變直徑鋼筋籠擴大頭錨桿樁系統(tǒng)背景技術(shù)

時間：2021-11-02作者：安徽俊力建設(shè)有限公司瀏覽：268

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種錨桿樁，尤其是變徑鋼筋籠及其擴體錨桿樁系統(tǒng)，主要用于建筑地下室抗浮基坑支護，邊坡支護，以及加固等技術(shù)范疇，也用于抗壓樁。本實用新型可提供的抗拔力較大，性能穩(wěn)定可靠錨桿中及骨架，對減少環(huán)境污染，是加快工程進度的裝置與應(yīng)用技術(shù)。




背景技術(shù)

直通或擴大頭錨桿技術(shù)是一種新型的地下工程應(yīng)用技術(shù)，符合國家倡導(dǎo)的“節(jié)能減排、綠色發(fā)展”精神。在解決地下室抗浮、基坑支護等方面，與一般傳統(tǒng)工藝相比，較加的經(jīng)濟、環(huán)保；同時在成本、工期與耐久性等方面，也有較大的優(yōu)勢。隨著擴體錨桿技術(shù)的推廣，越來越多的工程采用擴體錨桿技術(shù)進行地下室抗浮、基坑支護等。與此同時，大量的工程實踐表明，錨桿的承拉力遠大于普通錨桿，普通錨桿變形位移的較大，因而在位移控制方面比傳統(tǒng)的樁基礎(chǔ)要求較高，因此如何較好的控制錨桿的變形，是對擴體錨桿技術(shù)改進的一個重要方向。業(yè)界公知的是，錨桿變形包括桿體自由段彈性變形和擴大頭錨固段的土體蠕變變形兩種，需要有相對應(yīng)的產(chǎn)品和工法，也涉及承壓型直通或變直徑鋼筋籠擴體錨桿工法。

現(xiàn)階段擴大頭抗浮錨桿解決變形方法存在的問題，大量的工程實踐表明，直通或擴大頭錨桿變形比傳統(tǒng)的樁基礎(chǔ)大，因此如何較好的控制錨桿的變形，是對擴體錨桿技術(shù)改進的一個重要方向。

錨桿擴體段的受壓土體塑性變形及殘余變形，與擴體段承受的端壓力有關(guān)以及所在土層性質(zhì)相關(guān)，與桿體采用的鋼筋根數(shù)無關(guān)。

錨桿自由段桿體的彈性變形控制，桿體的彈性變形即鋼筋的彈性變形主要由桿體鋼筋的截面積、鋼筋的彈性模量以及桿體的長度控制。軸向拉壓變形公式:







以南京某項目地下室抗浮錨桿為例，錨桿總長13m（其中錨桿普通段長10.0m，直徑200mm；擴體段直徑750mm，長3.0m），抗拔特征值500KN的錨桿為例。抗拔錨桿理論彈性位移量計算表如下：

錨桿名稱 工程樁長13m

錨桿抗拔力極限值（N） 1000×103

普通段段長度

L1（mm） 10.0×103

鋼筋彈性模量

E（N/mm2） 200×103

鋼筋截面面積

A(mm2） 1256.00

自由段長度理論彈性極限伸長量

（mm） 51.75

在極限荷載的狀態(tài)下，錨桿的理論自由變形達51.75mm。

經(jīng)過試錨試驗，其在極限抗拔力作用下，錨桿的較大變形81.6mm，殘余變形約31.3mm，則其發(fā)生的實際彈性變形為50.3mm。由此可見，錨桿的彈性變形占擴大頭錨桿較大變形量的50%以上。

對于擴大頭抗浮錨桿變形的控制，現(xiàn)階段主要方法是通過后張法施加來解決錨桿自由段的彈性變形，具體實施步驟是，在主體結(jié)構(gòu)底板澆筑完成以后，在底板上開槽，通過底板作為施加的支點，然后施加完成后，再后澆開槽處混凝土完成錨桿鎖定。這種變形控制的方法主要缺陷在于，需要在底板施工完成并達到設(shè)計強度后才能施加，這樣會大大延誤工期，同時施加時需要在主體結(jié)構(gòu)底板上開槽，對主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的破壞，對地下室防水產(chǎn)生不利影響，同時對基坑降水要求較長，相對成本增加更多。未解決承壓型直通或變直徑鋼筋籠擴體錨桿自由段變形的控制的方法。

錨桿必須具備幾個要素：抗拉強度**巖土體的桿體， 桿體一端可以和巖土體緊密接觸形成摩擦（或粘結(jié)）阻力；錨桿桿體位于巖土體外部的另一端能夠形成對巖土體的徑向阻力；錨桿作為深入地層的受拉構(gòu)件，它一端與工程構(gòu)筑物連接，另一端深入地層中，整根錨桿分為自由段和錨固段，自由段是指將錨桿頭處的拉力傳至錨固體的區(qū)域，其功能是對錨桿施加；錨固段是指水泥漿體將筋與土層粘結(jié)的區(qū)域，其功能是將錨固體與土層的粘結(jié)摩擦作用增大，增加錨固體的承壓或抗浮作用，將自由段的拉力傳至土體深處。

本申請人申請的CN2017208194362、一種克服抗浮抗拉錨桿施工變形的裝置，用變直徑的鋼筋籠的錨桿，是用于巖土體加固的桿件體系結(jié)構(gòu)。通過錨桿桿體的縱向拉力作用，克服巖土體抗拉能力遠遠**抗壓能力的缺點。從力學觀點上是主要是提高了圍巖體的粘聚力C和內(nèi)摩擦角φ。其實質(zhì)上錨桿位于巖土體內(nèi)與巖土體形成一個新的復(fù)合體。這個復(fù)合體中的錨桿是解決圍巖體的抗拉能力低的關(guān)鍵。從而使得巖土體自身的承載能力大大加強。

錨桿是當代地下開采的礦山當中巷道支護的較基本的組成部分，將巷道的圍巖束縛在一起,使圍巖自身支護自身；現(xiàn)在錨桿不僅用于礦山，也用于建筑工程技術(shù)中，對地下室、邊坡，隧道，壩體等進行主動加固。

錨桿的基本型是：鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿。以水泥砂漿作為錨桿與圍巖的粘結(jié)劑。還包括倒楔式金屬錨桿。管縫式錨桿。樹脂錨桿。用樹脂作為錨桿的粘結(jié)劑，成本較高。西安科技大學惠興田實用新型了一種新型的螺旋式錨桿→自旋錨桿。自旋錨桿包括以下種類：自攻擠壓旋進錨桿→在土層中*鉆孔直接擠壓旋進安裝錨固力20KN/m；自旋注漿錨桿→在鉆孔中安裝結(jié)束后利用自旋錨桿注漿就成為具有初錨力的自旋注漿錨桿；自旋樹脂錨桿→在鉆孔中安裝的同時自旋錨桿將樹脂藥卷攪拌成為具有初錨力的自旋樹脂錨桿；自鉆自錨固錨桿→在自旋錨桿中空內(nèi)放入鉆桿使鉆眼安裝一次完成是具有初錨力的自鉆錨桿；自旋噴漿錨桿→在土層中邊噴漿邊鉆進安裝錨注一次完成錨固力35KN/m；目前市場上常用的擴體錨桿技術(shù)有素漿體，囊式擴體錨桿技術(shù)等。

本實用新型人已經(jīng)就變徑鋼筋籠的結(jié)構(gòu)作了限定，但對于如何釋放鋼筋籠擴大變徑還需要專門結(jié)構(gòu)，且要求穩(wěn)定可靠的釋放，因為變徑在地下鉆孔內(nèi)。

CN201710363883一種克服抗浮固定直徑錨頭或擴大頭錨桿體系變形的工法是本申請人在先申請，當鉆孔鉆進至設(shè)計深度，能夠開展高壓旋噴施工或機械擴孔施工，放下錨桿的拉桿與固定直徑錨頭或擴大頭，擴大頭到位后擴大機構(gòu)將擴大頭擴大至設(shè)計尺寸，然后高壓注漿或灌注混凝土在擴體段和整個自由段成樁；錨桿中拉桿采用能施加的螺紋鋼筋；綁扎螺旋箍筋以及基底上的基礎(chǔ)底板鋼筋，綁扎過程中避免碰撞鋼筋；最后，支模澆筑基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ)底板。

工程實際表明：承壓型變直徑鋼筋籠擴體錨桿的位移由桿體的彈性變形和擴體段的滑移（塑性變形）兩部分組成。錨桿至今仍未有實用新型。


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