CN113969576A - 一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构，包括桩孔，所述桩孔内放置有钢筋笼，所述桩孔内浇筑有混凝土，所述混凝土和所述钢筋笼形成抗拔桩本体，所述抗拔桩本体底部设有若干桩底锚固装置，所述抗拔桩本体顶部设有与若干所述桩底锚固装置对应的若干桩顶锚固装置，所述桩底锚固装置上设置有无粘结钢绞线，所述无粘结钢绞线的顶部与所述桩顶锚固装置相连。解决了抗拔桩在使用过程中容易被锈蚀，导致抗拔桩功能失效的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑基础桩基技术领域，具体涉及一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构。
背景技术
在地下水位较高的区域，处理建筑物抗浮问题的主要方式以抗拔桩为主，抗拔桩作为一种建筑物基础抗浮的主要形式，广泛应用于工程实践中。抗拔桩在施工或后期使用过程中处于轴向拉伸状态，桩身在受拉状态易产生裂缝，随着裂缝的扩展贯通地下水会渗入桩身内部，使桩身钢筋锈蚀，进而导致抗拔桩失效，影响建筑物的安全性。
针对混凝土易产生裂缝，传统的解决方式为大量增加桩身配筋，例如中国专利CN109083139A，公开了公开了一种抗拔桩连接结构，包括第一端板和第二端板，所述第一端板上设有固定孔，所述固定孔的内侧设有周向布置的容纳槽，所述容纳槽内设有具有径向弹性的卡簧，所述容纳槽的远离第二端板的一侧的侧面垂直于第一端板的中心轴，所述第二端板上设有插接件，所述插接件上设有周向布置的卡槽，所述插接件能插入固定孔并径向撑开卡簧，卡簧回弹后部分进入卡槽、部分留在容纳槽，将插接件限位于固定孔内。该结构可以快速的实现混凝土桩之间的快速连接，同时具有结构简单，连接可靠等优点。
此上述专利外，中国专利CN112281831A公开了一种抗拔桩基础结构，桩体顶部固定座上固定腔室内转轴上固定套设有带拉绳的绕线轮，固定腔室的顶部内壁上滑动连接有滑动板，拉绳的一端与滑动板的一侧固定连接，固定座的一侧螺纹连接驱动轴的一端延伸至固定腔室内并与滑动板的另一侧转动连接，转轴上螺纹连接移动板的底部对称固定连接有两个连接柱，两个连接柱的底端均延伸至空腔内并固定连接有同一个连接板，连接板的底部固定连接有齿板，空腔内转动连接螺纹轴上固定套设有与齿板相啮合的齿轮，螺纹轴两段相反的螺纹上均螺纹连接有螺纹板，两个螺纹板相互远离的一侧均固定连接有多个固定柱，解决现有的抗拔桩基础结构在松软土层中容易出现松动和滑动的问题。
现阶段更为先进的方法是通过无粘结钢绞线给桩身施加预应力，此方法可以在有效控制抗拔桩裂缝的同时，能大幅减少桩身钢筋使用量。在预应力抗拔桩使用过程中，夹片式锚具是耐久性是保证桩身预应力耐久性的关键，由于地下水的腐蚀以及桩顶和底板之间施工缝的影响，预应力抗拔桩锚夹具易锈蚀而导致预应力损失。因此如何解决预应力抗拔桩使用过程中锚夹具易锈蚀，有效减少预应力损失是桩基工程施工中亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构，解决了抗拔桩在使用过程中容易被锈蚀，导致抗拔桩功能失效的技术问题。
本发明解决上述技术问题的方案如下：一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构，包括桩孔，所述桩孔内放置有钢筋笼，所述桩孔内浇筑有混凝土，所述混凝土和所述钢筋笼形成抗拔桩本体，所述抗拔桩本体底部设有若干桩底锚固装置，所述抗拔桩本体顶部设有与若干所述桩底锚固装置对应的若干桩顶锚固装置，所述桩底锚固装置上设置有无粘结钢绞线，所述无粘结钢绞线的顶部与所述桩顶锚固装置相连。
本发明的有益效果是：1、在抗拔桩本体内设置有若干无粘结钢绞线，可以有效避免抗拔桩出现裂缝的情况，同时也大幅减少抗拔桩本体的钢筋使用量；2、夹片式锚具与无粘结钢绞线固定连接，夹片式锚具设置在钢护筒内，钢护筒内浇灌有高强度灌浆料，高强度灌浆料将夹片式锚具封闭在钢护筒内，避免夹片式锚具被锈蚀，影响抗拔桩的工作效果；3、在桩顶锚固装置中设有桩顶承压钢垫板可确保桩顶锚固装置的稳固性，无粘结钢绞线张拉后通过夹片式锚具锁定后，桩端局部会承受巨大的压应力，桩顶钢垫板可有效防止桩端局部受压过大；4、无粘结钢绞线的外部包裹有皮套，中间用黄油填充，防止无粘结钢绞线的锈蚀且可使其与抗拔桩本体混凝土实现无粘结，在后张拉过程中易产生相对滑移，给抗拔桩本体施加压应力，避免抗拔桩产生裂缝。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，若干所述桩底锚固装置周向均匀焊接绑扎在所述钢筋笼底部，若干所述桩顶锚固装置周向均匀焊接绑扎在所述钢筋笼顶部。
采用上述进一步方案的有益效果是：若干桩底锚固装置周向均匀焊接绑扎在钢筋笼底部，若干桩顶锚固装置周向均匀焊接绑扎在钢筋笼顶部，可确保抗拔桩结构的稳定性，避免抗拔桩产生裂缝。
进一步，所述钢筋笼的底部向内弯折，所述钢筋笼底部的直径逐渐缩小。
采用上述进一步方案的有益效果是：钢筋笼的底部向内弯折，便于将钢筋笼放置在桩孔内，并便于后续的施工流程。
进一步，所述桩底锚固装置包括P型挤压锚，所述P型挤压锚上安装有桩底承压钢垫板，所述桩底承压钢垫板上设有桩底螺旋筋，所述无粘结钢绞线穿过所述桩底承压钢垫板和所述桩底螺旋筋安装于所述P型挤压锚上。
采用上述进一步方案的有益效果是：桩底锚固装置置于抗拔桩本体内，无粘结钢绞线固定连接在P型挤压锚上，并在P型挤压锚上安装有桩底承压钢垫板，可避免P型挤压锚受到巨大张拉应力时损坏，确保桩底锚固装置结构的稳固。
进一步，所述桩顶锚固装置包括桩顶承压钢垫板，所述桩顶承压钢垫板的底部设置有桩顶螺旋筋，所述桩顶承压钢垫板的顶部封闭安装有钢护筒，所述钢护筒内浇灌有高强度灌浆料，所述钢护筒内安装有夹片式锚具，所述无粘结钢绞线穿过所述桩顶螺旋筋和所述桩顶承压钢垫板与所述夹片式锚具相连。
采用上述进一步方案的有益效果是：在钢护筒内安装有夹片式锚具，并在钢护筒内浇灌高强度灌浆料，将夹片式锚具封闭在钢护筒内，避免夹片式锚具被锈蚀，确保抗拔桩的功能，其中高强度灌浆料可选用硫磺胶泥等具有强度高的灌浆材料。
进一步，所述钢护筒为镀锌钢管。
采用上述进一步方案的有益效果是：镀锌钢管具有使用寿命长，成本低的特征，在施工中可节省成本。
进一步，所述钢筋笼由包括竖直的普通钢筋，所述普通钢筋上环绕焊接有螺旋筋箍，所述普通钢筋的顶部焊接有普通锚固筋。
采用上述进一步方案的有益效果是：钢筋笼由普通钢筋和螺旋筋箍、普通锚固筋制作而成，增强了钢筋笼结构的稳固性，同时也提高了抗拔桩本体的结构稳固性以及受力强度。
进一步，所述钢筋笼外周上设置有加劲箍，所述钢筋笼上还设有附加锚固筋。
采用上述进一步方案的有益效果是：在钢筋笼上设置加劲箍和附加锚固筋，使得钢筋笼的结构更加稳固，增强了钢筋笼的承压强度，同时也使得抗拔桩本体的结构更加稳固，张拉过程中的承压能力也更强。
进一步，所述无粘结钢绞线的外部包裹有皮套，所述皮套与所述无粘结无粘结钢绞线之间填充有黄油。
采用上述进一步方案的有益效果是：无粘结钢绞线外部包裹皮套，并在皮套和无粘结钢绞线之间填充黄油，以防止无粘结钢绞线锈蚀，且可使与抗拔桩本体实现无粘结，在后张拉过程中易产生相对滑移。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构的整体结构示意图；
图2为本发明一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构的顶部结构示意图；
图3为本发明一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构的顶部结构示意图；
图4为图2中A处的局部放大图；
图5为本发明一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构的顶部剖面图；
图6为本发明一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构的顶部剖面图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、桩孔；2、钢筋笼；20、普通钢筋；21、螺旋筋箍；22、普通锚固筋；3、抗拔桩本体；30、桩底螺旋筋；31、桩底承压钢垫板；32、P型挤压锚；33、无粘结钢绞线；34、桩顶螺旋筋；35、桩顶承压钢垫板；36、夹片式锚具；37、钢护筒；4、加劲箍；5、附加锚固筋。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例一
请参阅图1-6，一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构，包括桩孔1，所述桩孔1内放置有钢筋笼2，所述桩孔1内浇筑有混凝土，所述混凝土和所述钢筋笼2形成抗拔桩本体3，所述抗拔桩本体3底部设有若干桩底锚固装置，所述抗拔桩本体3顶部设有与若干所述桩底锚固装置对应的若干桩顶锚固装置，所述桩底锚固装置上设置有无粘结钢绞线33，所述无粘结钢绞线33的顶部与所述桩顶锚固装置相连。
上述实施例提供的一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构，其中在桩孔1内设置有钢筋笼2，并在桩孔1内浇筑混凝土与钢筋笼2形成抗拔桩本体3，使得抗拔桩本体3的结构更加稳固，承压能力更强，抗拔桩本体3内埋有无粘结钢绞线33，无粘结钢绞线33的两端通过设置在抗拔桩本体3的底部和顶部的桩底锚固装置和桩顶锚固装置张拉连接固定，给抗拔桩本体3施加预应力，避免抗拔桩本体3在实际工作中受拉产生裂缝，导致抗拔桩本体3功能失效。
进一步，若干所述桩底锚固装置周向均匀焊接绑扎在所述钢筋笼2底部，若干所述桩顶锚固装置周向均匀焊接绑扎在所述钢筋笼2顶部。
采用上述进一步方案的有益效果是：若干桩底锚固装置周向均匀焊接绑扎在钢筋笼2底部，若干桩顶锚固装置周向均匀焊接绑扎在钢筋笼2顶部，可确保抗拔桩结构的稳定性，避免抗拔桩产生裂缝。
进一步，所述钢筋笼2的底部向内弯折，所述钢筋笼2底部的直径逐渐缩小。
采用上述进一步方案的有益效果是：钢筋笼2的底部向内弯折，便于将钢筋笼2放置在桩孔1内，并便于后续的施工流程。
进一步，所述桩底锚固装置包括P型挤压锚32，所述P型挤压锚32上安装有桩底承压钢垫板31，所述桩底承压钢垫板31上设有桩底螺旋筋30，所述无粘结钢绞线33穿过所述桩底承压钢垫板31和所述桩底螺旋筋30安装于所述P型挤压锚32上。
采用上述进一步方案的有益效果是：桩底锚固装置置于抗拔桩本体3内，无粘结钢绞线33固定连接在P型挤压锚32上，并在P型挤压锚32上安装有桩底承压钢垫板31，可避免P型挤压锚32受到巨大张拉应力时损坏，确保桩底锚固装置结构的稳固。
进一步，所述桩顶锚固装置包括桩顶承压钢垫板35，所述桩顶承压钢垫板35的底部设置有桩顶螺旋筋34，所述桩顶承压钢垫板35的顶部封闭安装有钢护筒37，所述钢护筒37内浇灌有高强度灌浆料，所述钢护筒37内安装有夹片式锚具36，所述无粘结钢绞线33穿过所述桩顶螺旋筋34和所述桩顶承压钢垫板35与所述夹片式锚具36相连。
采用上述进一步方案的有益效果是：在钢护筒37内安装有夹片式锚具36，并在钢护筒37内浇灌高强度灌浆料，将夹片式锚具36封闭在钢护筒37内，避免夹片式锚具36被锈蚀，确保抗拔桩的功能，其中高强度灌浆料可选用硫磺胶泥等具有强度高的灌浆材料。
进一步，所述钢护筒37为镀锌钢管。
采用上述进一步方案的有益效果是：镀锌钢管具有使用寿命长，成本低的特征，在施工中可节省成本。
进一步，所述钢筋笼2由包括竖直的普通钢筋20，所述普通钢筋20上环绕焊接有螺旋筋箍21，所述普通钢筋20的顶部焊接有普通锚固筋22。
采用上述进一步方案的有益效果是：钢筋笼2由普通钢筋20和螺旋筋箍21、普通锚固筋22制作而成，增强了钢筋笼2结构的稳固性，同时也提高了抗拔桩本体3的结构稳固性以及受力强度。
进一步，所述钢筋笼2外周上设置有加劲箍4，所述钢筋笼2上还设有附加锚固筋5。
采用上述进一步方案的有益效果是：在钢筋笼2上设置加劲箍4和附加锚固筋5，使得钢筋笼2的结构更加稳固，增强了钢筋笼2的承压强度，同时也使得抗拔桩本体3的结构更加稳固，张拉过程中的承压能力也更强。
进一步，所述无粘结钢绞线33的外部包裹有皮套，所述皮套与所述无粘结无粘结钢绞线33之间填充有黄油。
采用上述进一步方案的有益效果是：无粘结钢绞线33外部包裹皮套，并在皮套和无粘结钢绞线33之间填充黄油，以防止无粘结钢绞线33锈蚀，且可使与抗拔桩本体3实现无粘结，在后张拉过程中易产生相对滑移。
本发明的具体工作原理及使用方法为：首先根据施工规划，挖掘桩孔1，然后加工钢筋笼2，无粘结钢绞线33底部预先安装P型挤压锚32，穿过桩底承压钢垫板31和桩底螺旋筋30，P型挤压锚32焊接安装于钢筋笼2底部；无粘结钢绞线33顺直绑扎于钢筋笼2上至钢筋笼2顶部，并穿过钢护筒37，钢护筒37焊接于钢筋笼2上，焊接完成后往钢护筒37里面塞入高强度泡沫，并将桩顶螺旋筋34绑扎于钢护筒37底部；然后将钢筋笼2整体垂直放入桩孔1，待钢筋笼2全部进入到桩孔1后，往桩孔1内浇筑混凝土，混凝土和钢筋笼2形成抗拔桩本体3。
上述步骤完成后进行基坑开挖，基坑开挖至抗拔桩底部后，破除抗拔桩本体3的头部，预留无粘结钢绞线33张拉施工操作所需的长度，割去多余无粘结钢绞线33，割去钢护筒37的顶部，取出钢护筒37中的高强度泡沫；上述步骤完成后，将桩顶承压钢垫板35安放于钢护筒37内，并将夹片式锚具36安放到桩顶承压钢垫板35上；接着在钢护筒37中进行无粘结钢绞线33的张拉，张拉完成后用夹片式锚具36将无粘结钢绞线33锁定于钢护筒37中，并割去多余的钢绞线至钢护筒37顶端，接着再用高强度灌浆料将夹片式锚具36封闭于钢护筒37内，防止夹片式锚具36因锈蚀而造成预应力失效，其中高强度灌浆料可选用硫磺胶泥，在上述步骤完成后，将钢筋笼2浇筑于基础承台中。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构，其特征在于，包括桩孔(1)，所述桩孔(1)内放置有钢筋笼(2)，所述桩孔(1)内浇筑有混凝土，所述混凝土和所述钢筋笼(2)形成抗拔桩本体(3)，所述抗拔桩本体(3)底部设有若干桩底锚固装置，所述抗拔桩本体(3)顶部设有与若干所述桩底锚固装置对应的若干桩顶锚固装置，所述桩底锚固装置上设置有无粘结钢绞线(33)，所述无粘结钢绞线(33)的顶部与所述桩顶锚固装置相连。
2.根据权利要求1所述的一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构，其特征在于，所述无粘结钢绞线(33)顺直焊接绑扎于所述钢筋笼(2)上。
3.根据权利要求1所述的一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构，其特征在于，所述钢筋笼(2)的底部向内弯折，所述钢筋笼(2)底部的直径逐渐缩小。
4.根据权利要求1所述的一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构，其特征在于，若干所述桩底锚固装置周向均匀焊接绑扎在所述钢筋笼(2)底部，若干所述桩顶锚固装置周向均匀焊接绑扎在所述钢筋笼(2)顶部。
5.根据权利要求1所述的一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构，其特征在于，所述桩底锚固装置包括P型挤压锚(32)，所述P型挤压锚(32)上安装有桩底承压钢垫板(31)，所述桩底承压钢垫板(31)上设有桩底螺旋筋(30)，所述无粘结钢绞线(33)穿过所述桩底承压钢垫板(31)和所述桩底螺旋筋(30)安装于所述P型挤压锚(32)上。
6.根据权利要求1所述的一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构，其特征在于，所述桩顶锚固装置包括桩顶承压钢垫板(35)，所述桩顶承压钢垫板(35)的底部设置有桩顶螺旋筋(34)，所述桩顶承压钢垫板(35)的顶部封闭安装有钢护筒(37)，所述钢护筒(37)内浇灌有高强度灌浆料，所述钢护筒(37)内安装有夹片式锚具(36)，所述无粘结钢绞线(33)穿过所述桩顶螺旋筋(34)和所述桩顶承压钢垫板(35)与所述夹片式锚具(36)相连。
7.根据权利要求6所述的一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构，其特征在于，所述钢护筒(37)为镀锌钢管。
8.根据权利要求1所述的一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构，其特征在于，所述钢筋笼(2)由包括竖直的普通钢筋(20)，所述普通钢筋(20)上环绕焊接有螺旋筋箍(21)，所述普通钢筋(20)的顶部焊接有普通锚固筋(22)。
9.根据权利要求1所述的一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构，其特征在于，所述钢筋笼(2)外周上设置有加劲箍(4)，所述钢筋笼(2)上还设有附加锚固筋(5)。
10.根据权利要求1所述的一种新型无粘结后张拉预应力抗拔桩结构，其特征在于，所述无粘结钢绞线(33)的外部包裹有皮套，所述皮套与所述无粘结无粘结钢绞线(33)之间填充有黄油。
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