[实用新型]一种全装配承压型变直径钢筋笼扩大头锚杆桩系统

说明书

一种全装配承压型变直径钢筋笼扩大头锚杆桩系统，包括变直径钢筋笼、钢筋连接器、锚杆杆件、限位器为限位螺母，限位螺母可为开放式或封闭式等结构，变直径钢筋笼被限位螺母和底板锚固螺母限位在锚杆杆件上(限定位置)；锚杆杆件采用精轧或普通螺纹钢筋，钢筋连接器用于锚杆杆件钢筋的端部的长度连接；锚杆杆件顶部与底板锚固、锚杆杆件底部与扩大头钢筋笼即变直径钢筋笼锚固；变直径钢筋笼设有约束和释放装置，混凝土或水泥砂浆结晶体部分结合扩大头变直径钢筋笼和轴向杆而形成的变直径钢筋笼扩大头锚杆桩系统；变直径钢筋笼扩大头锚杆桩骨架体系是全装配式的。

技术领域

本实用新型涉及一种锚杆桩，尤其是变径钢筋笼及其扩体锚杆桩系统，主要用于建筑地下室抗浮基坑支护，边坡支护，以及加固等技术范畴，也用于抗压桩。本实用新型可提供的抗拔力较大，性能稳定可靠锚杆中及骨架，对减少环境污染，节能环保，是提高效率加快工程进度的装置与应用技术。

背景技术

直通或扩大头锚杆技术是一种新型的地下工程应用技术，符合国家倡导的“节能减排、绿色发展”精神。在解决地下室抗浮、基坑支护等方面，与一般传统工艺相比，更加的经济、环保；同时在成本、工期与耐久性等方面，也有较大的优势。随着扩体锚杆技术的推广，越来越多的工程采用扩体锚杆技术进行地下室抗浮、基坑支护等。与此同时，大量的工程实践表明，锚杆的承拉力远大于普通锚杆，普通锚杆变形位移的较大，因而在位移控制方面比传统的桩基础要求更高，因此如何更好的控制锚杆的变形，是对扩体锚杆技术改进的一个重要方向。业界公知的是，锚杆变形包括杆体自由段弹性变形和扩大头锚固段的土体蠕变变形两种，需要有相对应的产品和工法，也涉及承压型直通或变直径钢筋笼扩体锚杆工法。

现阶段扩大头抗浮锚杆解决变形方法存在的问题，大量的工程实践表明，直通或扩大头锚杆变形比传统的桩基础大，因此如何更好的控制锚杆的变形，是对扩体锚杆技术改进的一个重要方向。

锚杆扩体段的受压土体塑性变形及残余变形，与扩体段承受的端压力有关以及所在土层性质相关，与杆体采用的钢筋根数无关。

锚杆自由段杆体的弹性变形控制，杆体的弹性变形即钢筋的弹性变形主要由杆体钢筋的截面积、钢筋的弹性模量以及杆体的长度控制。轴向拉压变形公式:

以南京某项目地下室抗浮锚杆为例，锚杆总长13m(其中锚杆普通段长10.0m，直径200mm；扩体段直径750mm，长3.0m)，抗拔特征值500KN的锚杆为例。抗拔锚杆理论弹性位移量计算表如下：

在极限荷载的状态下，锚杆的理论自由变形达51.75mm。

经过试锚试验，其在极限抗拔力作用下，锚杆的最大变形81.6mm，残余变形约31.3mm，则其发生的实际弹性变形为50.3mm。由此可见，锚杆的弹性变形占扩大头锚杆最大变形量的50％以上。

对于扩大头抗浮锚杆变形的控制，现阶段主要方法是通过后张法施加来解决锚杆自由段的弹性变形，具体实施步骤是，在主体结构底板浇筑完成以后，在底板上开槽，通过底板作为施加的支点，然后施加完成后，再后浇开槽处混凝土完成锚杆锁定。这种变形控制的方法主要缺陷在于，需要在底板施工完成并达到设计强度后才能施加，这样会大大延误工期，同时施加时需要在主体结构底板上开槽，对主体结构产生不同程度的破坏，对地下室防水产生不利影响，同时对基坑降水要求更长，相对成本增加更多。未解决承压型直通或变直径钢筋笼扩体锚杆自由段变形的控制的方法。

锚杆必须具备几个要素：抗拉强度高于岩土体的杆体，杆体一端可以和岩土体紧密接触形成摩擦(或粘结)阻力；锚杆杆体位于岩土体外部的另一端能够形成对岩土体的径向阻力；锚杆作为深入地层的受拉构件，它一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中，整根锚杆分为自由段和锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加；锚固段是指水泥浆体将筋与土层粘结的区域，其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大，增加锚固体的承压或抗浮作用，将自由段的拉力传至土体深处。