非预应力高强度扩体抗浮锚杆施工技术.docx
- 文档编号:26435554
- 上传时间:2023-06-19
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:1.54MB
非预应力高强度扩体抗浮锚杆施工技术.docx
《非预应力高强度扩体抗浮锚杆施工技术.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《非预应力高强度扩体抗浮锚杆施工技术.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
非预应力高强度扩体抗浮锚杆施工技术
非预应力高强度扩体抗浮锚杆施工技术
1、技术背景
为了更好的解决用地局促,充分开发利用地下空间,采用埋置于地下的停车库逐渐增多,高层及超高层建筑涌现,基础埋置越来越深,同时,作为车库等功能的广场式建筑的纯地下室部分、裙房或相对独立的地下结构物的开发和利用越来越广泛。
由于该类地下结构物建筑面积大、基础埋藏较深,建筑层数相对较少,在历史最高地下水位情况下,结构自重不足以抵抗地下水的上浮力,地下结构物的抗浮间题日益突出。
一般而言,地下室上浮的原因是结构体重量及地下室例壁厚擦力之和小于水浮力所引起,如何根据工程实际情况解决建筑物的抗浮是一项技术难题。
而在普通传统抗浮锚杆施工的基础之上,新型非预应力高强度扩体锚杆施工技术是确保上述工程建设安全、经济、高效与环保的最佳途径之一。
2、技术简介
非预应力高强度扩体锚杆锚固段和自由段完全区别,锚杆结构传力体系和承载机理简单明确,单锚锚固力的计算值和工作荷载的确定更加准确。
其主要依靠扩大头的端压,以及锚固段与周围土体的粘结力、摩擦力承载,锚固力的大小与挤扩体的端头承载面积关系很大。
锚固段长度和锚杆杆体长度大大缩短(锚固段一般可缩短至传统锚杆的1/4),减少施工材料和设备的损耗,具有较高的经济性;与现有的一些土层扩体锚杆相比,锚固段锚筋完全居中,传力及受力机理更加具有优势。
能够与高压喷射注浆或机械式扩孔技术等多种施工辅助工法相结合,从而适应更广泛、更复杂的地质条件,并提高锚固体系的承载和变形性能。
3、使用范围
适用于建筑体型较大、基础埋藏较深,建筑层数少、结构自身重量不足以抵抗地下水上浮力的结构物或构筑物的抗浮施工。
4、施工操作要点
4.1施工工艺流程
施工现场准备(场地配套)→设备组装与调试→放线定位→钻机就位→下钻成孔→机械扩孔→装配式多重防腐型扩体锚杆制作、安放→囊袋内灌注水泥浆→囊
袋外注水泥浆→28d后进行抗拔试验。
4.2测量放线
(1)对扩体锚杆的位置进行测量放线(放线误差:
△x=10mm,△y=10mm),并做好标记及施工测量记录(记录锚位的X坐标、Y坐标及H地面标高)。
(2)根据施工测量放线标记对钻机进行定位,定位水平误差控制在50mm以内。
4.3锚杆成孔
(1)安装钻机、调平、调立、稳固。
(2)非扩体段直径为150mm,扩体段直径为500mm,孔位偏差不大于100mm,长度允许误差+100/-30mm,成孔深度应达到设计要求。
(3)采用水泥浆钻进,砂层采用常压水泥浆护壁跟进钻孔方法,必要时采用适量的1:
1水泥泥浆进行护壁。
(4)严格控制锚孔垂直度,防止锚孔偏斜,钻孔角度偏差不应大于2°,偏斜后应采取措施,重新成孔;
(5)向钻孔内安放锚杆前,应将孔口土体清理干净。
4.4扩孔
(1)当钻孔深度达到设计扩体段上部时,提出钻杆,更换为扩体钻头,扩体直径为500mm。
如图5.2.3所示。
(2)采用测量孔外钻杆长度来推算扩孔长度,为了确保扩体段内成孔质量,需对孔内进行充分清孔。
(3)为保证施工质量防止有沉渣以及成孔深度,锚孔采用测绳测量深度及沉渣;
(4)成孔达到设计深度之后,钻杆在孔内停留一段时间,保证用清水对孔底沉渣进行充分置换。
高强度扩体锚杆大样示意图
4.5囊式扩体锚杆杆体制作及安放
(1)杆体材料采用1∅32的PSB1080非预应力螺纹钢筋,螺纹钢筋杆体普通锚固段采用外涂环氧涂层的方式进行防腐处理,外涂层厚度大于280μm,防腐涂层进入扩体锚固段的搭接长度大于500mm。
如图5.2.4.1所示
高强度扩体锚杆防腐蚀构造示意图
(2)将成品钢筋的另一端,穿过扩体锚杆囊袋的预留孔到达底端,在此端安装高强螺母使钢筋与囊袋连成一体。
(3)将高强螺母慢慢地旋入钢筋端部,用扭力扳手使其并紧,同时旋紧,紧紧地裹在钢筋上。
(4)旋紧后的钢筋锚固头的钢筋外端应露出挤压套筒约5-10cm。
如果有旋紧后的钢筋缩在高强螺母内,应重新旋紧,以保证高强螺母与钢筋的握裹力,防止在张拉时拉脱造成滑丝。
(5)对安装好钢筋锚头,采用配套的多孔钢压板固定在扩体囊袋上,在外部用钢护套(即铁帽)套紧。
(6)锚杆按间距2.0m安装杆体定位器,保证锚杆处于锚孔中心。
如图5.2.4.2所示
杆体定位器示意图
(7)保证成孔之后水泥置换泥浆的质量,首先在锚杆下放之前,将塑料注浆管放入孔内至孔底进行注浆,到地面返浆为水泥浆停止注浆,然后再将塑料管拔出,下放锚杆至孔底再进行囊袋内注浆。
(8)在孔内安放钢筋时应防止钢筋扭曲失控,以及钢筋环氧涂层损坏,必要时借助吊车下放。
(9)在下锚过程中,个别锚杆如遇到下放困难,可采用调节水泥浆比重和二次扫孔的方法进行重新下锚。
4.6囊袋内灌注水泥浆
(1)浆液配制:
本工程所用水泥均为P.O.42.5,其质量应符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的规定。
扩大头囊体内水灰比为0.45,囊外水灰比为1:
1,根据设计要求添加特制无收缩外加剂。
(2)水泥浆搅拌均匀,具有和易性、低泌水性和可注性。
并在水泥浆转移过程中采用过滤网对其进行过滤,以防发生管路堵塞。
(3)囊袋内注浆管采用DN20mm镀锌管,与囊袋进浆管丝扣连接。
注浆前先检查注浆管路,后采用压力注浆方法进行连续注浆。
(4)注浆作业连续,浆液应搅拌均匀,随搅随用。
为了提高浆体的早期强度,可加入适量的外掺剂,起到早强和膨胀的作用。
(5)无泌水水泥浆的搅拌量应大于扩体囊袋设计容量与注浆管路之和,并且考虑搅拌桶转移时损失,最终搅拌量不少于0.23m³。
(6)待扩体锚杆下放到锚孔的设计深度后,由泥浆泵将制配好的水泥浆压灌入挤扩囊体内,在孔底扩体段形成一形状规则的水泥结石体,强度高且性能稳定。
(7)向囊体内灌注无泌水水泥浆时,采用双指(注浆压力和注浆量)标控制其灌注总量。
通常注浆孔口压力不超过2.0MPa,囊袋灌注饱满度控制在0.95~1.0范围内,灌注量由搅拌桶内泥浆剩余量来推算。
(8)水泥浆灌注完毕后,及时拆除注浆管并回收锚孔内注浆管,随后对注浆系统进行清洗;可将剩余部分水泥浆灌入锚孔内。
(9)在对锚孔内注浆管回收操作中,一定要注意用扳手转动注浆管的方向(顺时针);一旦注浆管转动方向相反,通常会引起注浆管中间接口处脱节,无法全部回收注浆管(钢管),造成不必要的浪费。
4.7囊袋外注水泥浆
(1)完成囊袋内无泌水水泥浆灌注后,将锚孔内除注浆管与囊体脱离。
然后通过预埋的PVC塑料管向锚孔内进行囊外注浆。
直至孔口流浆为止
(2)注浆管出浆口应在距已灌注好的囊袋下部约30cm,注浆速度控制在50~100L/min。
(3)注浆过程中应适当晃动锚孔注浆管,以便注浆管能顺利拔出。
(4)锚孔内补浆完毕后立即拔出注浆管,进行下一锚孔注浆或用大量清水对管路进行清洗。
4.8锚杆锁定
(1)抗浮锚杆应在基础垫层施工完成并完全达到设计强度后进行锁定,采用测力计和扭力扳手完成。
(2)清理锚杆承压面,安放止水胶条、螺旋钢筋,锚垫板及高强螺母,进行锁定。
如图1、图2所示。
图1安放止水胶条、螺旋钢筋示意图
图2锚垫板大样示意图
(3)本工程锚杆施工完成后应进行验收试验,验收试验的数量为总根数的5%且不少于3根,验收试验的最大荷载为抗拔力设计值的1.5倍。
5、主要材料与设备
5.1材料
主要材料表
序号
材料名称
型号
单位
备注
1
钢筋
1Φ32-1080
42.818t
锚杆制作
2
高强螺母
M32
1004套
锚杆底部固定
3
水泥
P.O.42.5
842.59t
注浆料制作
4
囊袋
CJY-KT-精轧抗浮锚杆
502个
囊体制作
5
锚垫板
200X200X20
502个
筏板内锚固用
6
膨胀止水胶条
/
1050个
锚杆顶部止水
5.2设备
主要机械设备表
序号
名称
规格型号
数量(每工作面)
用途
1
履带式深基坑锚固钻机
YTA820A
3
引孔、机械扩孔
2
高压注浆泵
3SNS型
2
囊袋内外注浆
3
潜水泵
4
水泥浆搅拌供水
4
排污泵
(泥浆泵)
50YW系列
4
泥浆循环
5
泥浆搅拌桶
1m³
2
搅拌、储存水泥浆
6
切割机
1
切割钢筋
7
电焊机
BX315
3
焊接扩体锚杆护套
9
扭力扳手
4
安装高强螺母锚头,锁定
10
全站仪
SET510
1
测量放线
11
水准仪
AT-G2
1
标高测量
5.3本技术引用的标准、规范
《高压喷射扩大头锚杆技术规程》JGJ/T282-2012
《岩土锚杆(索)技术规程》CECS22:
2005
《预应力混凝土用螺纹钢筋》GB/T20065-2006
6、效益分析
6.1经济效益分析
(1)能够在较为广阔的地域和工程项目中替代目使用量极大的传统锚杄。
(2)基于技术优势可获得更高的单锚承载为、更好的防腐性能。
(3)由于材料省、工期短、承载力高,能够降低工程成本,其直接成本可以比传统锚杆减少10%-15%。
(4)国产锚杆钻机施工效率高,且其售价比国外同类型售价底50%。
6.2社会效益分析
(1)推动建筑施工环保,减少废浆液和废渣土排放。
(2)节省建筑材料,促进资源节约。
(3)基于深基坑和地下空间工程的建筑红线外占地,减少未来城市建设发展的障碍与隐患,促进社会和谐发展。
7、应用实例
本工程为XXXXXB-4地块四期地下车库抗浮锚杆工程。
位于XXXXX市西客站片区东至淄博路,南至聊城路,西至腊山河东路,北至清源路。
交通便利。
本工程抗浮设计水位为绝对高程24.50米,采用高强度扩体抗浮锚杆作为抗浮构件。
抗浮锚杆总数502根,抗浮锚杆有效长度为12.0m,其中,非扩体段长度为为8.0m,孔径150mm;扩体段长度为4.0m,孔径500mm。
锚头与筏板基础采用机械锚固方式。
抗浮抗浮锚杆抗拔承载力特征值均为390kN。
锚杆顶标高为18.05m-18.65m,锚杆锚入第5层粉质粘土,锚入筏板350mm(钢筋下料长度为12.0m)。
锚杆采用非预应力PSB1080∅32螺纹钢筋,箍筋为HPB300∅8螺旋箍筋,抗浮锚杆采用Ⅲ级防腐,杆体普通锚固段采用外涂环氧涂层的方式进行防腐处理,外涂层厚度大于280μm,防腐涂层进入扩体锚固段的搭接长度大于500mm。
止水钢板采用Q235B级的碳素结构钢,水泥使用P.O42.5普通硅酸盐水泥。
现场施工照片
普通段锚杆成孔扩体段成孔用钻头
更换扩孔钻头、扩体段成孔锚杆囊体端部制作
扩体锚杆制作完成锚杆安放
锚杆安放完成囊袋内注浆
囊袋外注浆锚杆锁定完成
8、技术提供项目及咨询联系人
技术提供单位、项目
Xxxxxxxxx建筑有限公司/XXXXXXXXXXX项目
主要完成人
技术咨询联系人
联系电话
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 预应力 强度 扩体抗浮锚杆 施工 技术