CN115142482A - 地下室后期抗浮加固处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是建筑工程施工技术领域的一种地下室后期抗浮加固处理方法，包括以下步骤：首先钻设锚杆孔，将锚杆和注浆管放入到锚杆孔中，然后往注浆管中注入水泥浆形成灌浆料层，直至水泥浆灌至垫层底部，待孔内水泥浆终凝后进行浇水养护，并做抗拔试验，确保锚杆能承受的轴向拉力大于设计要求，然后再在锚杆孔内，从下往上依次填充砾石层、防水胶泥层和微膨胀砼层，直到齐平抗水板上表面，之后再将钢板平铺在抗水板上表面，让锚杆从其中部穿过，锚杆顶部加工出外螺纹，并采用两个螺母将钢板压紧固定在抗水板上，最后在抗水板上表面设置刚性保护层，将锚杆和钢板覆盖在内。该锚杆装置的优点是既保证了结构的稳定性，又只占用了极少的顶部空间。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程施工技术领域，尤其涉及一种地下室后期抗浮加固处理方法。
背景技术
在建筑工程领域由于勘察设计水平、施工技术水平、规范标准局限以及周边地形地貌、水文地质和环境动态变化的不可预判性，造成了结构施工完成后或者使用期间出现地下结构地板抗浮力达不到要求，产生结构上浮、开裂、渗水等质量问题，必须要对既有结构进行抗浮加固及相关的防渗漏处理以确保结构安全，由于是在结构完成后增设抗浮锚杆，与传统顺序施工的设计要求、施工环境和施工工艺都存在根本性区别。
现有技术中也有后期加固底板抗浮的方案，如CN202210242842.2就提供了一种后增补抗浮锚杆的施工方法，涉及到相关的后置抗浮锚杆施工，其构造和施工工艺存在一定的局限性，如锚杆防水处置有一定隐患、未对锚杆外抗水板处置提出处置方案、锚杆顶部采用弯帽施工导致顶部刚性层过厚无法满足净空使用空间，施工工艺复杂、施工成本高。
发明内容
为克服现有抗浮加固方法存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种工艺简单、结构稳定的地下室后期抗浮加固处理方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
地下室后期抗浮加固处理方法，包括以下步骤：
a、根据施工现场情况准备钻孔设备和填充材料，并制作锚杆、注浆管、钢板和螺母等预制构件；
b、确定钻孔位置和深度，然后利用钻孔设备依次进行开孔、成孔和清孔操作，完成锚杆孔施工；
c、将锚杆和注浆管放入到锚杆孔中，锚杆上间隔设置多个径向定位装置，保证锚杆位于锚杆孔中部位置，注浆管上间隔设置多个注浆孔；
d、往注浆管中注入水泥浆形成灌浆料层，直至水泥浆灌至垫层底部，待孔内水泥浆终凝后进行浇水养护，并做抗拔试验，确保锚杆能承受的轴向拉力大于设计要求；
e、在锚杆孔内，从下往上依次填充砾石层、防水胶泥层和微膨胀砼层，直到齐平抗水板上表面；
f、将钢板平铺在抗水板上表面，让锚杆从其中部穿过，锚杆顶部加工出外螺纹，并采用两个螺母将钢板压紧固定在抗水板上；
g、在抗水板上表面设置刚性保护层，将锚杆和钢板覆盖在内。
进一步的是，钻孔时，先采用水磨钻在抗水板上钻出锚杆开孔，再选用震动荷载小的专业锚杆钻机成孔，并且利用空压机产生的高压空气进行排渣，达到预定深度后再稳钻1～2分钟。
进一步的是，所述锚杆包括至少两根，每根锚杆均采用多段结构拼接的结构形式，多根锚杆采用中心对称的方式焊接固定在圆形定位支架上，所述圆形定位支架包括多个，且沿锚杆长度方向间隔设置。
进一步的是，所述径向定位装置包括多根两端弯折后成π形的定位杆，多根定位杆以锚杆轴线为中心旋转对称设置，并通过其两端的弯折部分焊接在锚杆的外周壁上。
进一步的是，所述注浆管焊接在圆形定位支架上，注浆管内径不小于20mm，长度与锚杆相同，按每间隔20-40cm钻一组注浆孔，每一组注浆孔包括至少5个，并以注浆管轴线为中心旋转对称设置，所述注浆孔的孔径为4-6mm。
进一步的是，在注水泥浆时，控制水泥浆液水灰比为0.45～0.50，注浆压力为0.5～0.8MPa，孔口溢浆后停止注浆，20～30分钟后进行二次注浆，保证锚杆孔中浆体饱满无空洞。
进一步的是，所述砾石层的厚度不低于80mm，采用5-15mm级配石填筑紧密，所述防水胶泥层的厚度不低于60mm，并且防水胶泥层与垫层搭接不小于20mm，所述微膨胀砼层采用C35微膨胀混凝土浇灌密实，厚度不低于200mm。
进一步的是，在填充微膨胀砼层之前，先在防水胶泥层顶部边缘位置设置遇水膨胀止水条，在锚杆和注浆管上套设遇水膨胀止水环，然后再浇注微膨胀砼层。
进一步的是，在设置刚性层之前，先对抗水板进行检测，针对宽度≤0.2mm非贯穿性裂缝，采用环氧树脂灌缝或表面涂刷封闭；针对宽度＞0.2mm非贯穿性裂缝，开V型槽后采用水泥砂浆抹平或环氧树脂胶泥嵌补；针对宽度≤0.2mm贯穿性裂缝，采用环氧树脂注射法封闭裂缝；针对宽度＞0.2mm贯穿性裂缝，开V型槽后采用环氧树脂压力注浆法封闭裂缝；然后彻底清除抗水板上残留疏松杂物，冲洗清洁，最后采用喷涂机械均匀的在抗水板上整体喷涂1.5-2mm的渗透结晶型防水涂料层。
进一步的是，防水涂料涂刷完成不低于24小时后，铺设钢筋网片，浇筑80-100mm厚C35微膨胀混凝土的刚性保护层，该刚性保护层兼地下室找平层，在找平层沿挡土墙设置截水沟，截水沟就近接入附近集水坑。
本发明的有益效果是：通过在锚杆端部设置钢板，采用机械抗拔代替弯锚受力，减小了上部刚性层厚度，简化了施工工艺，同时在考虑后置锚杆薄弱部位防水处置耐久性要求的同时将其余工程结构作为整体***组成部分进行优化加固，避免了仅考虑局部加固导致结构不稳的安全隐患。
附图说明
图1是本发明锚杆装置的结构示意图。
图2是本发明锚杆装置的俯视图。
图中标记为，1.锚杆孔，2.灌浆料层，3.径向定位装置，4.注浆管，5.砾石层，6.垫层，7.抗水板，8.防水胶泥层，9.遇水膨胀止水条，10.遇水膨胀止水环，11.微膨胀砼层，12.渗透结晶型防水涂料层，13.钢板，14.锚杆，15.螺母，16.刚性保护层，17.钢筋网片，18.圆形定位支架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
本发明所提供的一种地下室后期抗浮加固处理方法，包括以下步骤：
a、根据施工现场情况准备钻孔设备和填充材料，并制作锚杆14、注浆管4、钢板13和螺母15等预制构件；
b、确定钻孔位置和深度，然后利用钻孔设备依次进行开孔、成孔和清孔操作，完成锚杆孔1施工；
c、将锚杆14和注浆管4放入到锚杆孔1中，锚杆14上间隔设置多个径向定位装置，保证锚杆14位于锚杆孔1中部位置，注浆管4上间隔设置多个注浆孔；
d、往注浆管4中注入水泥浆形成灌浆料层2，直至水泥浆灌至垫层6底部，待孔内水泥浆终凝后进行浇水养护，并做抗拔试验，确保锚杆14能承受的轴向拉力大于设计要求；
e、在锚杆孔1内，灌至垫层6的上方从下往上依次填充砾石层5、防水胶泥层8和微膨胀砼层11，直到齐平抗水板7上表面；
f、将钢板13平铺在抗水板7上表面，让锚杆14从其中部穿过，锚杆14顶部加工出外螺纹，并采用两个螺母15将钢板13压紧固定在抗水板7上；
g、在抗水板7上表面设置刚性保护层16，将锚杆14和钢板覆盖在内。
如图1、图2所示，经过施工后形成的整个结构可以称为锚杆装置，其中，锚杆14、注浆管4、钢板13和螺母15等预制构件根据结构受力验算选取。由于锚杆14长度一般大于有限空间净高，因此应采用机械连接结构进行多段拼接，工厂化生产。该锚杆装置的抗浮加固原理是：利用锚杆14和灌浆料层2将锚杆14下部与地下基础固定，锚杆14上部通过双螺母结构将钢板13压紧在原结构的垫层6上，从而提高垫层6的抗浮效果。该结构的优点是既保证了结构的稳定性，又只占用了极少的顶部空间。
对于施工过程，本申请提供了以下一些优选方案。
在钻孔之前，还需要做一些准备工作。首先是施工降水，锚杆及防水施工对地下水控制严格，施工前应提前将地下水位降低至锚杆下部不低于500mm的位置，选用设计锚杆孔位提前钻孔装置，钻孔装置深度比设计深度深不低于1000mm；然后是做好原结构成品保护，由于钻孔装置等机械进出对原有结构体可能造成破坏和污染，在施工前应进行相关成品保护，所有设备、结构采用塑料薄膜粘双面胶条防污染，进入重型机械路线、位置采用临时铺设防压钢板或木板进行保护处理；最后是锚杆孔定位测放，采用全站仪准确测放出拟设抗浮锚杆装置的主要轴线，据此确定锚杆孔位置并作标记，锚杆装置的位置与已完成设备、结构存在冲突的应避让。
钻孔时，先采用水磨钻在抗水板7上钻出锚杆开孔，根据设计要求，锚杆孔1一般选用150mm，再选用震动荷载小的专业锚杆钻机成孔，该成孔在抗水板以下扰动段采用Ф180套管钻进，并且利用空压机产生的高压空气进行排渣，达到预定深度后再稳钻1～2分钟，防止底端头达不到设计的锚固直径并确保后续的灌浆充分。
为了保证锚杆14的抗拉强度，所述锚杆14包括至少两根，每根锚杆14均采用多段结构拼接的结构形式，中间采用机械接头进行连接，比如套管加焊接的形式。多根锚杆14采用中心对称的方式焊接固定在圆形定位支架18上，所述圆形定位支架18包括多个，且沿锚杆14长度方向间隔设置。通过圆形定位支架18可使多根锚杆14均匀间隔设置，确保其定位准确，从而保证锚杆14受力均匀。
为了使水泥浆能够完全包裹住锚杆14，需要设置径向定位装置3使锚杆14与锚杆孔1的内壁之间存在一定间隙。为简化结构，本申请采用的径向定位装置3包括多根两端弯折后成π形的定位杆，多根定位杆以锚杆14轴线为中心旋转对称设置，并通过其两端的弯折部分焊接在锚杆14的外周壁上。
对于注浆管，为了方便布置，可将所述注浆管4焊接在圆形定位支架18上，这样可使注浆管4与孔壁之间有一定空隙，浇注时可保证水泥砂浆保护层的厚度。为了方便浇注，所述注浆管4内径应不小于20mm，长度与锚杆14相同，按每间隔20-40cm钻一组注浆孔，每一组注浆孔包括至少5个，并以注浆管4轴线为中心旋转对称设置，所述注浆孔的孔径为4-6mm。
对于灌浆料层2，为了提高水泥浆液的流动性，应控制水泥浆液水灰比为0.45～0.50，注浆压力为0.5～0.8MPa，孔口溢浆后停止注浆，20～30分钟后进行二次注浆，保证锚杆孔1中浆体饱满无空洞。同时应注意注浆深度控制，不能直接将锚杆孔1注满孔口，应按设计要求灌至垫层6下表面，灌注过程中应通过注浆量控制和测量控制进行注浆高度控制，待孔内水泥浆终凝后，可适当在距孔口50cm内进行浇水养护，灌浆装置2完毕后2天内应采取每天不得少于2次的浇水养护措施。锚杆14除进行事前基本试验外，在锚杆14施工完成养护28天后还应进行抗拔力检测试验，验收试验锚杆14数量不得小于总锚杆数量的5％，且不应小于5根，最大试验荷载，取锚杆14轴向拉力标准值的1.5倍。
为了避免地下水通过灌浆料层2后上浮，需要在灌浆料层2上方的锚杆孔1内做防水处理。首先是砾石层5的厚度不低于80mm，采用5-15mm级配石填筑紧密，砾石层5可对地下水起到一定缓冲作用；然后时所述防水胶泥层8的厚度不低于60mm，并且防水胶泥层8与垫层6搭接不小于20mm，防水胶泥层8可采用非固化橡胶沥青来涂抹；所述微膨胀砼层11用于压紧砾石层5和防水胶泥层8，可采用C35微膨胀混凝土浇灌密实，厚度不低于200mm。
进一步的，在填充微膨胀砼层11之前，先在防水胶泥层8顶部边缘位置设置遇水膨胀止水条9，在锚杆14和注浆管4上套设遇水膨胀止水环10，然后再浇注微膨胀砼层11。遇水膨胀止水条9和遇水膨胀止水环10可对灌浆料层2在凝固过程中与锚杆孔壁和锚杆14及注浆管4之间出现的缝隙进行封堵，从而实现对锚杆装置上部薄弱处进行防水加强。遇水膨胀止水条9和遇水膨胀止水环10在安装时应采用端部打磨圆钢进行压设顶紧。
因抗浮不足、加固处理可能造成原防水层破坏，因此需进行防水加强处理，涂刷防水层前需对结构裂纹进行排查处理，针对宽度≤0.2mm非贯穿性裂缝，采用环氧树脂灌缝或表面涂刷封闭；针对宽度＞0.2mm非贯穿性裂缝，开V型槽后采用水泥砂浆抹平或环氧树脂胶泥嵌补；针对宽度≤0.2mm贯穿性裂缝，采用环氧树脂注射法封闭裂缝；针对宽度＞0.2mm贯穿性裂缝，开V型槽后采用环氧树脂压力注浆法封闭裂缝；然后彻底清除抗水板上残留疏松杂物，冲洗清洁，最后采用喷涂机械均匀的在抗水板上整体喷涂1.5-2mm的渗透结晶型防水涂料层12。
在防水涂料涂刷完成不低于24小时后，铺设钢筋网片17，浇筑80-100mm厚C35微膨胀混凝土的刚性保护层16，该刚性保护层16兼地下室找平层，在找平层沿挡土墙设置截水沟，截水沟就近接入附近集水坑。钢筋网片17的加入可大大提高刚性保护层16的结构强度，进而提高抗浮效果。设置排水沟和集水坑是为方便排查后期可能产生的冷凝水或地下表层水。
Claims (10)
1.地下室后期抗浮加固处理方法，其特征是，包括以下步骤：
a、根据施工现场情况准备钻孔设备和填充材料，并制作锚杆(14)、注浆管(4)、钢板(13)和螺母(15)等预制构件；
b、确定钻孔位置和深度，然后利用钻孔设备依次进行开孔、成孔和清孔操作，完成锚杆孔(1)的施工；
c、将锚杆(14)和注浆管(4)放入到锚杆孔(1)中，锚杆(14)上间隔设置多个径向定位装置(3)，保证锚杆(14)位于锚杆孔(1)中部位置，注浆管(4)上间隔设置多个注浆孔；
d、往注浆管(4)中注入水泥浆，对锚杆孔(1)进行填充形成灌浆料层(2)，直至水泥浆灌至垫层(6)底部，待孔内水泥浆终凝后进行浇水养护，并做抗拔试验，确保锚杆(14)能承受的轴向拉力大于设计要求；
e、在锚杆孔(1)内灌浆料层(2)的上方从下往上依次填充砾石层(5)、防水胶泥层(8)和微膨胀砼层(11)，直到齐平抗水板(7)上表面；
f、将钢板(13)平铺在抗水板(7)上表面，让锚杆(14)从其中部穿过，锚杆(14)顶部加工出外螺纹，并采用两个螺母(15)将钢板(13)压紧固定在抗水板(7)上；
g、在抗水板(7)上表面设置刚性保护层(16)，将锚杆(14)和钢板(13)覆盖在内。
2.如权利要求1所述的地下室后期抗浮加固处理方法，其特征是：钻孔时，先采用水磨钻在抗水板(7)上钻出锚杆开孔，再选用震动荷载小的专业锚杆钻机成孔，并且利用空压机产生的高压空气进行排渣，达到预定深度后再稳钻1～2分钟。
3.如权利要求1所述的地下室后期抗浮加固处理方法，其特征是：所述锚杆(14)包括至少两根，每根锚杆(14)均采用多段结构拼接的结构形式，多根锚杆(14)采用中心对称的方式焊接固定在圆形定位支架(18)上，所述圆形定位支架(18)包括多个，且沿锚杆(14)长度方向间隔设置。
4.如权利要求1所述的地下室后期抗浮加固处理方法，其特征是：所述径向定位装置(3)包括多根两端弯折后成π形的定位杆，多根定位杆以锚杆(14)轴线为中心旋转对称设置，并通过其两端的弯折部分焊接在锚杆(14)的外周壁上。
5.如权利要求1所述的地下室后期抗浮加固处理方法，其特征是：所述注浆管(4)焊接在圆形定位支架(18)上，注浆管(4)内径不小于20mm，长度与锚杆(14)相同，按每间隔20-40cm钻一组注浆孔，每一组注浆孔包括至少5个，并以注浆管轴线为中心旋转对称设置，所述注浆孔的孔径为4-6mm。
6.如权利要求1所述的地下室后期抗浮加固处理方法，其特征是：在注水泥浆时，控制水泥浆液水灰比为0.45～0.50，注浆压力为0.5～0.8MPa，孔口溢浆后停止注浆，20～30分钟后进行二次注浆，保证锚杆孔(1)中浆体饱满无空洞。
7.如权利要求1所述的地下室后期抗浮加固处理方法，其特征是：所述砾石层(5)的厚度不低于80mm，采用5-15mm级配石填筑紧密，所述防水胶泥层(8)的厚度不低于60mm，并且防水胶泥层(8)与垫层(6)搭接不小于20mm，所述微膨胀砼层(11)采用C35微膨胀混凝土浇灌密实，厚度不低于200mm。
8.如权利要求7所述的地下室后期抗浮加固处理方法，其特征是：在填充微膨胀砼层(11)之前，先在防水胶泥层(8)顶部边缘位置设置遇水膨胀止水条(9)，在锚杆(14)和注浆管(4)上套设遇水膨胀止水环(10)，然后再浇注微膨胀砼层(11)。
9.如权利要求1所述的地下室后期抗浮加固处理方法，其特征是：在设置刚性保护层(16)之前，先对抗水板(7)进行检测，针对宽度≤0.2mm非贯穿性裂缝，采用环氧树脂灌缝或表面涂刷封闭；针对宽度＞0.2mm非贯穿性裂缝，开V型槽后采用水泥砂浆抹平或环氧树脂胶泥嵌补；针对宽度≤0.2mm贯穿性裂缝，采用环氧树脂注射法封闭裂缝；针对宽度＞0.2mm贯穿性裂缝，开V型槽后采用环氧树脂压力注浆法封闭裂缝；然后彻底清除抗水板(7)上残留疏松杂物，冲洗清洁，最后采用喷涂机械均匀的在抗水板(7)上整体喷涂1.5-2mm的渗透结晶型防水涂料层(12)。
10.如权利要求9所述的地下室后期抗浮加固处理方法，其特征是：防水涂料涂刷完成不低于24小时后，铺设钢筋网片(17)，浇筑80-100mm厚C35微膨胀混凝土的刚性保护层(16)，该刚性保护层(16)兼地下室找平层，在找平层沿挡土墙设置截水沟，截水沟就近接入附近集水坑。
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