CN203238625U - 一种分段配筋的多节挤扩支盘抗拔桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分段配筋的多节挤扩支盘抗拔桩，包括桩身，所述桩身上间隔设置若干个十字分支或承力盘，所述桩身分为若干段，并分段配置钢筋，且桩身的纵筋从上往下配筋量依次递减。由于采用分段配筋方式，相比原有按照桩顶最大内力进行配筋的挤扩支盘抗拔桩，其用钢量大大减小，节省了造价。

Description

一种分段配筋的多节挤扩支盘抗拔桩

技术领域

本实用新型涉及一种抗拔桩，具体涉及一种分段配筋的多节挤扩支盘抗拔桩。属于多层和高层建筑技术领域。

背景技术

多高层建筑在设计与施工过程中，多依据具体的地基条件，采用不同的基础形式，包括独立基础、筏板基础、桩基础、箱型基础等等，其中桩基础是最为常见的一种多高层建筑基础形式。由于地下水位的影响，大多数的多高层建筑都需要进行抗浮验算，如果仅仅依靠建筑物本身重量或施加的配重无法满足抗浮要求时，就需要设置抗拔桩来抵御地下水对建筑的浮力，保证建筑物的安全。

发明内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种分段配筋的多节挤扩支盘抗拔桩。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种分段配筋的多节挤扩支盘抗拔桩，包括桩身，所述桩身上间隔设置若干个十字分支或承力盘，所述桩身分为若干段，并分段配置钢筋，且桩身的纵筋从上往下配筋量依次递减。

所述桩身还设有约束桩身混凝土及纵筋的螺旋箍筋。

所述桩身还设有与纵筋焊接的环形加劲箍。

本实用新型的工作原理：

通过挤扩支盘成型机，在地基中承载力较高的土层（此处土层应由勘查单位根据现场勘查结果确定）位置，通过挤压土体，形成十字分支或承力盘，使其与桩身共同承受建筑浮力，利用十字分支或承力盘的端承力，桩身与土体之间的摩擦力，可以有效的抵御建筑浮力，抗拔效果比普通抗拔桩更好。

然后，根据桩身内力分布分段配置桩身钢筋，将桩身按照受力形式和十字分支与承力盘的布置分成界限明显的若干个拉力段，按照各个分段内的最大拉力进行配筋，桩身纵筋在三个配筋段依次递减，从而能在满足正常使用极限状态和承载能力极限状态条件下，减小桩身配筋量。

并且，桩身配置约束桩身混凝土及纵筋的螺旋箍筋以及与纵筋焊接的环形加劲箍。每段配筋的长度以及每段的配筋量都根据实际情况计算得出。桩身配置螺旋箍筋，起到约束桩身混凝土及纵筋的作用，其中基底标高以下5000mm位置螺旋箍筋加密，其余位置按照设计计算配置螺旋箍筋。

抗拔桩主要承受竖向拉力，通过桩身与土的摩擦力将拉力传递给周围土，从而满足抗拔的要求。本实用新型采用挤扩支盘桩作为抗拔桩，可以通过将原有等直径桩的摩擦承载力转移为桩身摩擦力与承力盘共同承担，从而提高单桩的抗拔承载力，节省造价，缩短施工工期。

本实用新型首先应根据总体所需抗拔荷载及地基土层结构，确定所需抗拔桩桩数与单桩抗拔力；其次根据单桩抗拉承载力确定所需的桩径，支盘数量和桩长；最后，确定桩身所用混凝土等级并进行桩身配筋验算，所配钢筋抗拉承载力应低于单桩抗拉承载力。在挤扩支盘抗拔桩的设计与施工过程中，桩身的钢筋配筋量由两方面来决定。一是需要满足承载能力极限荷载作用下的受拉承载力要求，即通过验算单桩承载力，来计算所需配筋数量。二是需要满足正常使用极限状态下抗拔桩的桩身裂缝要求。因为桩身深埋在土中，受到地下水和土壤环境的侵蚀较为严重，特别是桩内的钢筋，如果被锈蚀，将影响抗拔桩的耐久性，影响整体结构安全。所以必须保证桩体在受拉过程中，混凝土不产生裂缝或产生的裂缝宽度控制在一定的范围内。实践表明，满足正常使用极限状态下的钢筋配筋量远大于满足承载能力极限状态下的钢筋配筋量，即验算裂缝宽度所需钢筋远大于验算桩身承载力所需钢筋。因此，整体挤扩支盘抗拔桩的桩身钢筋大多数情况下是由裂缝宽度所决定的。

在挤扩支盘抗拔桩受到竖向拉力作用时，桩身拉力分布不均匀。桩顶拉力最大，从桩顶到桩底拉力逐渐变小，桩底承受的拉力最小。通常在挤扩支盘抗拔桩设计时，采用最不利荷载作为控制荷载，即以桩顶最大拉力作为验算依据，进行整体桩身的配筋验算，这样往往会造成桩身配筋极大的浪费。本实用新型的目的，就是利用桩身拉力分布规律，采用分段计算，分段配筋，在满足正常使用和承载能力的要求的同时，大幅度的减小桩身钢筋用量，从而减少工程造价。

本实用新型的有益效果是：

1．利用十字分支与承力盘的端承力，桩身与土体之间的摩擦力，可以有效的抵御建筑浮力，抗拔效果比普通抗拔桩更好。

2．利用分段配筋法，可以按照土层分布与分承力盘的布置情况，采用各个分段内最不利内力进行配筋，可以在满足正常使用极限状态和承载能力极限状态条件下，减少整体钢筋用量，节省造价。

总之，本实用新型解决了原有抗拔桩按桩顶受力配筋所造成的用钢量过大。采用本实用新型所述的分段配筋的多节挤扩支盘抗拔桩，由于是按照桩体分段内最大内力进行计算配筋，完全能够保证挤扩支盘桩满足正常使用极限状态和承载能力极限状态下的配筋要求，使分段配筋后的挤扩支盘抗拔桩达到与传统配筋方式的挤扩支盘抗拔桩相同的安全度。由于采用分段配筋方式，相比原有按照桩顶最大内力进行配筋的挤扩支盘抗拔桩，其用钢量大大减小，节省了造价。本实用新型的分段配筋的多节挤扩支盘抗拔桩在继承了原有挤扩支盘抗拔桩的优势的同时，也改进了其不足之处。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的分段配筋结构示意图；

图3是本实用新型多节挤扩支盘抗拔桩配筋段I的A-A剖面图；

图4是本实用新型多节挤扩支盘抗拔桩配筋段II的B-B剖面图；

图5是本实用新型多节挤扩支盘抗拔桩配筋段III的C-C剖面图；

其中1.承力盘，2.桩身，3.桩根，4.螺旋箍筋，5.环形加劲箍，6.配筋段I桩身纵筋，7.配筋段II桩身纵筋，8.配筋段III桩身纵筋，A为桩顶标高，B为基底标高，C为桩底标高。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本实用新型，并不对其内容进行限定。

如图1～5所示，本实用新型是一种分段配筋的多节挤扩支盘抗拔桩，包括桩身2，桩身2上间隔设置若干个十字分支或承力盘1，桩身2分为若干段，并分段配置钢筋，且桩身2的纵筋从上往下配筋量依次递减。即桩底标高C处设置桩根3，桩根3以上依次为间隔设置的十字分支或承力盘1和桩身2。桩身2还设有约束桩身混凝土及纵筋的螺旋箍筋4。桩身2还设有与纵筋焊接的环形加劲箍5。

本实用新型的具体施工步骤如下：

1）测量放线，2）机械钻孔，3）分支成盘，4）下钢筋笼及导管，5）浇注混凝土。

本实用新型的工作原理：

通过挤扩支盘成型机，在地基中承载力较高的土层（此处土层应由勘查单位根据现场勘查结果确定）位置，通过挤压土体，形成十字分支或承力盘1，使其与桩身2共同承受建筑浮力，利用十字分支或承力盘1的端承力，桩身2与土体之间的摩擦力，可以有效的抵御建筑浮力，抗拔效果比普通抗拔桩更好。

然后，根据桩身2内力分布分段配置桩身钢筋，将桩身2按照受力形式和十字分支与承力盘1的布置分成界限明显的若干个拉力段，按照各个分段内的最大拉力进行配筋，桩身纵筋在三个配筋段依次递减，从而能在满足正常使用极限状态和承载能力极限状态条件下，减小桩身配筋量，从上到下依次为配筋段I、配筋段II和配筋段III，各段分别配置配筋段I桩身纵筋6、配筋段II桩身纵筋7和配筋段III桩身纵筋8。

并且，桩身2配置约束桩身混凝土及纵筋的螺旋箍筋4以及与纵筋焊接的环形加劲箍5。每段配筋的长度以及每段的配筋量都根据实际情况计算得出。桩身2配置螺旋箍筋4，起到约束桩身混凝土及纵筋的作用，其中基底标高B以下5000mm位置螺旋箍筋4加密，其余位置按照设计计算配置螺旋箍筋4，基底标高B为桩顶标高A以下100mm。

抗拔桩主要承受竖向拉力，通过桩身2与土的摩擦力将拉力传递给周围土，从而满足抗拔的要求。本实用新型采用挤扩支盘桩作为抗拔桩，可以通过将原有等直径桩的摩擦承载力转移为桩身摩擦力与承力盘1共同承担，从而提高单桩的抗拔承载力，节省造价，缩短施工工期。

具体基桩抗拉承载力的计算方法如下：

$N_k\≤\frac{1}{2}{T}_{\mathrm{gk}}+G_{\mathrm{gp}}$

$N_k\≤\frac{1}{2}{T}_{\mathrm{uk}}+G_p$

式中：N_k——按荷载效应标准作何计算的基桩抗拔力（KN）。

T_gk——群桩基础呈整体破坏时，基桩的抗拔极限承载力标准值（KN）。

T_uk——群桩基础呈非整体破坏时，基桩的抗拔极限承载力标准值（KN）。

G_gp——群桩基础及其所包围的桩间土总自重标准值除以总桩数。

G_p——基桩状体及承力盘以上部分土体的自重标准值。

本实用新型首先应根据总体所需抗拔荷载及地基土层结构，确定所需抗拔桩桩数与单桩抗拔力；其次根据单桩抗拉承载力确定所需的桩径，支盘数量和桩长；最后，确定桩身所用混凝土等级并进行桩身配筋验算，所配钢筋抗拉承载力应低于单桩抗拉承载力。在挤扩支盘抗拔桩的设计与施工过程中，桩身的钢筋配筋量由两方面来决定。一是需要满足承载能力极限荷载作用下的受拉承载力要求，即通过验算单桩承载力，来计算所需配筋数量。二是需要满足正常使用极限状态下抗拔桩的桩身裂缝要求。因为桩身2深埋在土中，受到地下水和土壤环境的侵蚀较为严重，特别是桩内的钢筋，如果被锈蚀，将影响抗拔桩的耐久性，影响整体结构安全。所以必须保证桩体在受拉过程中，混凝土不产生裂缝或产生的裂缝宽度控制在一定的范围内。实践表明，满足正常使用极限状态下的钢筋配筋量远大于满足承载能力极限状态下的钢筋配筋量，即验算裂缝宽度所需钢筋远大于验算桩身承载力所需钢筋。因此，整体挤扩支盘抗拔桩的桩身钢筋大多数情况下是由裂缝宽度所决定的。

在挤扩支盘抗拔桩受到竖向拉力作用时，桩身2拉力分布不均匀。桩顶拉力最大，从桩顶到桩底拉力逐渐变小，桩底承受的拉力最小。通常在挤扩支盘抗拔桩设计时，采用最不利荷载作为控制荷载，即以桩顶最大拉力作为验算依据，进行整体桩身的配筋验算，这样往往会造成桩身配筋极大的浪费。本实用新型的目的，就是利用桩身拉力分布规律，采用分段计算，分段配筋，在满足正常使用和承载能力的要求的同时，大幅度的减小桩身钢筋用量，从而减少工程造价。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (3)

1.一种分段配筋的多节挤扩支盘抗拔桩，包括桩身，其特征在于，所述桩身上间隔设置若干个十字分支或承力盘，所述桩身分为若干段，并分段配置钢筋，且桩身的纵筋从上往下配筋量依次递减。

2.根据权利要求1所述的抗拔桩，其特征在于，所述桩身还设有约束桩身混凝土及纵筋的螺旋箍筋。

3.根据权利要求1所述的抗拔桩，其特征在于，所述桩身还设有与纵筋焊接的环形加劲箍。

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