CN203821381U - 矩形预应力灌注桩 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了矩形预应力灌注桩，包括矩形灌注桩体，矩形灌注桩体内设置有矩形钢筋笼，矩形钢筋笼浇筑混凝土形成矩形灌注桩体，矩形钢筋笼的内侧设有加强箍，加强箍与矩形钢筋笼固定连接，矩形钢筋笼中设有套管，套管内设有预应力筋，预应力筋的底端与矩形钢筋笼固定连接，矩形灌注桩体的顶部设有圈梁，套管的上端处于圈梁内，圈梁的端面预埋有钢垫板，套管中的预应力筋的顶端穿过钢垫板通过锚具张拉锁定。本实用新型结构简单，成本低，施工方便，适用性更广，预应力筋的设置使得该矩形预应力灌注桩较矩形普通钢筋混凝土灌注桩更节约钢材，桩身侧向变形减小，加强箍的设置，使矩形钢筋笼更坚固。
Description
技术领域
本实用新型涉及土木工程领域，更具体涉及一种矩形预应力灌注桩。
背景技术
为满足建筑工程高空间利用的需求，地下空间被广泛的开发和利用，深基坑支护就成为地下空间开挖的一个重要环节。在建筑施工领域中广泛使用圆形或矩形普通钢筋混凝土灌注桩作为基坑支护结构。基坑中土石方的开挖时，基坑外侧土体向基坑内侧方向滑移，桩身在受力后会在靠近基坑外侧形成较大的弯矩，产生受拉变形，严重时会导致应支护桩变形过大甚至失稳，基坑失效，对建筑施工带来安全隐患。为了提高基坑支护结构体系的强度，目前，采用增加钢筋用量、增大桩径、减小桩间距等方法满足施工要求，然而这些方法无一例外的均增加了钢筋和混凝土的用量，提高了成本，延长了工期。
专利申请号为201210146484.1的专利申请文件中提供了一种预应力高强混凝土矩形桩，该矩形桩的形状为中空圆孔筒状呈矩形的长方体，端板为四边设焊接坡口的矩形端板，端板中央设有与矩形桩同心等圆的圆孔，并分别固定在矩形桩的两端，钢筋笼包括有主筋以及连接在主筋上的螺旋状箍筋，主筋的两端分别与端板连接。虽然该矩形桩省料，自重轻，但是从说明书中不难看出，该矩形桩先将主筋进行张拉再进行混凝土浇筑，该矩形桩属于预制混凝土桩；桩长受到运输及沉桩技术的限制，适应性差；通过在主筋上缠绕螺旋状箍筋构成钢筋笼，在浇筑混凝土时，箍筋遭到混凝土的撞击，易产生变形。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种成本低、施工方便、适用性更广的矩形预应力灌注桩。
根据本实用新型的一个方面，提供了矩形预应力灌注桩，其包括矩形灌注桩体，矩形灌注桩体内设置有矩形钢筋笼，矩形钢筋笼浇筑混凝土形成矩形灌注桩体，矩形钢筋笼的内侧设置有加强箍，加强箍与矩形钢筋笼固定连接，矩形钢筋笼中设有套管，套管内设有预应力筋，预应力筋的底端与矩形钢筋笼固定连接，矩形灌注桩体的顶部设有圈梁，套管的上端处于圈梁内，圈梁的端面设有钢垫板和锚具，预应力筋的顶端穿过钢垫板通过锚具锁定。由此，在矩形钢筋笼中设有套管，套管内设有预应力筋，预应力筋的底端与矩形钢筋笼固定连接，预应力筋的顶端穿过圈梁上的钢垫板通过锚具张拉锁定；然而普通混凝土灌注桩为了提高基坑支护结构体系的强度，往往是增加钢筋用量、增大桩径、减小桩间距等方法满足施工要求，这些方法无一例外的均增加了钢筋和混凝土的用量，提高了成本，延长了工期。因此，预应力筋的设置使得该矩形预应力灌注桩较矩形普通钢筋混凝土灌注桩更节约钢材；由于对桩身施加预应力，桩身侧向刚度进一步增加，能够减小水平变形；矩形钢筋笼的内侧设置有加强箍，使矩形钢筋笼更坚固，在浇筑混凝土时，矩形钢筋笼遭到混凝土的撞击，矩形钢筋笼不易变形。
在一些实施方式中，预应力筋为无粘结预应力筋。由此，该预应力筋与混凝土不直接接触，处于无粘结的状态，张拉摩擦损失小，使用期预应力筋可补张拉；预应力筋至少设有一根，具体根数可根据桩体受力和变形控制要求等因素计算决定。
在一些实施方式中，圈梁为现浇梁。由此，圈梁为现浇梁，圈梁与矩形灌注桩体一体成型，形成永久型的整体结构。
在一些实施方式中，预应力筋的底端通过连接件与矩形钢筋笼固定连接。
在一些实施方式中，连接件为U型卡箍。由此，U型卡箍使预应力筋和矩形钢筋笼牢牢固定。
在一些实施方式中，预应力筋在矩形灌注桩体内通长布置，使预应力筋的底端与矩形钢筋笼的底端固定连接。由此，预应力筋在矩形灌注桩体内通长布置，预应力筋的底端与矩形钢筋笼的底部固定连接，预应力筋的顶端穿过圈梁上的钢垫板通过锚具张拉锁定，通长布置的预应力筋，使整个矩形预应力灌注桩的桩身侧向刚度进一步增加，能够减小水平变形。
在一些实施方式中，预应力筋在矩形灌注桩体内部分布置，使预应力筋的底端与矩形钢筋笼的下部固定连接。由此，预应力筋的底端与矩形钢筋笼的下部固定连接，预应力筋的顶端穿过圈梁上的钢垫板通过锚具张拉锁定，根据施工实际需求，预应力筋不需要通长布置时，可以采用在矩形灌注桩体内部分布置，就能够满足施工要求。
在一些实施方式中，矩形钢筋笼包括钢筋和箍筋，箍筋套设在钢筋外。由此，通过箍筋套设在钢筋外，利用铁丝将箍筋和钢筋绑扎固定，构成矩形钢筋笼，该矩形钢筋笼结构简单，钢材用量少。
本实用新型的优点是：本实用新型科学合理、结构简单，成本低，施工方便。在矩形钢筋笼中设有套管，套管内设有预应力筋，预应力筋的底端与矩形钢筋笼固定连接，预应力筋的顶端穿过圈梁上的钢垫板通过锚具张拉锁定，预应力筋的设置使得该矩形预应力灌注桩较矩形普通钢筋混凝土灌注桩更节约钢材，由于对桩身施加预应力，桩身侧向刚度进一步增加，能够减小水平变形。矩形钢筋笼的内侧设置有加强箍，使矩形钢筋笼更坚固，在浇筑混凝土时，矩形钢筋笼遭到混凝土的撞击，矩形钢筋笼不易变形。由于预应力预制桩受到运输及沉桩技术等问题的制约，单节桩长度受到限制，而本实用新型提供的矩形预应力灌注桩是现场原位灌注的，所以本实用新型提供的矩形预应力灌注桩适用性更广。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的矩形预应力灌注桩的结构示意图；
图2是图1所示矩形预应力灌注桩的预应力筋分布的示意图；
图3是本实用新型实施例2的矩形预应力灌注桩的预应力筋分布的示意图；
图4是本实用新型实施例3的矩形预应力灌注桩的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
实施例1
如图1和图2所示，本实用新型所述一实施方式的矩形预应力灌注桩，包括矩形灌注桩体1，矩形灌注桩体1内浇筑有矩形钢筋笼2，矩形钢筋笼2包括钢筋21和箍筋22，箍筋22套设在钢筋21外，箍筋22和钢筋21用铁丝绑扎固定，矩形钢筋笼2浇筑混凝土形成矩形灌注桩体1。矩形钢筋笼2的内侧通过铁丝绑扎固定连接有加强箍3。矩形钢筋笼2中放置有套管4，套管4每隔一定间距，用铁丝将套管4和矩形钢筋笼2绑扎固定，套管4内穿有预应力筋5，预应力筋5的底端与矩形钢筋笼2固定连接。矩形灌注桩体1的顶部浇筑有圈梁6，套管4的上端处于圈梁6内，圈梁6的端面预埋有钢垫板7，套管4中的预应力筋5的顶端穿过钢垫板7通过锚具8张拉锁定。普通混凝土灌注桩为了提高基坑支护结构体系的强度，往往是增加钢筋用量、增大桩径、减小桩间距等方法满足施工要求，这些方法无一例外的均增加了钢筋和混凝土的用量，提高了成本，延长了工期。因此，预应力筋5的设置使得该矩形预应力灌注桩较矩形普通钢筋混凝土灌注桩更节约钢材，由于对桩身施加预应力，桩身侧向刚度进一步增加，能够减小水平变形。矩形钢筋笼2的内侧设置有加强箍3，使矩形钢筋笼2更坚固，在浇筑混凝土时，矩形钢筋笼2遭到混凝土的撞击，矩形钢筋笼2不易变形。
如图2所示，预应力筋5为无粘结预应力筋，预应力筋5至少设有一根。预应力筋5的具体根数可根据桩体受力和变形控制要求等因素计算决定。该预应力筋5与混凝土不直接接触，处于无粘结的状态。预应力筋5和套管4之间设防腐油脂层，张拉摩擦损失小，使用期预应力筋可补张拉。
如图1所示，圈梁6为现浇梁，圈梁6与矩形灌注桩体1一体成型，形成永久型的整体结构。
如图1所示，预应力筋5的底端通过连接件9与矩形钢筋笼2固定连接。连接件9为U型卡箍。在本实施例中，连接件9采用U型卡箍。U型卡箍使预应力筋5和矩形钢筋笼2牢牢固定。
如图1所示，预应力筋5在矩形灌注桩体1内通长布置，预应力筋5的底端与矩形钢筋笼2的底端固定连接，预应力筋5的顶端穿过圈梁6上的钢垫板7通过锚具8张拉锁定。
预应力筋5的分布，根据实际生产需要而定。如图2所示，为满足桩身的强度需要，同时保证灌注时导管能够顺利进入到矩形钢筋笼2内灌注，预应力筋5对称分布；本实施例的具体施工步骤：
①、制作矩形钢筋笼2，将加强箍3固定到矩形钢筋笼2的内侧，将带有套管4的预应力筋5捆扎固定到矩形钢筋笼2中，用U型卡箍将预应力筋5的底端与矩形钢筋笼2固定；
②、利用振动沉管取土技术，将双层矩形钢套管沉入土中，提出内套管同时取出内套管内的土体，形成有外套管作为护壁的矩形孔；
③、往步骤②中得到的矩形孔内，下沉步骤①中制作的矩形钢筋笼2；
④、下导管、灌注混凝土，边灌注混凝土边振动提升外套管；
⑤、待桩身混凝土达到设计强度后，在矩形灌注桩体1上浇筑圈梁6，无粘结预应力筋应伸出圈梁6顶面，圈梁6在预应力筋5伸出部位预埋钢垫板7；
⑥、待圈梁6混凝土达到设计强度后，布置张拉锚具8做预应力张拉到设计拉力并锁定。
实施例2
如图3所示，本实施例的矩形预应力灌注桩与实施例1基本相同，不同之处在于：对于某些工程实例，采用单侧预应力筋即可满足受力和变形要求，所以预应力筋5就采用不对称分布。
实施例3
如图4所示，本实施例的矩形预应力灌注桩与实施例1基本相同，不同之处在于：预应力筋5在矩形灌注桩体1的桩身内部分布置，所谓部分布置是相对于通长布置而言的，预应力筋5的底端不是固定于矩形钢筋笼2的底部的，而是固定于矩形钢筋笼2底部向上部位，预应力筋5的顶端穿过圈梁6上的钢垫板7通过锚具8张拉锁定。
以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.矩形预应力灌注桩，其特征在于，包括矩形灌注桩体(1)，所述矩形灌注桩体(1)内设置有矩形钢筋笼(2)，所述矩形钢筋笼(2)浇筑混凝土形成矩形灌注桩体(1)，所述矩形钢筋笼(2)的内侧设有加强箍(3)，所述加强箍(3)与矩形钢筋笼(2)固定连接，所述矩形钢筋笼(2)中设有套管(4)，所述套管(4)内设有预应力筋(5)，所述预应力筋(5)的底端与矩形钢筋笼(2)固定连接，所述矩形灌注桩体(1)的顶部设有圈梁(6)，所述套管(4)的上端处于圈梁(6)内，所述圈梁(6)的端面设有钢垫板(7)和锚具(8)，所述预应力筋(5)的顶端穿过钢垫板(7)通过锚具(8)锁定。
2.根据权利要求1所述的矩形预应力灌注桩，其特征在于，所述预应力筋(5)为无粘结预应力筋。
3.根据权利要求2所述的矩形预应力灌注桩，其特征在于，所述圈梁(6)为现浇梁。
4.根据权利要求3所述的矩形预应力灌注桩，其特征在于，所述预应力筋(5)的底端通过连接件(9)与矩形钢筋笼(2)固定连接。
5.根据权利要求4所述的矩形预应力灌注桩，其特征在于，所述连接件(9)为U型卡箍。
6.根据权利要求4所述的矩形预应力灌注桩，其特征在于，所述预应力筋(5)在矩形灌注桩体(1)内通长布置，使所述预应力筋(5)的底端与矩形钢筋笼(2)的底端固定连接。
7.根据权利要求4所述的矩形预应力灌注桩，其特征在于，所述预应力筋(5)在矩形灌注桩体(1)内部分布置，使所述预应力筋(5)的底端与矩形钢筋笼(2)的下部固定连接。
8.根据权利要求1～7任一项所述的矩形预应力灌注桩，其特征在于，所述矩形钢筋笼(2)包括钢筋(21)和箍筋(22)，所述箍筋(22)套设在钢筋(21)外。
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