CN203514315U - 一种桩与桩帽间的加强型连接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种桩与桩帽间的加强型连接结构，其特征在于在预应力管桩外侧焊接钢环；在桩帽底部与钢环外侧焊接横向加劲肋梁，在横向加劲肋梁底部与钢环外侧焊接纵向加劲肋；在横向加劲肋梁上表面焊接抗剪连接件，抗剪连接件与桩帽钢筋焊接；预应力管桩内上部设置托板，其上部放置填芯钢筋笼，并与桩帽内设置的拉结筋焊接，填芯混凝土和桩帽混凝土一体浇筑。本实用新型的桩帽加强型连接桩帽结构增大桩帽与桩的连接接触面积，提高了桩帽与桩的连接强度，避免了桩端部位的应力集中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种桩与桩帽间的加强型连接结构。属于建筑地基工程领域。
背景技术
随着我国高速公路的发展，对建设工期、软土路基处理效果的要求越来越高，复合地基作为一种工期短，效果好的软土地基，使用也越来越多,特别是刚性桩复合地基技术以其桩身混凝土强度高，贯穿能力强，单桩承载力高，能有效的减小地基沉降的优势，在深厚软土地基处理中的应用日益广泛。
预应力管桩作为刚性桩的一种，桩身混凝土强度高，单桩承载力高,可打入密实的砂层及强分化层。并且由于预应力管桩桩节长短不一，搭配灵活，节长方便，在施工现场可随时根据地质条件的变化调整节桩长度，地质条件适应性强，节省用桩量。因此具有施工速度快，功效高，工期短的特点。
但由于路堤荷载的特点，容易造成路堤刺入桩体，引起路堤表面的不均匀沉降。为提高单桩承载力，克服桩体上刺现象，减小不均匀沉降，目前常采用带桩帽的预应力管桩。桩帽能产生应力集中和应力扩散两种现象，发挥刚性板作用，使桩帽下土体与之不脱空，桩体与桩帽下土体可以发生等量竖向变形，增大了单桩复合承载力，同时也拥有更好的控沉能力；桩帽的横截面积远大于桩体，增加了桩顶与碎石垫层之间的接触面积，对桩顶集中力起到均化作用，减少桩顶向垫层的刺入量，保证碎石垫层的整体效应。。但在施工过程中，若桩与桩帽连接强度低或同心度偏差大，在首层土摊铺及碾压过程中，施工机械易导致桩帽与桩脱离，导致带桩帽桩承载力明显降低，桩帽作用也明显降低。
目前已有一种预制桩及桩帽的连接结构，包括预制桩体、预制桩体内的 钢筋、桩体底部的连接钢筋、桩体顶部的纵向连接孔，其特征在于：所述的预制桩体顶端设有凹腔，所述的预制桩体的轴心设有通孔；桩帽面板的下部设有与预制桩体顶端凹腔相配合的凸面。该结构虽可增强桩体与桩帽间的竖向连接，但由于结构未能增加桩顶与桩帽间的接触面积，且为对接触部位进行补强，其连接强度有限，易发生局部压缩破坏。
综上所述，目前亟需发明一种桩与桩帽连接强度高，可避免桩帽被压偏或脱离，增加桩承载性能的桩与桩帽加强型连接桩帽结构。
发明内容
本实用新型的目的在于组合设置桩端与桩帽的连接结构，加大桩与桩帽的接触面积，增强桩与桩帽的连接强度，有效防止桩与桩帽连接处发生压偏、脱离、破碎等形式的破坏，可作为预应力管桩桩帽与桩身连接结构使用。
为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种桩与桩帽间的加强型连接结构，包括浇筑混凝土的管桩和桩帽，是在预应力管桩桩头外侧焊接钢环，桩帽焊接在环钢外侧，管桩和桩帽内均浇筑混凝土；
在桩帽底部与钢环外侧焊接横向加劲肋梁，在横向加劲肋梁底部与钢环外侧焊接纵向加劲肋，管桩内预制托板；纵向加劲肋与横向加劲肋梁焊接的一边长度大于与钢环焊接的一边；横向加劲肋梁、纵向加劲肋的数量为一根以上；
在横向加劲肋梁上表面焊接抗剪连接件，抗剪连接件的上端与桩帽钢筋焊接，所述的抗剪连接件为倒“L”型的栓钉、摩擦型高强螺栓或角钢栓钉；
管桩内预制托板，填芯钢筋笼放置在托板上，并与桩帽内设置的拉结筋焊接。
本实用新型具有以下的特点和有益效果：
（1）桩身顶部外侧焊接一圆形钢环，增加了桩身顶部的有效桩径，增加了桩的承载力，同时为后期焊接横向加劲肋梁和竖向加劲肋提供方便。
（2）桩帽底部焊接横向加劲肋梁，使桩帽与垫层交界处更加平整，能有效防止桩帽被压偏。
（3）横向加劲肋梁上表面焊接“L”型抗剪连接件，横向加劲肋梁与桩帽之间连接更加牢固，防止桩帽与桩顶脱离。
（4）横向加劲肋梁下焊接竖向加劲肋，增加了桩帽与桩身连接处的抗剪强度，进一步防止桩帽压偏。
附图说明
图1是本实用新型桩与桩帽间的加强型连接结构剖面图；
图2是本实用新型桩与桩帽间的加强型连接结构的横向加劲肋梁布置图。
图中：1-预应力管桩，2-桩帽，3-托板，4-钢环，5-横向加劲肋梁，6-竖向加劲肋，7-抗剪连接件，8-填芯钢筋笼，9-桩帽内拉结筋，10-填芯混凝土，11-桩帽混凝土。
具体实施方式
预应力管桩的设计及施工技术要求、钢板间的焊接施工要求、填芯钢筋与桩帽钢筋的绑扎施工工艺、桩帽混凝土的设计及施工技术要求等，本实施方式中不再累述，重点阐述本实用新型涉及结构的实施方式。
图1是本实用新型桩与桩帽间的加强型连接结构剖面图；图2是本实用新型桩与桩帽间的加强型连接结构的横向加劲肋梁布置图。
参照图1、图2所示，预应力管桩1外径600mm，壁厚110mm，管桩1的顶部设置桩帽2，桩帽2直径1000mm，厚度400mm。预应力管桩1桩头外侧设置一块厚20mm的钢环圆环形钢板4，钢板强度等级Q235，钢环4采用电焊联结法联结。
托板3截面呈圆形，直径较预应力管桩内径小3mm，采用厚度为4mm、强度等级为Q235的钢板制成，预制于预应力管桩内。
在桩帽底部与钢环外侧焊接横向加劲肋梁5，在横向加劲肋梁5底部与 钢环外侧焊接纵向加劲肋6，横向加劲肋梁5和纵向加劲肋6均采用Q235钢制成，横向加劲肋梁5为一长条形钢肋板，宽度150mm，厚度20mm，其中一端截面呈圆弧型；纵向加劲肋6厚度10mm，高100mm，与横向加劲肋梁5焊接的一边长度为100mm，与钢环4焊接的一边长度为50mm。
在横向加劲肋梁5上表面焊接抗剪连接件7，抗剪连接件7为倒“L”型的栓钉，长边长度200mm，短边长度60mm，直径20mm，抗拉力强度400～550MPa，屈服强度≥240MPa，伸长率≥15%，抗剪连接件7的上端与桩帽钢筋通过焊接或绑扎连接。
施工过程如下：预应力管桩1打设后在桩头依次焊接钢环4、纵向加劲肋6和横向加劲肋梁5；制作填芯钢筋笼8，并与桩帽内的拉结筋9焊接，桩帽主筋选用HRB335螺纹钢筋，公称直径为20mm，箍筋选用直径为10mm的HPB300钢筋，间距取200mm。支桩帽模板，浇筑填芯混凝土10和桩帽混凝土11，混凝土均采用C30混凝土。
Claims (5)
1.一种桩与桩帽间的加强型连接结构，包括浇筑混凝土的管桩和桩帽，其特征在于在预应力管桩桩头外侧焊接钢环；
在桩帽底部与钢环外侧焊接横向加劲肋梁，在横向加劲肋梁底部与钢环外侧焊接纵向加劲肋；
在横向加劲肋梁上表面焊接抗剪连接件，抗剪连接件的上端与桩帽钢筋焊接；
管桩内设置填芯钢筋笼，并与桩帽内设置的拉结筋焊接。
2.根据权利要求1所述的桩与桩帽间的加强型连接结构，其特征在于所述的抗剪连接件为倒“L”型的栓钉、摩擦型高强螺栓或角钢栓钉。
3.根据权利要求1所述的桩与桩帽间的加强型连接结构，其特征在于所述纵向加劲肋与横向加劲肋梁焊接的一边长度大于与钢环焊接的一边。
4.根据权利要求1所述的桩与桩帽间的加强型连接结构，其特征在于管桩内预制托板，填芯钢筋笼放置在托板上。
5.根据权利要求1所述的桩与桩帽间的加强型连接结构，其特征在于横向加劲肋梁、纵向加劲肋的数量为一根以上。
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