[实用新型]一种高抗拔力的应力分散式加砂抗浮桩

说明书

技术领域

本实用新型涉及土木工程技术领域，特别涉及深基坑支护及地基快速加固与锚固工程中使用的加砂抗浮桩。

背景技术

目前深基坑主动支护采用的桩锚结构和建筑物抗浮与抗倾斜的抗拔桩，主要有土层锚杆。该土层锚杆一般采用钻孔灌浆以及旋喷注浆形成水泥浆锚固体或水泥土锚固体并插入锚筋，由于工期要求紧，在较短的养护期内，就需要对其中的锚筋进行张拉，常常使得灌浆体或旋喷注浆形成的锚固体被拉压损伤。可以说，在目前3～7天的养护期内，由灌浆或旋喷注浆形成的锚固体抗压强度一般较低，无法取得较高的抗拔力。为了在较短的养护期内得到较好的锚固效果，急需解决高抗拔力下如何提高加筋体与锚固体之间的粘结问题。

为了使得加劲桩体在较短的养护期内能提供较高的抗拔力，常常采用速凝剂或早期剂来提高水泥土体或水泥浆体的强度，或采用化学胶凝剂，但这些均增加较多施工成本，且提高的幅度较小。

当前常用的锚杆一般采用全粘结钢绞线和一个锚锭板作为锚固件，这种锚杆在较长的养护期内能够满足设计要求，但当养护时间较短，锚固体的强度较低时，经过工程的实测发现这种锚杆常常出现位移大的现象，特别是在淤泥质土中，变形大的状况更加明显。

土层锚杆的荷载传递机理是：全粘结锚杆内部荷载传递机理主要分两部分：钢绞线受力通过与浆体的接触面传递给浆体，浆体通过与岩土的接触面传递给岩土，这两个传递过程形式都是剪力形式，所以同时伴随两种破坏形式。一种即由于锚杆滑面处的粘结力不足，当滑面处的剪切力达到最大值时锚杆杆体与灌浆体之间就会发生相对滑动，剪切力以渐进的方式向锚固段远端传递，随着锚杆承受荷载值的增加，沿锚固长度以类似于摩擦桩的方式转移结合应力最终由于锚杆不能承受其值而导致破坏，称为注浆体与杆体界面失效。另外一种由于锚固段地层对于砂浆的摩擦力不能承受极限拉力，锚杆将会发生和注浆体一同被拔出的现象，称为注浆体与土体的界面失效。

地基加固中使用的水泥浆液一般都为纯水泥浆，经过多年实践，采用这种纯水泥浆的搅拌桩，在粘土地层中成桩强度较低。

综合当今的理论研究与工程实测成果，针对锚杆的常见两种破坏形式，我们发现提高锚杆抗拔力的切入点为如何提高锚筋体和注浆体接触面的面积和强度，以及如何改善加筋体与锚固体之间的粘结力及作用力方向。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，克服现有抗拔桩存在的技术问题和结构缺陷，提供一种高抗拔力的应力分散式加砂抗浮桩。

为了解决上述问题本实用新型的技术方案是这样的：

一种高抗拔力的应力分散式加砂抗浮桩，包括一个桩体，桩体内带有筋体，其特征是，桩体由水泥砂浆混合而成。

所述筋体连接有应力分散结构体，所述加筋体与应力分散结构体组成锚固件与桩体粘结在一起。

所述筋体中心与桩体中心偏移≤20cm。

所述筋体外侧设置有防腐蚀金属管。

在防腐蚀金属管与管内筋体的间隙中填充水泥浆或水泥砂浆。

所述水泥砂浆浆液的重量配比为：水∶水泥∶砂＝100∶(20～200)∶(20～100)，其中砂的粒径小于等于5mm。

所述应力分散结构体为锚定板，锚锭板由金属或高强非金属材料制成。

筋体的锚固段内设置有两个以上的锚锭板，其中一个锚定板设置在加筋体的锚固段前端。

锚锭板与加筋体采用挤压套连接、锁具连接、焊接或螺栓连接。

所述的锚锭板呈圆盘形或多边形。

所述的锚锭板围绕中心孔分布有多个加筋体的连接孔。

所述的锚锭板与一根或多根加筋体同时相连。

所述筋体为无粘结钢绞线、粘结钢绞线、部分粘结钢绞线、钢丝绳、钢筋、钢管、型材等材料。

一种高抗拔力的节能型应力分散式加砂抗浮桩的施工方法，包括以下步骤，

a)首先钻杆下沉钻进，后拔出钻杆，通过喷浆管喷射水泥砂浆，形成水泥砂土桩体；

b)在后续钻杆下沉过程中，在水泥砂土桩体内插入抗拔筋至指定位置；

c)最后拔出钻杆，将抗拔筋留在水泥砂土桩体内。

在a)步骤钻杆下沉钻进过程中，边钻进边喷水泥砂浆。

在a)步骤，钻杆拔出过程中，同时进行喷水泥砂浆。

在a)步骤，形成水泥土桩体后，将钻杆拔出，同时将抗拔筋连接在卷扬机上进行起吊，再进行b)步骤。

所述喷浆管的注浆压力＜35MPa。