CN112302007A - 一种用于桩基础的承桩架及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预应力桩等桩基础用承桩架及施工方法，所述桩体底部固定连接有锥形桩尖；所述预应力桩还包括钢制承桩架；承桩架由钢筋或者角钢连接而成，整体呈锥台形，顶面中间布置倒锥形架，倒锥形架与桩体的锥形桩尖形状吻合。施工时将该承桩架放入桩孔，将桩体的锥形桩尖打入开挖的预应力桩孔中，然后将桩体的锥形桩尖插入承桩架上与桩尖适配的倒锥形架内；在锥形桩尖底部浇筑混凝土，并且保证预应力桩连接网络的桩体保持大致相同的位置；待桩孔或称桩坑完成后浇筑。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工桩基技术领域，具体为一种预应力桩及其施工方法。
背景技术
目前，在建筑地基技术中，预应力管桩由于桩身质量好，生产成本低，配筋率小，节约钢材，承载力大和施工简单，而被广泛应用于桩基础工程中。但预应力管桩薄壁，特别是长度较长的预应力管桩，由于是中空薄壁，使其抗剪能力和抗弯强度较差，一旦受较大水平力作用，很容易产生裂隙、桩位偏移甚至断桩的问题，极大地影响了管桩上层建筑的质量和安全性，在工业与民用建筑桩基基础工程中，桩尖和桩体的连接方式一是采用桩尖和桩体整体张拉成型，然后将桩尖和桩体用钢板焊接，再进行浇注，目前的预应力桩在承重性能较差和桩体之间联系的较少。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种预应力桩及其施工方法，解决了预应力桩在承重性能较差和桩体之间联系的较少的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种预应力桩，预应力桩包括桩体，所述桩体底部固定连接有锥形桩尖；所述预应力桩还包括钢制承桩架；承桩架由钢筋或者角钢连接而成，整体呈锥台形，顶面中间布置倒锥形架，倒锥形架与桩体的锥形桩尖形状吻合；
优选的，所述倒锥形架和桩体下端长度超出钢制承桩架底面；倒锥形架四边都具有水平的连接钢筋起到连接加固作用，然后在承桩架的方形底边对角处设置对角连接钢筋。
优选的，所述的倒锥形架的尖端与一根对角连接钢筋连接或者与两个交叉的对角连接钢筋的交叉点固定在一起。
优选的，所述桩体顶部和底部分别设置有上固定区和下固定区，所述上固定区和下固定区外侧设置有安装座，所述安装座中部设置有钢筋固定延伸座，所述桩体顶部的中间位置均开设有加固安装圆孔座，所述加固安装圆孔座内部设置有圆孔上阶梯，所述加固安装圆孔座内部位于圆孔上阶梯的中间位置设置有下圆孔槽，所述桩体边角设置为圆角，所述桩体底部固定连接有锥形桩尖。
优选的，所述桩体外侧均匀设置有钢架外框；和/或，所述预应力桩还包括钢制承桩架。
优选的，所述安装座位于上固定区和下固定区的四面，且对称设置，所述钢筋固定延伸座内部设置为中空，所述钢筋固定延伸座之间连通设置。
优选的，所述安装座和钢筋固定延伸座对应连通的两侧与另外两侧设置为上下错位。
优选的，所述钢架外框设置三角加固钢架，所述钢架外框三角棱位于桩体内侧。
一种预应力桩的施工方法，包括以下步骤：
(1)挖桩孔：根据现场地质情况，在设计位置开挖预应力桩孔，按照普通预应力桩口的方式进行锁口、护壁防护并人工开挖，预应力桩孔内壁底部和需要固定的位置预制加固孔；
(2)设置预应力桩连接网络：对应桩体外侧钢筋固定延伸座的位置开挖工地施工需要的预应力桩孔网络，在对应的钢筋固定延伸座的位置打预留网络孔；
(3)打桩对齐：将该承桩架放入桩孔，将桩体的锥形桩尖打入开挖的预应力桩孔中，然后将桩体的锥形桩尖插入承桩架上与桩尖适配的倒锥形架内；在锥形桩尖底部浇筑混凝土，并且保证预应力桩连接网络的桩体保持大致相同的位置；
(4)连接组装预应力桩：在将桩体之间的钢筋固定延伸座通过连接钢筋穿过预先开制的孔，将所有的预应力桩通过预留网络孔和钢筋组装连接起来，组成钢筋网络；
(5)顶部浇筑封装：将建筑物底部预制连接柱插入桩体预留的加固安装圆孔座和下圆孔槽中，在加固安装圆孔座和下圆孔槽的空隙和外侧浇筑混凝土将建筑物底部与桩体固定；
(6)完全封装：在预应力桩孔外侧的空隙和整个预应力桩连接网络的空隙处浇筑混凝土，完成整个预应力桩的封装。
优选的，所述步骤中的预留网络孔中间预埋设有PVC导引管道。
优选的，一种用于配合桩体底部有锥形桩尖的承桩架，所述承桩架由钢筋或者角钢连接而成，整体呈锥台形，顶面中间布置倒锥形架，倒锥形架与桩体的锥形桩尖形状吻合；所述倒锥形架和桩体下端长度超出钢制承桩架底面；倒锥形架四边都具有水平的连接钢筋起到连接加固作用，然后在承桩架的方形底边对角处设置对角连接钢筋。
优选的，所述的倒锥形架的尖端与一根对角连接钢筋连接或者与两个交叉的对角连接钢筋的交叉点固定在一起。
本发明提供了一种预应力桩及其施工方法。具备以下有益效果：
该预应力桩及其施工方法，将预应力桩通过钢筋和桩体本体自带的钢筋固定延伸座连接起来组成预应力桩连接网络后可以提高预应力桩在建筑物下方的整体承重性能，采用错位的钢筋固定延伸座方便钢筋网络布局不会出现阻塞，桩体边角采用了圆角可以防止应力集中提高桩体的实用性能，预应力桩的钢架外框采用三角加固钢架可以保证整体的稳固性，延长预应力桩的寿命。
附图说明
图1为本发明桩体的结构示意图；
图2为承桩架的结构示意图；
图3为本发明桩体顶部的结构示意图；
图4为本发明桩体上固定区的结构示意图；
图5为本发明桩体使用连接状态的结构示意图。
图中：1桩体、2上固定区、3下固定区、4安装座、5钢筋固定延伸座、6加固安装圆孔座、7钢架外框、8圆角、9圆孔上阶梯、10下圆孔槽、11锥形桩尖。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种预应力桩，包括桩体1，桩体1顶部和底部分别设置有上固定区2和下固定区3，上固定区2和下固定区3外侧设置有安装座4，安装座4中部设置有钢筋固定延伸座5，桩体1顶部的中间位置均开设有加固安装圆孔座6，加固安装圆孔座6内部设置有圆孔上阶梯9，加固安装圆孔座6内部位于圆孔上阶梯9的中间位置设置有下圆孔槽10，桩体1边角设置为圆角8，桩体1底部固定连接有锥形桩尖11。
安装座4位于上固定区2和下固定区3的四面，且对称设置，钢筋固定延伸座5内部设置有为中空，钢筋固定延伸座5之间连通设置。安装座4和钢筋固定延伸座5对应连通的两侧与另外两侧设置为上下错位。上下错位也就是为了保证纵横两个方向的钢筋可以相互无干扰地连接和固定。
钢架外框7设置三角加固钢架，钢架外框7三角棱位于桩体1内侧。如图所示也就是圆角8是横截面为圆弧状的钢槽包绕桩体1角部构成。横向的角钢以三角棱朝内的形式两端与槽钢焊接，并整体和桩体1预制成型。这样靠构成圆角8的钢槽和构成三角棱的槽钢形成了与桩体1一体预制、整体性强的加固和保护结构。
也就是桩体1外侧均匀设置有钢架外框7。钢架外框7由包护桩体1四个圆角的圆角槽钢和与之相连接并环绕桩体1的周向槽钢构成，周向槽钢的背面桩体1内部、凹槽朝外，是加工的时候与桩体1一起预制成型的。钢架外框7起到对桩体1本身的支撑和加强作用，在运输安装时起到保护作用，同时也增大与周边岩土的结合力。
一种预应力桩的施工方法，包括以下步骤：
(1)挖桩孔：根据现场地质情况，在设计位置开挖预应力桩孔，按照普通预应力桩口的方式进行锁口、护壁防护并人工开挖，预应力桩孔内壁底部和需要固定的位置预制加固孔；
(2)设置预应力桩连接网络：对应桩体外侧钢筋固定延伸座的位置开挖工地施工需要的预应力桩孔网络，在对应的钢筋固定延伸座的位置打预留网络孔；
(3)打桩对齐：将桩体的锥形桩尖打入开挖的预应力桩孔中，在锥形桩尖底部浇筑混凝土，并且保证预应力桩连接网络的桩体保持大致相同的位置；
(4)连接组装预应力桩：在将桩体之间的钢筋固定延伸座通过连接钢筋穿过预先开制的孔，将所有的预应力桩通过预留网络孔和钢筋组装连接起来，组成钢筋网络；
(5)顶部浇筑封装：将建筑物底部预制连接柱插入桩体预留的加固安装圆孔座和下圆孔槽中，在加固安装圆孔座和下圆孔槽的空隙和外侧浇筑混凝土将建筑物底部与桩体固定；
(6)完全封装：在预应力桩孔外侧的空隙和整个预应力桩连接网络的空隙处浇筑混凝土，完成整个预应力桩的封装。
步骤(2)中的预留网络孔中间预埋设有PVC导引管道。
使用时，根据现场地质情况，在设计位置开挖预应力桩孔，按照普通预应力桩口的方式进行锁口、护壁防护并人工开挖，预应力桩孔内壁底部和需要固定的位置预制加固孔，对应桩体1外侧钢筋固定延伸座5的位置开挖工地施工需要的预应力桩孔网络，在对应的钢筋固定延伸座5的位置打预留网络孔，将桩体1的锥形桩尖打入开挖的预应力桩孔中，在锥形桩尖底部浇筑混凝土，并且保证预应力桩连接网络的桩体1保持大致相同的位置，在将桩体1之间的钢筋固定延伸座5通过连接钢筋穿过预先开制的孔，将所有的预应力桩通过预留网络孔和钢筋组装连接起来，组成钢筋网络，将建筑物底部预制连接柱插入桩体1预留的加固安装圆孔座6和下圆孔槽10中，在加固安装圆孔座6和下圆孔槽10的空隙和外侧浇筑混凝土将建筑物底部与桩体1固定固定，在预应力桩孔外侧的空隙组整个在预应力桩连接网络的空隙处浇筑混凝土，完成整个预应力桩的封装。
为了保证桩体1上钢筋固定延伸座5的位置与周边的桩体1上钢筋固定延伸座5位置对应，没有明显高差，方便钢筋网络的设置。所示预应力桩还包括钢制承桩架12。如图1所示，承桩架12由钢筋或者角钢连接而成，整体呈锥台形，顶面中间布置倒锥形架13，倒锥形架13与桩体1的锥形桩尖形状吻合。待桩孔或称桩坑完成后，将该承桩架12按图示状态放入桩孔，然后将桩体1的锥形桩尖插入承桩架12上与桩尖适配的倒锥形架13内。
倒锥形架13只需要锥度与桩体1下端吻合，架子本身呈倒锥形、锥台形都可以。甚至倒锥形架13和桩体1下端长度超出钢制承桩架12地面也是可以的，这样反而效果更好。
更好是，倒锥形架13四边都具有水平的连接钢筋14起到连接加固作用，然后在承桩架12的方形底边对角处设置对角连接钢筋15。最好所述的倒锥形架13的尖端与一根对角连接钢筋15连接或者与两个交叉的对角连接钢筋15的交叉点固定在一起。这样整体更牢固。只用一根对角连接钢筋15的结构既能节省材料、又方便与倒锥形架13顶点连接，而且利用三角形稳定的原理，足以将整个体系在水平和竖直方向都连接成整体。
这样的承桩架12不仅仅是在安装的时候起到支撑桩体1的作用保证钢筋固定延伸座5位置一致。而且桩底外侧浇筑混凝土后，承桩架12在混凝土中起到钢筋龙骨的作用，使得钢筋混凝土锥台和桩体1构成一个整体，而且是底部略大于桩体1主体的整体，起到更好的受力分散所用，更稳固的支撑建筑物。
Claims (10)
1.一种预应力桩，其特征在于：预应力桩包括桩体(1)，所述桩体(1)底部固定连接有锥形桩尖(11)；所述预应力桩还包括钢制承桩架(12)；承桩架(12)由钢筋或者角钢连接而成，整体呈锥台形，顶面中间布置倒锥形架(13)，倒锥形架(13)与桩体(1)的锥形桩尖形状吻合。
2.根据权利要求1所述预应力桩，其特征在于：所述倒锥形架(13)和桩体(1)下端长度超出钢制承桩架(12)底面；倒锥形架(13)四边都具有水平的连接钢筋(14)起到连接加固作用，然后在承桩架(12)的方形底边对角处设置对角连接钢筋(15)。
3.根据权利要求2所述预应力桩，其特征在于：所述的倒锥形架(13)的尖端与一根对角连接钢筋(15)连接或者与两个交叉的对角连接钢筋(15)的交叉点固定在一起。
4.根据权利要求1-3任意一项所述预应力桩，其特征在于：所述桩体(1)顶部和底部分别设置有上固定区(2)和下固定区(3)，所述上固定区(2)和下固定区(3)外侧设置有安装座(4)，所述安装座(4)中部设置有钢筋固定延伸座(5)，所述桩体(1)顶部的中间位置均开设有加固安装圆孔座(6)，所述加固安装圆孔座(6)内部设置有圆孔上阶梯(9)，所述加固安装圆孔座(6)内部位于圆孔上阶梯(9)的中间位置设置有下圆孔槽(10)，所述桩体(1)边角设置为圆角(8)。
5.根据权利要求4所述预应力桩，其特征在于：所述安装座(4)位于上固定区(2)和下固定区(3)的四面，且对称设置，所述钢筋固定延伸座(5)内部设置为中空，所述钢筋固定延伸座(5)之间连通设置。
6.根据权利要求4所述预应力桩，其特征在于：所述安装座(4)和钢筋固定延伸座(5)对应连通的两侧与另外两侧设置为上下错位。
7.根据权利要求4所述预应力桩，其特征在于：所述钢架外框(7)设置三角加固钢架，所述钢架外框(7)三角棱位于桩体(1)内侧。
8.根据权利要求1-7任意一项所述预应力桩的施工方法，其特征在于：施工包括以下步骤：
(1)挖桩孔：根据现场地质情况，在设计位置开挖预应力桩孔，按照普通预应力桩口的方式进行锁口、护壁防护并人工开挖，预应力桩孔内壁底部和需要固定的位置预制加固孔；
(2)设置预应力桩连接网络：对应桩体外侧钢筋固定延伸座的位置开挖工地施工需要的预应力桩孔网络，在对应的钢筋固定延伸座的位置打预留网络孔；
(3)打桩对齐：将该承桩架放入桩孔，将桩体的锥形桩尖打入开挖的预应力桩孔中，然后将桩体的锥形桩尖插入承桩架上与桩尖适配的倒锥形架内；在锥形桩尖底部浇筑混凝土，并且保证预应力桩连接网络的桩体保持大致相同的位置；
(4)连接组装预应力桩：再将桩体之间的钢筋固定延伸座通过连接钢筋穿过预先开制的孔，将所有的预应力桩通过预留网络孔和钢筋组装连接起来，组成钢筋网络；
(5)顶部浇筑封装：将建筑物底部预制连接柱插入桩体预留的加固安装圆孔座和下圆孔槽中，在加固安装圆孔座和下圆孔槽的空隙和外侧浇筑混凝土将建筑物底部与桩体固定；
(6)完全封装：在预应力桩孔外侧的空隙和整个预应力桩连接网络的空隙处浇筑混凝土，完成整个预应力桩的封装。
9.一种用于配合桩体(1)底部有锥形桩尖(11)的承桩架，其特征在于：所述承桩架(12)由钢筋或者角钢连接而成，整体呈锥台形，顶面中间布置倒锥形架(13)，倒锥形架(13)与桩体(1)的锥形桩尖形状吻合；所述倒锥形架(13)和桩体(1)下端长度超出钢制承桩架(12)底面；倒锥形架(13)四边都具有水平的连接钢筋(14)起到连接加固作用，然后在承桩架(12)的方形底边对角处设置对角连接钢筋(15)。
10.根据权利要求9所述用于配合桩体(1)底部有锥形桩尖(11)的承桩架，其特征在于：所述的倒锥形架(13)的尖端与一根对角连接钢筋(15)连接或者与两个交叉的对角连接钢筋(15)的交叉点固定在一起。
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