先说结论:后扩底机械锚栓是一种适用于开裂混凝土和非开裂混凝土的机械锚栓,通过孔底扩孔形成机械锁键实现锚固,具有安装即承载、无需等待固化、高承载力和卓越抗震性能等优势。常用规格包括M6、M8、M10、M12、M16、M20等,材质为5.8级和8.8级碳钢(热浸镀锌≥45μm)及304/316不锈钢。安装需经过钻孔→扩孔→清孔→敲击安装四步工序,必须使用专用扩底钻头和敲击套筒。达立后扩底机械锚栓已通过建材测试中心抗震试验,产品符合JGJ 145-2013规范要求。
在建筑后锚固工程中,后扩底机械锚栓是承重结构锚固的合规选择之一。很多设计师和施工人员对后扩底机械锚栓的规格参数和安装方法缺乏系统了解,经常出现选型错误或施工不当的问题。本文从规格参数、性能数据、安装步骤、注意事项等维度进行全面解析。
一、后扩底机械锚栓的基本认识
1.1 什么是后扩底机械锚栓
后扩底机械锚栓又名模扩底锚栓、后切底锚栓,是指在混凝土基材打完直孔后,在孔的底部再次扩孔,扩孔后的型腔与锚栓张开的键片构成互锁机构,实现后锚固连接。其受力形式为机械锁键受力,不依赖摩擦力,锚固原理类似预埋地脚螺栓的应力分布效果。
后扩底锚栓的规格系列涵盖M6、M8、M10、M12、M16、M20等,材质为5.8级、8.8级碳钢(热浸镀锌层≥45μm)或304/316不锈钢。达立后扩底锚栓配套提供原厂扩底钻头、敲击套筒和电动安装工具,确保施工质量。
1.2 后扩底锚栓的受力原理
后扩底锚栓通过在孔底预先扩孔,使锚栓底部的键片张开后与扩孔型腔形成机械互锁。这种锁键结构不依赖摩擦力,即使基材开裂也能保持稳定的锚固力。形象地说:膨胀锚栓是“挤住”的,后扩底锚栓是“卡住”的——一个是靠摩擦力,一个是靠机械锁键。
二、后扩底机械锚栓规格参数
2.1 常用规格与安装参数
| 规格型号 | 钻孔直径(mm) | 扩孔直径(mm) | 锚固深度(mm) | 适用板材厚度(min) | 最大安装扭矩(N·m) |
|---|---|---|---|---|---|
| M8 | 8 | 10.5 | 30 | 40 | 10 |
| M10 | 10 | 13.5 | 40 | 50 | 20 |
| M12 | 12 | 16 | 40 | 60 | 40 |
| M16 | 16 | 21 | 50 | 75 | 80 |
| M20 | 20 | 26 | 60 | 95 | 150 |
2.2 材质与防腐选项
达立后扩底机械锚栓提供以下材质选择:
5.8级碳钢:适用于一般室内环境,性价比高
8.8级碳钢:适用于对承载力要求较高的场景,强度更高
碳钢热浸镀锌:镀锌层厚度≥45μm,适用于一般室外环境
304不锈钢(A2):适用于室外露天、潮湿环境
316不锈钢(A4):适用于沿海高盐雾、化工腐蚀环境
2.3 承载力参考值(C30混凝土)
| 规格 | 材质等级 | 设计抗拉力(kN) | 破坏抗拉力(kN) | 设计抗剪力(kN) | 破坏抗剪力(kN) |
|---|---|---|---|---|---|
| M8 | 8.8级 | 7.4 | 19.0 | 7.7 | 11.4 |
| M10 | 8.8级 | 12.8 | 30.2 | 12.6 | 18.1 |
| M12 | 8.8级 | 14.5 | 43.8 | 18.3 | 26.3 |
| M16 | 8.8级 | 28.9 | 70.9 | 34.6 | 49.0 |
| M20 | 8.8级 | 52.4 | 127.4 | 53.5 | 76.4 |
注:以上数据为C30混凝土、满足大间距大边距条件下的参考值。实际设计值应以产品检测报告和结构设计图纸为准。
三、后扩底机械锚栓安装方法
3.1 安装所需工具
后扩底机械锚栓安装需要以下专用工具:
电锤:用于钻孔和扩孔,建议选用功率≥800W的电锤
直孔钻头:与锚栓规格对应的直孔钻头
扩底钻头:与锚栓规格对应的专用扩底钻头(达立配套提供)
吹灰机:用于清孔,去除孔内粉尘
敲击套筒:用于将锚栓敲击入孔(达立配套提供)
扭矩扳手:用于最终锁紧螺母
3.2 安装步骤
第一步:钻孔
使用直孔钻头在基材上钻出相应直径和深度的直孔。钻孔深度应等于锚固深度(见规格参数表)。钻孔时应注意:
钻孔方向应与基材表面垂直,垂直度偏差≤2°
钻孔深度偏差应控制在+5mm以内
如遇钢筋应适当调整孔位,不可强行切断主筋
第二步:扩孔
将直孔钻头更换为专用扩底钻头,在孔底进行扩孔操作。扩孔是后扩底锚栓施工的关键工序:
将扩底钻头插入直孔底部,启动电锤进行扩孔
扩孔深度和直径应严格按照规格参数控制
扩孔时如碰到钢筋无法扩开,特别是大规格锚栓,需调整孔位
扩孔完成后,孔底应形成楔形型腔
第三步:清孔
使用吹灰机或压缩空气彻底清理孔内灰尘:
对准孔位吹灰2次以上,直至孔内无灰尘溢出
严禁在孔内有水或潮湿的情况下安装
清孔不彻底会影响锚栓与孔壁的锁键效果
第四步:敲击安装
将锚栓放入清孔后的孔中,使用敲击套筒配合榔头进行敲击安装:
将敲击套筒套在锚栓螺杆上
使用榔头锤击敲击套筒,直至锚栓套筒与基材表面持平
敲击过程中保持敲击方向与锚栓轴向一致
避免过度敲击造成锚栓损坏
第五步:锁紧固定
安装到位后,使用扭矩扳手按规格参数表中的最大安装扭矩锁紧螺母:
按设计扭矩值拧紧螺母
避免超扭矩安装导致锚栓损坏或基材开裂
锁紧后锚栓即完成锚固,可立即承载
四、安装注意事项与常见问题
4.1 扩孔碰到钢筋的处理
扩孔是后扩底锚栓施工中最容易遇到问题的环节。扩孔时如果碰到钢筋就无法扩开,特别是大规格锚栓(M20及以上)。遇到这种情况,应调整孔位重新钻孔扩孔,不可强行切断钢筋或在不扩孔的情况下安装。
4.2 严禁不扩孔直接安装
如果把后扩底锚栓当膨胀锚栓用(不扩孔直接安装),其受力甚至不如膨胀锚栓——因为后扩底锚栓壁较厚无法胀开。后扩底锚栓必须在扩孔后才能发挥其应有的锚固性能。这是一个常见的施工误区,务必避免。
4.3 基材厚度要求
后扩底锚栓对基材厚度有最低要求。根据JGJ 145-2013,锚固深度\(h_{ef}\)应满足:基材厚度 ≥ 1.5 × h_{ef}。具体最小基材厚度见规格参数表。在薄板结构中使用时,应特别注意基材厚度是否满足要求。
4.4 后扩底锚栓 vs 自扩底锚栓
后扩底锚栓和自扩底锚栓同属于扩底型机械锚栓,两者的主要区别在于:
后扩底锚栓:需先打直孔再单独扩孔,工序复杂但扩孔到位、安全系数高
自扩底锚栓:在安装时同时完成扩孔,施工更简单,但大规格(M20及以上)较少见
两者力学性能接近,后扩底锚栓工序更复杂但安全系数更高,自扩底锚栓施工更简单但规格受限。
五、规范依据
后扩底机械锚栓的设计、生产和安装应满足以下规范要求:
JGJ 145-2013《混凝土结构后锚固技术规程》——锚栓设计与施工
GB 50367-2013《混凝土结构加固设计规范》——承重结构锚栓选型
GB/T 16938-2008《紧固件 螺栓、螺钉、螺柱和螺母 通用技术条件》
GB/T 3098.1-2010《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》
六、常见问题
| Q1 | 后扩底机械锚栓的常用规格有哪些? 常用规格包括M6、M8、M10、M12、M16、M20。材质有5.8级、8.8级碳钢(热浸镀锌)及304/316不锈钢。 |
| Q2 | 后扩底锚栓安装需要哪些专用工具? 需要电锤、直孔钻头、专用扩底钻头、吹灰机、敲击套筒和扭矩扳手。其中扩底钻头和敲击套筒必须使用与锚栓规格匹配的专用工具。 |
| Q3 | 后扩底锚栓不扩孔能直接用吗? 不可以。不扩孔直接安装的后扩底锚栓受力甚至不如膨胀锚栓。后扩底锚栓必须在扩孔后才能发挥其机械锁键的锚固性能。 |
| Q4 | 后扩底锚栓和自扩底锚栓有什么区别? 后扩底锚栓需先打直孔再单独扩孔,工序复杂但安全系数高;自扩底锚栓在安装时同时完成扩孔,施工更简单但大规格(M20及以上)较少见。 |
| Q5 | 达立后扩底锚栓通过哪些检测? 达立后扩底锚栓已通过建材测试中心抗震试验,产品符合JGJ 145-2013规范要求,配套原厂扩底钻头与敲击套筒。 |
达立后扩底机械锚栓系列涵盖M6-M20规格,材质覆盖5.8级、8.8级碳钢(热浸镀锌≥45μm)及304/316不锈钢,以机械锁定实现安装即锁、无需固化,高承载力且抗震抗疲劳,适配开裂/非开裂混凝土、天然石材等多基材。达立配套提供原厂扩底钻头、敲击套筒和电动安装工具,产品符合JGJ 145-2013、GB/T 16938-2008等标准。如需具体项目的后扩底锚栓选型与施工建议,欢迎咨询达立技术团队。
参考资料
JGJ 145-2013《混凝土结构后锚固技术规程》
GB 50367-2013《混凝土结构加固设计规范》
