一种树根桩预应力抗浮锚索施工工艺[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 1125243 A(43)申请公布日 2021.03.26

(21)申请号 202011365136.4(22)申请日 2020.11.27

(71)申请人 苏州市中坚建设工程有限责任公司

地址 215007 江苏省苏州市太湖西路1188

号世茂南广场1幢506室(72)发明人 蒋红星　(51)Int.Cl.

E02D 31/12(2006.01)E02D 5/74(2006.01)E02D 15/04(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图1页

()发明名称

一种树根桩预应力抗浮锚索施工工艺(57)摘要

本发明提出了一种树根桩预应力抗浮锚索施工工艺，主要包括如下步骤：S1、桩机就位；S2、钻进成孔；S3、下放钢绞线及注浆管；S4、投灌碎石；S5、注浆；S6、拔注浆管、移位；S7、锚索张拉锁定。通过上述方式，本发明能够通过较少的水泥消耗量来达到较高的抗拔承载力，降低工程造价。

CN 1125243 ACN 1125243 A

权　利　要　求　书

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1.一种树根桩预应力抗浮锚索施工工艺，其特征在于，主要包括如下步骤：S1、桩机就位，桩位偏差控制在20mm之内，垂直度误差不超过1/100；S2、钻进成孔，孔的深度比设计的树根桩长度深0.5m，钻孔时采用天然泥浆护壁，在孔口下设护孔套管，以保证孔口处不坍塌，钻进时，保持桩孔垂直度不超过1/100，钻机达到设计深度后，将钻杆提起200mm，注入清水开动钻机空钻，进行清孔作业，到孔中流出的泥浆比重小于1.2为止；

S3、下放钢绞线及注浆管，钢绞线端部设置Ф150×10锚盘将钢绞线固定在一起，同时将钢绞线绑扎成束，每隔1.5米设置一个对中定位器，注浆管采DN20的钢管，与钢绞线绑扎在一起下放至孔内；

S4、投灌碎石，在钢绞线下入孔内之后，直接往孔内填入5mm～15mm粒径的碎石，填满至

碎石投入量不小于计算桩孔体积的0.9倍，填灌碎石过程同时利用注浆管孔口后略加捣实，

注水清孔，待孔口返出清水后开始注浆；

S5、注浆，注浆采用纯水泥浆，水泥采用Po42.5普通硅酸盐水泥，水灰比宜为0.4～0.5，第一次注浆压力为0.8～1.0mpa，注浆时控制压力，使浆液均匀上冒，直至泛出孔口为止；

S6、拔注浆管、移位，当浆液从孔口冒出或注浆量超过规定值时，停止注浆，立即拔管，每拔1米必须补浆一次，直至全部拔出注浆管为止；

S7、锚索张拉锁定，当树根桩锚固体养护28天后进行张拉锁定，张拉锁定荷载为锚索竖向抗拔承载力特征值的0.8倍。

2.根据权利要求1所述的一种树根桩预应力抗浮锚索施工工艺，其特征在于，步骤S3中注浆管的数量设置为2根。

3.根据权利要求2所述的一种树根桩预应力抗浮锚索施工工艺，其特征在于，一次注浆管可临时固定在钢绞线上，便于注浆后拔出，二次注浆管应与钢筋笼绑扎固定，注浆管口下端距孔底为300mm。

4.根据权利要求1所述的一种树根桩预应力抗浮锚索施工工艺，其特征在于，步骤S4中下料过程中，轻轻敲击钢绞线，以保证填料密实。

5.根据权利要求1所述的一种树根桩预应力抗浮锚索施工工艺，其特征在于，步骤S5应在投完碎石后立即注浆不得间歇，注浆管外壁光滑，易从孔内拔出，其接头采用内缩节。

6.根据权利要求1所述的一种树根桩预应力抗浮锚索施工工艺，其特征在于，在步骤S6后进行二次注浆。

7.根据权利要求6所述的一种树根桩预应力抗浮锚索施工工艺，其特征在于，二次注浆采用纯水泥浆，水泥采用Po42.5普通硅酸盐水泥，水灰比为0.4～0.5，二次注浆应在浆液初凝之后在第二根注浆管内进行，控制在一次注浆后4～6h范围内，注浆压力为2.0～3.0MPa，注浆量按设计要求控制。

8.根据权利要求1所述的一种树根桩预应力抗浮锚索施工工艺，其特征在于，步骤S7锚索张拉锁定的锚具采用OVM15系列。

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一种树根桩预应力抗浮锚索施工工艺

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技术领域

[0001]本发明涉及建筑领域，尤其是涉及一种树根桩预应力抗浮锚索施工工艺。背景技术

[0002]传统抗浮锚杆，是建筑工程地下结构抗浮措施的一种。近年来，为了更好的解决用地紧张，地下空间的应用越来越广泛，工程中就出现了遇到地下水位较浅的大型地下构筑物如地下或露天游泳池、大型地下室、大型地下洞室等。由于该类地下结构物建筑面积大、基础埋藏较深，上部建筑层数相对较少，在历史最高地下水位情况下，主体结构自重不足以抵抗地下水的上浮力，地下结构物的抗浮问题日益突出。因此，这些地下结构在抗浮设计中较多的采用抗浮锚杆的形式。

[0003]目前抗浮锚杆的工艺原理为：利用小型钻机在地基土内成孔，在孔内放置钢筋并进行注浆、养护达到设计要求的强度后，在地基土体内形成钢筋与水泥砂浆(水泥浆)组成的锚固体，然后将锚杆钢筋与基础底板或承台锚固连接，通过抗浮锚杆锚固体提供的抗拔力，来有效抵抗地下水的上浮力。

[0004]目前抗浮锚杆的适用范围为：构筑物体型较大、地下水位较浅、基础埋藏较深、建筑层数较少、结构自身重量不能满足抵抗地下水浮力的结构物或构筑物的抗浮施工。[0005]传统抗浮锚杆施工技术存在以下几方面的不足：[0006]1、锚固体直径较小，一般直径为150mm，单根抗浮锚杆能提供的抗拔承载力相对较小，故抵抗相同大小的上浮力需要的锚杆数量较多；[0007]2、传统抗浮锚杆杆体材料为普通钢筋，无法施加预应力，控制变形不利；[0008]3、锚杆施工时成孔后孔内注浆材料全部为水泥砂浆或纯水泥浆，水泥消耗量较高，相对造价也较高。发明内容

[0009]为解决上述问题，本发明提出了一种树根桩预应力抗浮锚索施工工艺，能够通过较少的水泥消耗量来达到较高的抗拔承载力，降低工程造价。[0010]本发明的主要内容包括：一种树根桩预应力抗浮锚索施工工艺，主要包括如下步骤：

[0011]S1、桩机就位，桩位偏差控制在20mm之内，垂直度误差不超过1/100；[0012]S2、钻进成孔，孔的深度比设计的树根桩长度深0.5m，钻孔时采用天然泥浆护壁，在孔口下设护孔套管，以保证孔口处不坍塌，钻进时，保持桩孔垂直度不超过1/100，钻机达到设计深度后，将钻杆提起200mm，注入清水开动钻机空钻，进行清孔作业，到孔中流出的泥浆比重小于1.2为止；[0013]S3、下放钢绞线及注浆管，钢绞线端部设置Ф150×10锚盘将钢绞线固定在一起，同时将钢绞线绑扎成束，每隔1.5米设置一个对中定位器，注浆管采DN20的钢管，与钢绞线绑扎在一起下放至孔内；

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S4、投灌碎石，在钢绞线下入孔内之后，直接往孔内填入5mm～15mm粒径的碎石，填

满至孔口后略加捣实，碎石投入量不小于计算桩孔体积的0.9倍，填灌碎石过程同时利用注浆管注水清孔，待孔口返出清水后开始注浆；[0015]S5、注浆，注浆采用纯水泥浆，水泥采用Po42.5普通硅酸盐水泥，水灰比宜为0.4～0.5，第一次注浆压力为0.8～1.0mpa，注浆时控制压力，使浆液均匀上冒，直至泛出孔口为止；

[0016]S6、拔注浆管、移位，当浆液从孔口冒出或注浆量超过规定值时，停止注浆，立即拔管，每拔1米必须补浆一次，直至全部拔出注浆管为止；[0017]S7、锚索张拉锁定，当树根桩锚固体养护28天后进行张拉锁定，张拉锁定荷载为锚索竖向抗拔承载力特征值的0.8倍。[0018]优选地，步骤S3中注浆管的数量设置为2根。[0019]优选地，一次注浆管可临时固定在钢绞线上，便于注浆后拔出，二次注浆管应与钢筋笼绑扎固定，注浆管口下端距孔底为300mm。[0020]优选地，步骤S4中下料过程中，轻轻敲击钢绞线，以保证填料密实。[0021]优选地，步骤S5应在投完碎石后立即注浆不得间歇，注浆管外壁光滑，易从孔内拔出，其接头采用内缩节。[0022]优选地，在步骤S6后进行二次注浆。[0023]优选地，二次注浆采用纯水泥浆，水泥采用Po42.5普通硅酸盐水泥，水灰比为0.4～0.5，二次注浆应在浆液初凝之后在第二根注浆管内进行，控制在一次注浆后4～6h范围内，注浆压力为2.0～3.0MPa，注浆量按设计要求控制。[0024]优选地，步骤S7锚索张拉锁定的锚具采用OVM15系列。[0025]本发明的有益效果在于：[0026]1、本发明树根桩施工技术比较成熟，施工设备较小，施工方便，成桩速度快，施工工期短；[0027]2、相比传统抗浮锚杆锚固体，树根桩直径相对较大，采用树根桩做锚固体，可以获得的抗拔承载力相对较高；[0028]3、采用预应力钢绞线做抗浮锚索的杆体，便于对抗浮锚索施加预应力，从而可以有效控制地下结构的上浮变形量；[0029]4、树根桩锚索锚固体采用碎石作为主要骨料，仅对碎石空隙进行填充注浆，注浆量较小，可以大大减少水泥的使用量，从而可以大大降低工程造价；[0030]5、本工艺整套施工流程技术成熟，操作简单，施工效率高，经济效益好。附图说明

[0031]图1为本发明一种树根桩预应力抗浮锚索施工工艺一较佳实施例的工艺流程图；具体实施方式

[0032]以下结合附图对本发明所保护的技术方案做具体说明。[0033]实施例1

[0034]实施例1公开了一种树根桩预应力抗浮锚索施工工艺，主要包括如下步骤：

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S1、桩机就位，桩位偏差控制在20mm之内，垂直度误差不超过1/100；

[0036]S2、钻进成孔，成孔方法与普通灌注桩基本相同，施工时可采用工程地质钻机成孔，孔的深度比设计的树根桩长度深0.5m，钻机的钻头与树根桩直径相同，钻孔时采用天然泥浆护壁，在孔口下设护孔套管，以保证孔口处不坍塌，钻进时，保持桩孔垂直度不超过1/100，钻机达到设计深度后，将钻杆提起200mm左右，注入清水开动钻机空钻，进行清孔作业，到孔中流出的泥浆比重小于1.2为止，从而完成置换泥浆清孔的目的；[0037]S3、下放钢绞线及注浆管，钢绞线端部设置Ф150×10锚盘将钢绞线固定在一起，同时将钢绞线绑扎成束，每隔1.5米设置一个对中定位器，注浆管采DN20的钢管，与钢绞线绑扎在一起下放至孔内；[0038]S4、投灌碎石，在钢绞线下入孔内之后，直接往孔内填入5mm～15mm粒径的碎石，下料不宜太快，下料过程中，可轻轻敲击钢绞线，以保证填料密实，填满至孔口后略加捣实，碎石投入量不应小于计算桩孔体积的0.9倍，填灌碎石过程同时利用注浆管注水清孔，待孔口返出清水后开始注浆；[0039]S5、注浆，投完碎石后应立即注浆不得间歇，注浆管外壁应光滑，易从孔内拔出，其接头宜采用内缩节，注浆采用纯水泥浆，水泥采用Po42.5普通硅酸盐水泥，水灰比宜为0.4～0.5，第一次注浆压力为0.8～1.0mpa，注浆时控制压力，使浆液均匀上冒，直至泛出孔口为止；

[0040]S6、拔注浆管、移位，当浆液从孔口冒出或注浆量超过规定值时，停止注浆，立即拔管，每拔1米必须补浆一次，直至全部拔出注浆管为止；[0041]S7、锚索张拉锁定，当树根桩锚固体养护28天后进行张拉锁定，张拉锁定荷载为锚索竖向抗拔承载力特征值的0.8倍，锚具采用OVM15系列，锚具和夹具应符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》(JGJ85‑2010)。[0042]实施例2

[0043]实施例2为获得较高的抗拔承载力，也可以采用二次注浆施工工艺，即在一次注浆浆液初疑后进行二次注浆，注浆材料为一般为水泥砂浆或纯水泥浆。相比于传统抗浮锚杆，树根桩锚索锚固体采用碎石作为主要骨料，仅对碎石空隙注水泥浆，这样可以通过较少的水泥消耗量来达到较高的抗拔承载力，相对工程造价也比较节约。[0044]实施例2公开了一种树根桩预应力抗浮锚索施工工艺，主要包括如下步骤：[0045]S1、桩机就位，桩位偏差控制在20mm之内，垂直度误差不超过1/100；[0046]S2、钻进成孔，成孔方法与普通灌注桩基本相同，施工时可采用工程地质钻机成孔，孔的深度比设计的树根桩长度深0.5m，钻机的钻头与树根桩直径相同，钻孔时采用天然泥浆护壁，在孔口下设护孔套管，以保证孔口处不坍塌，钻进时，保持桩孔垂直度不超过1/100，钻机达到设计深度后，将钻杆提起200mm左右，注入清水开动钻机空钻，进行清孔作业，到孔中流出的泥浆比重小于1.2为止，从而完成置换泥浆清孔的目的；[0047]S3、下放钢绞线及注浆管，钢绞线端部设置Ф150×10锚盘将钢绞线固定在一起，同时将钢绞线绑扎成束，每隔1.5米设置一个对中定位器，注浆管采DN20的钢管，共2根，与钢绞线绑扎在一起下放至孔内；[0048]S4、投灌碎石，在钢绞线下入孔内之后，直接往孔内填入5mm～15mm粒径的碎石，下料不宜太快，下料过程中，可轻轻敲击钢绞线，以保证填料密实，填满至孔口后略加捣实，碎

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石投入量不应小于计算桩孔体积的0.9倍，填灌碎石过程同时利用注浆管注水清孔，待孔口返出清水后开始注浆；[0049]S5、注浆，投完碎石后应立即注浆不得间歇，注浆管外壁应光滑，易从孔内拔出，其接头宜采用内缩节，注浆采用纯水泥浆，水泥采用Po42.5普通硅酸盐水泥，水灰比宜为0.4～0.5，第一次注浆压力为0.8～1.0mpa，注浆时控制压力，使浆液均匀上冒，直至泛出孔口为止；

[0050]S6、拔注浆管、移位，当浆液从孔口冒出或注浆量超过规定值时，停止注浆，立即拔管，每拔1米必须补浆一次，直至全部拔出注浆管为止，一次注浆管可临时固定在钢绞线上，便于注浆后拔出，二次注浆管应与钢筋笼绑扎固定，注浆管口下端距孔底为300mm左右；[0051]S7、二次注浆，二次注浆采用纯水泥浆，水泥采用Po42.5普通硅酸盐水泥，水灰比宜为0.4～0.5，二次注浆应在浆液初凝之后在第二根注浆管内进行，可控制在一次注浆后4～6h范围内，注浆压力为2.0～3.0MPa，注浆量应按设计要求控制；[0052]S8、锚索张拉锁定，当树根桩锚固体养护28天后进行张拉锁定，张拉锁定荷载为锚索竖向抗拔承载力特征值的0.8倍，锚具采用OVM15系列，锚具和夹具应符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》(JGJ85‑2010)。[0053]本发明1、采用树根桩做抗浮锚索的锚固体，树根桩的成孔直径可以达到300～500mm，从而可以获得较高的抗拔承载力；2、采用预应力钢绞线做抗浮锚索的杆体，可以通过施加预应力的方式来有效控制地下结构上浮的变形；3、树根桩锚索锚固体采用碎石作为主要骨料，可以降低水泥的使用量，有效地降低工程造价。[00]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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图1

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