼絞線(xiàn)應(yīng)對(duì)稱(chēng)或均勻分布在 錨板上。
(9) 封錨
使用砂輪切割機(jī)切除多余的鋼絞線(xiàn)，錨具外留存100mm。用保護(hù)套加黃油 保護(hù)好外露鋼絞線(xiàn)。用C40混凝土進(jìn)行封閉錨頭，混凝土保護(hù)層厚度不小于 100mm。
(10) 防腐處理
錨桿頭外露鋼絞線(xiàn)用防腐樹(shù)脂封閉，承壓板用防銹漆及瀝青材料涂刷，進(jìn)行 防銹、防腐處理。為防止錨桿構(gòu)造銹蝕發(fā)生，對(duì)定中中心裝置、定位架等要外涂 防銹漆。
本工程施工完畢后，抗拔錨樁使用效果良好。
權(quán)利要求
1、一種預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁及施工方法，其特征是包括以下步驟(1)水泥攪拌樁施工水泥攪拌樁施工工藝程序如下鉆機(jī)就位→下鉆噴漿→提升攪拌→重復(fù)下鉆噴漿→重復(fù)提升攪拌→重復(fù)下鉆1/3樁長(zhǎng)噴漿→重復(fù)提升攪拌→鉆機(jī)移位。(2)預(yù)鉆孔水泥攪拌樁施工完畢后立即下放小孔徑鉆具進(jìn)行預(yù)鉆，鉆具噴射泥漿，鉆具在攪拌樁中心充分?jǐn)嚢琛?3)錨孔鉆進(jìn)錨桿鉆機(jī)在水泥攪拌樁施工完畢12～14h后鉆進(jìn)，鉆進(jìn)速度為200mm/min。(4)洗孔將連接空壓機(jī)的管子插入孔底，由下往上反復(fù)沖洗。同時(shí)不斷補(bǔ)充清水，使孔內(nèi)泥漿相對(duì)密度小于1.05，孔內(nèi)沉渣厚度小于300mm。(5)錨桿下孔錨桿底端為鎖錨形式，錨桿按間距2m安裝一固定中心支架，并用鐵絲綁扎牢靠。鋼絞線(xiàn)采用人工安放，必要時(shí)借助手動(dòng)葫蘆下放。(6)注漿第一次注漿量以注滿(mǎn)孔為準(zhǔn)，充盈系數(shù)達(dá)1.2以上。待第一次注漿體初凝強(qiáng)度達(dá)5.0MPa后，即可用高壓注漿管進(jìn)行第二次高壓注漿。錨固段注漿采用孔底返漿法，將注漿管插入到距孔底500mm處，用壓漿泵將水泥漿通入注漿管注入孔底，水泥漿從鉆孔底口向外依次充滿(mǎn)并將孔內(nèi)空氣壓出。(7)張拉鎖定采用二次張拉法，第一次張拉控制值為10％～20％，用單錨機(jī)對(duì)稱(chēng)張拉，壓穩(wěn)錨座、承壓板、拉緊鋼絞線(xiàn)。待每根鋼絞線(xiàn)張拉完第一次后，再進(jìn)行第二次張拉，每次張拉應(yīng)分級(jí)進(jìn)行，每次荷載分別為鋼絞線(xiàn)設(shè)計(jì)拉力的0.25、0.5、0.75、1.0、1.1倍，除最后一級(jí)須穩(wěn)定10～20min外，其余每級(jí)需要穩(wěn)定5min，并分別記錄每一級(jí)鋼絞線(xiàn)的伸長(zhǎng)量，在每一次穩(wěn)定時(shí)間里必須測(cè)量錨頭位移三次，待鋼絞線(xiàn)預(yù)應(yīng)力沒(méi)有明顯衰減時(shí)再進(jìn)行鎖定。(8)穿錨將錨墩外鋼絞線(xiàn)的PVC外套剝掉，把鋼絞線(xiàn)上的黃油用棉紗擦干凈。將鋼絞線(xiàn)按周邊序和中心序理出，穿入錨板，套上夾片，鋼絞線(xiàn)應(yīng)對(duì)稱(chēng)或均勻分布在錨板上。(9)封錨使用砂輪切割機(jī)切除多余的鋼絞線(xiàn)，錨具外留存100mm。用保護(hù)套加黃油保護(hù)好外露鋼絞線(xiàn)。(10)防腐處理錨桿頭外露鋼絞線(xiàn)用防腐樹(shù)脂封閉，承壓板用防銹漆及瀝青材料涂刷，進(jìn)行防銹、防腐處理。對(duì)定中中心裝置、定位架等要外涂防銹漆。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁及施工方法，其特征是采用了預(yù)應(yīng) 力抗拔錨樁技術(shù)，通過(guò)水泥攪拌樁、高強(qiáng)度水泥漿、鋼絞線(xiàn)相互握裹形成特殊錨固 體，錨固體所受拉力通過(guò)周邊地層的摩阻力而傳遞到穩(wěn)定的地層中，抗拔錨樁經(jīng)預(yù)
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁及施工方法，其特征是步驟 (2)預(yù)鉆孔施工中鉆具噴射泥漿比重為1.05 1.1。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁及施工方法，其特征是錨桿漿液水灰比采用o.4 0.45，水泥漿液的配比是水泥水早強(qiáng)劑膨脹劑==i : (o.45 0. 5) : (0. 007 0. 01) : 0. 07。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁及施工方法，其特征是錨桿漿液水灰比采用o.4 0.45，水泥漿液的配比是水泥水早強(qiáng)劑膨脹劑=i : (o.45 o. 5): (o. oo7 o. oi): o. 07。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁及施工方法，其特征是步驟 (7)張拉鎖定施工中張拉原則采用如下升荷速率每分鐘不宜超過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)力的10%, 卸荷速率每分鐘不宜超過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)力的20%。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁及施工方法，其特征是步驟(7)張 拉鎖定施工中張拉原則采用如下升荷速率每分鐘不宜超過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)力的10%，卸荷 速率每分鐘不宜超過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)力的20%。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁及施工方法，其特征是步驟(7)張 拉鎖定施工中張拉原則采用如下升荷速率每分鐘不宜超過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)力的10%，卸荷 速率每分鐘不宜超過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)力的20%。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁及施工方法，其特征是(9)封 錨施工中用C40混凝土進(jìn)行封閉錨頭，混凝土保護(hù)層厚度不小于100mm。
10、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁及施工方法，其特征是(9)封錨 施工中用C40混凝土進(jìn)行封閉錨頭，混凝土保護(hù)層厚度不小于100mm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁及施工方法，其特征是包括以下步驟(1)水泥攪拌樁施工；(2)預(yù)鉆孔，水泥攪拌樁施工完畢后立即下放小孔徑鉆具進(jìn)行預(yù)鉆，鉆具噴射泥漿，鉆具在攪拌樁中心充分?jǐn)嚢瑁?3)錨孔鉆進(jìn)，錨桿鉆機(jī)在水泥攪拌樁施工完畢12～14h后鉆進(jìn)，鉆進(jìn)速度為200mm/min；(4)洗孔；(5)錨桿下孔；(6)注漿，第一次注漿量以注滿(mǎn)孔為準(zhǔn)，充盈系數(shù)達(dá)1.2以上；待第一次注漿體初凝強(qiáng)度達(dá)5.0MPa后，即可用高壓注漿管進(jìn)行第二次高壓注漿；(7)張拉鎖定，采用二次張拉法；(8)穿錨；(9)封錨；(10)防腐處理。本發(fā)明實(shí)用性強(qiáng)，社會(huì)效益好。
文檔編號(hào)E02D5/22GK101619574SQ20091016184
公開(kāi)日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月28日
發(fā)明者奎 朱 申請(qǐng)人:奎 朱