[发明专利]建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆及施工方法

权利要求书

1.一种建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆，包括锚杆（1）、囊袋（2）、锚固板（3）和螺旋箍筋（4），建筑物待抗浮区域设置有底板（10）和基底（11），基底位于底板的下方；其特征在于：底板、基底以及基底下方的地基上开设有竖向的钻孔（14），锚杆（1）插入钻孔中；锚杆下部的周围设置有高压旋喷扩大腔（9），囊袋固定于位于高压旋喷扩大腔中的锚杆上，囊袋中浇筑有囊内水泥结石体（16），囊袋外围的高压旋喷扩大腔中浇筑有囊外注浆水泥体（15）；所述锚固板（3）固定于锚杆的上端，螺旋箍筋（4）位于锚固板与基底（11）之间，位于底板（10）部位的锚杆上设置有预应力施加螺帽（26），经预应力施加螺帽施加有对锚杆（1）压缩的预应力。

2.根据权利要求1所述的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆，其特征在于：所述囊袋（2）上方和下方的锚杆（1）上分别固定有对其进行限位的上限位板（7）和下限位板（6）。

3.根据权利要求1或2所述的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆，其特征在于：所述基底（11）与囊袋（2）之间的锚杆（1）均匀固定有多个锥形对中承载体（5），锥形对中承载体的尖端朝下。

4.根据权利要求1或2所述的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆，其特征在于：所述底板（10）中设置有两根与螺旋箍筋（4）绑扎连接的弯折钢筋（13）。

5.根据权利要求1或2所述的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆，其特征在于：所述锚杆（1）采用直径为34mm的精轧螺纹钢筋，钻孔（14）的直径为180~250mm，高压旋喷扩大腔（9）上方的锚杆长度为10m，高压旋喷扩大腔（9）中锚杆的长度为5m；高压旋喷扩大腔（9）横截面的直径为900mm，囊袋（2）中囊内水泥结石体（16）的横截面的直径为500mm。

6.一种基于根据权利要求5所述的建筑物抗浮用预应力加载式囊式扩体锚杆的施工方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).测量定位，对建筑物待抗浮区域进行测量，确定出需要进行锚杆抗浮加固的位置，并将设置锚杆的位置标出；

b).浮土清理，对需要设置锚杆的底板（10）上存在的浮土进行清理；

c).开孔试锚及工艺试验，在底板（10）和基底（11）上开孔，并利用旋喷钻机进行钻孔试锚，以确定利用锚杆抗浮工艺试验的可行性；

d).自由端钻孔成孔，利用携带180~250mm钻头的旋喷钻机进行钻孔，直至钻到所需的15m深度要求，以形成钻孔（14）；

e).锚固段一次高压喷射成孔，旋喷钻机钻到所需的深度后，然后进行一次旋喷提升，一次旋喷提升采用水灰比为1.0的水泥浆，旋喷压力为25~30MPa，喷浆量为70L/min，旋喷提升速度为10cm/min，旋转速度为10~20转/min；

f).锚固段二次高压喷射成孔，一次高压喷射成孔结束后，再将旋喷钻机降到钻孔（14）的底部进行二次高压喷射成孔，二次高压喷射成孔的旋喷提升速度为20cm/min，其余参数与一次高压喷射成孔相同，以形成高压旋喷扩大腔（9）；

g).囊体外后注浆施工，高压旋喷扩大腔形成后，将锚杆（1）插入到钻孔（14）中，直至锚杆沉放到位；然后将囊袋注浆装置沉入到高压旋喷扩大腔（9）中，进行囊袋内灌浆，灌注浆液的水灰比为0.5，注浆压力为1~2MPa；

h).囊体后注浆压浆膨胀，囊袋内灌浆完毕后，再对囊袋（2）外围的高压旋喷扩大腔（9）进行水泥净浆灌注，灌注压力小于1MPa，当钻孔（14）上端开口的返浆颜色明显变深后停止灌浆；

i).锚杆间浮土及锚头清理，灌浆完毕后，将锚杆间的浮土清理干净，并将锚杆的上端清理干净；

j).锁定及封锚，水泥浆初凝后即开始封锚作业，在锚杆（1）的顶部外围挖设出开挖强（23），并浇筑出基础垫层，基础垫层形成基底（11），实现封锚作业；

k).垫层及防水施工，然后，在基底（11）的上方浇筑出混凝土防水垫层（24）；

L).杆体预应力件安装加载，待混凝土防水垫层凝固后，在混凝土防水垫层上方的锚杆（1）上套入垫板（25），然后在锚杆（1）上旋入预应力施加螺帽（26），最后利用扭力扳手转动预应力施加螺帽（26），以便对锚杆（1）施加被压缩的预应力；

M).弯折钢筋机械连接，然后在垫板（25）上方的锚杆（1）上套入螺旋箍筋（4），接着在开挖腔（23）中设置两根与螺旋箍筋（4）绑扎在一起的弯折钢筋（13）；

N).底板混凝土浇筑交付，最后，在开挖腔（23）浇注混凝土，以形成底板（10），当浇注的混凝土凝固后即可进行交付。