[发明专利]预应力锚杆抗浮结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种预应力锚杆抗浮结构，包括预应力锚杆和地下室底板，预应力锚杆包括锚杆体和位于锚杆体内的筋体，筋体的下端固定于锚杆体下部，锚杆体的顶端设置有预应力传递装置，预应力传递装置包括第一板部件、第二板部件以及连接第一板部件和第二板部件的连接件，第二板部件位于第一板部件的上方；第二板部件上方设置有锚具，筋体贯穿第一板部件和第二板部件，筋体的顶端与锚具固定连接；预应力传递装置、锚具以及筋体的顶端均容纳于地下室底板的内部。本发明具有施工简便、经济性好的特点，不需要在地下室底板上开设张拉孔洞，有利于提高施工进度，防止地下室底板渗漏的发生。

技术领域

本发明涉及预应力锚杆抗浮结构及其施工方法，属于建筑地下结构抗浮结构技术领域。

背景技术

大多数地下室都存在抗浮问题。当前通常采用的解决方案是采用HRB400级螺纹钢筋，其抗拉强度设计值较低。根据《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019的规定：抗浮设计等级为甲级的工程，按不出现裂缝进行设计，在荷载效应标准组合下锚固浆体中不应产生拉应力；抗浮设计等级为乙级的工程，按裂缝控制进行设计，在荷载效应标准组合下锚固浆体中拉应力不应大于锚固浆体轴心受拉强度。通常的设计方法采用HRB400级螺纹钢筋，难以解决上述问题。

在工程界，抗浮锚杆和抗浮桩是两种不同的抗浮结构。

抗浮锚杆，指的是锚固在地基中与地下结构底板共同承担地下水浮力的抗拔构件。它具有以下特征：

1、抗浮锚杆只能受拉，不能受压，因此它是单纯的抗拔构件，针对性非常强，适用于抗拉构件；

2、抗浮锚杆包括锚杆浆体(锚杆体2)和锚杆筋体3，且锚杆的筋体3布置在锚杆浆体的中心位置，不再配置其它钢筋(如图1所示)；

3、抗浮锚杆的直径较小，常用的直径为150mm-200mm；

4、锚杆施工机械是钻机，设备轻巧，施工便捷，成本低；

抗浮锚桩，指的是设置在地基中与地下结构底板共同承担地下水浮力或上部结构荷载的抗拔构件。它的特征如下：

抗浮锚桩，既可以承担水浮力，又可以承担上部结构的压力。即受拉又受压；

沿周边需要配置纵向钢筋和箍筋，且纵向钢筋的最小配筋率不得小于0.2％-0.65％。如果该桩要配置预应力钢筋抗拔，需在桩中心位置另外配置预应力抗拔钢筋(如图2所示)；

桩的直径较大。受设备或施工影响，长螺旋压灌桩直径不小于400mm、旋挖桩直径不小于600mm、人工挖孔桩直径不小于800mm；抗浮锚桩的施工机械，一般采用长螺旋钻机、旋挖钻机，设备较大、成本高。

相比之下，抗浮锚杆在降低成本方面具有较大的优势。但是若采用通常的后张预应力抗浮锚杆工艺，在地下室底板施工完成以后，以地下室底板为张拉端，将产生以下问题：

1、需要等地下室底板施工完成且达到相应强度以后，才可以进行张拉，大幅延缓了施工进度；

2、后张预应力钢筋，需要在底板上预留张拉通道，导致每一根抗浮锚杆在结构底板的相应位置均会产生一个张拉孔洞。张拉完成后，需要对张拉孔洞进行高压灌浆，增加一道施工工序和造价；

3、在地下水的压力作用下，这些张拉孔洞极易引起渗漏，影响地下室的正常使用；

4、张拉锚固端节点复杂；节点的高度对地下室的面层厚度有影响，将增加地下室底板的面层厚度。

由于存在以上问题，后张预应力抗浮锚杆在实际工程中较少运用。

发明内容

为了克服现有抗浮锚杆应用中存在的问题，本发明提供一种预应力锚杆抗浮结构及其施工方法，具体技术方案如下。