[实用新型]一种全长压力型可拆芯抗拔桩锚承载体组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种全长压力型可拆芯抗拔桩锚承载体组件，属于土木建筑工程领域。

背景技术

随着大型地下工程如大型建筑基坑工程、交通隧道工程建设，依靠传统锚杆及竖直抗拔桩进行抗拔锚固设计就凸现出造价高、工期长、抗拔效果不佳和遗留地下废弃物（是后续工程的隐患）等缺点。

等截面桩锚杆承担竖荷载时，拉拔力主要由桩侧摩擦力以及锚杆体自身强度承担，应力通过锚杆体逐渐将荷载传递到深部土体。此时随着锚杆位移的增加，拉应力逐渐向下部扩展，直到端部为止。锚固体端部与土体相对位移达到临界值时，该处摩阻力已达到极限，则整个桩身的摩擦力也已达到甚至超过了峰值，而后桩的抗拔力将逐渐下降直至失效。

在地下工程开发建设中，利用桩锚来提供抗拔力是较为常用形式，这种承受上（拉）拔力的桩称为抗拔桩。以下基础就常用抗拔桩来满足工程要求的抗拔力：1)高压输电线塔；2)电视塔等高耸建筑物；3)承受浮托力为主的地下结构，如深水泵房，地下室或其他工业建筑中的深坑；4)在水平荷载作用下出现上拔力的建(构)筑物；5)膨胀土或冻胀土地基上的建筑物；6)海洋石油的钻采平台及洋面或潜水系泊系统的桩基；7)高层建筑物主楼与裙楼连接处的桩基；8）建筑基坑围护工程。

进入21世纪后，随着高层建筑和基坑工程的大量涌现，抗拔桩锚使用越来越多。到目前为止还没有成熟的有关抗拔桩的计算设计理论。相比于抗压桩，抗拔桩锚在荷载作用下的荷载传递机理及计算方法尚不太成熟。迄今抗拔桩设计方法仍处借鉴抗压桩设计一方法阶段，即以桩的抗压侧摩阻力值导入一个经验折减系数后作为抗拔桩侧摩阻力值以估算抗拔承载力。

抗拔桩的抗拔承载力由桩侧抗拔力阻力、桩重和桩底部在受到上拔荷载作用时形成的真空吸力三部分组成。但是真空吸力在总抗拔力中占的比例较小，并且往往在受荷后期可能会消失而常常不计。Tomlinson，M.J.认为粘土中桩的短期抗拔侧摩阻力一般与抗压侧摩阻力相等，当为圆柱性桩时，3-4个月后长期抗拔承载力可降低0.5左右。这是拉力向桩锚的固有属性。

抗压桩的侧摩阻力方向竖直向上，常被称为正摩阻力，而抗拔桩锚侧阻力方向相反，称之为负摩阻力。工程界通常认为抗拔桩侧摩阻力小于抗压桩侧摩阻力。但是实验结果不符，抗拔桩侧摩阻力可以小于、等于甚至大于抗压桩的侧摩阻力。而现行抗拔桩设计中，均认为规定抗拔桩侧摩阻力小于抗压桩侧摩阻力。

我国对在砂质土层的钻孔桩进行荷载试验得到的实测资料分析后，得出抗拔桩侧摩阻力为抗压桩侧摩阻力的0.16-0.34，入土深度愈浅比值愈小。

江苏地区淤泥粉质粘土层采用潜水工程电钻施工的钻孔灌注桩(桩径600mm，桩长20m)得到资料显示，拔压侧摩阻力比值为0.6-0.80。从粉沙中的冲吸式等截面钻孔灌注桩(桩径450mm，桩长12m)的抗拔侧摩阻力与抗压侧摩阻力比值为0.9左右。

我国港口工程技术规范规定了一个从抗压桩侧阻力确定抗拔桩侧阻力的折减系数0.8。

上述比值有较大离散性，原因是多方面的(1)抗压桩的桩侧摩阻力有的采用实测值，有的选用经验方法划分的数值，(2)灌注桩施工难以控制，计算桩径与实测桩径有较大出入，而桩侧即使只有不大的突出部分也能使抗拔承载力有明显提高，(3)土层的多样性等。影响单桩抗拔承载力的因数是多方面的，主要因数有(1)桩的类型及施工方法；(2)桩的长度；(3)地基的类别；(4)土层的形成历史；(5)桩的加载历史；(6)荷载的特性；因此在确定抗拔桩承载力时，首先要区分各种情况，考虑场地岩土特性，盲目用一种方法可能是错误的。

现有技术至少存在以下缺点：1）成孔与锚杆安插工序分开，费事、费时功效低、成本高；2）由于构成桩锚的材料是水泥土、混凝土，其抗拉力不足其抗压力的1/3，因此承载力低、如果地下水含有对钢筋腐蚀的化学物质，将造成构成严重隐患；3）当锚杆孔所穿越的土层结构松散时，必须借助套管或泥浆护壁成孔，甚至无法成孔锚固；4）拆芯率不到60%，材料留置于地下，成为地下污染物，也将成后来工程建设的障碍。

发明内容

本实用新型提出的是一种全长压力型可拆芯抗拔桩锚承载体组件，其目的：1）提高竖向、斜向、斜向抗拔桩锚施工效率、桩锚的性价比高；2）同条件下，承载力更高；3）土质适应性广泛；4）环保，不遗留地下工程废弃物。