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桩顶预张拉后张桩基础

阅读：1发布：2020-11-28

专利汇可以提供桩顶预张拉后张桩基础专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种桩顶预张拉后张桩基础，包括桩体及位于桩体顶部的基础承台，所述桩体的中心处设筋体，所述筋体的外侧套装设有隔离套管，所述筋体的底端设有底部锚具，所述筋体的上端通过端部锚具与基础承台锚固连接，所述筋体上穿出桩体顶部的位置设置中部锚具，施加预应力张拉后锁定，所述中部锚具的底部连接隔离套管。本实用新型通过在桩顶位置设置中部锚具进行张拉锁定，设置端部锚具与基础承台锚固连接，避免了筋体在结构底板中施加预应力与结构底板施工的相互影响，而且在桩顶部位设置金属帽，金属帽与中部锚具之间具有行程空间，允许筋体在后期所受拉力超过张拉力时发生变形位移量，使得后张桩受力更加合理，并且提高了施工效率。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是桩顶预张拉后张桩基础专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种桩顶预张拉后张桩基础，包括桩体及位于桩体顶部的基础承台，所述桩体与基础承台之间通过筋体锚固连接，所述筋体上位于桩体内的部分为下筋体，所述筋体上位于基础承台内的部分为上筋体，所述下筋体的外侧套装设有隔离套管，所述下筋体的底端通过底部锚具与桩体锚固连接，所述上筋体的顶端通过端部锚具与基础承台锚固连接，其特征在于：所述下筋体与上筋体之间的连接处设有中部锚具，所述下筋体进行预张拉工艺后通过中部锚具锁定，所述中部锚具的底部连接隔离套管。
2.根据权利要求1所述的桩顶预张拉后张桩基础，其特征在于：所述桩体的顶部设有扣住中部锚具的金属帽，所述金属帽与中部锚具之间设有行程空间，所述金属帽的顶部设有供上筋体穿过的通孔，所述金属帽及中部锚具的外侧设有由高强灌浆料组成的封锚体，所述封锚体的外侧铺设防水层，所述防水层与上筋体之间设有围绕筋体安装的止水环。
3.根据权利要求2所述的桩顶预张拉后张桩基础，其特征在于：所述中部锚具包括支撑金属帽的钢垫板，所述钢垫板的底部设有环氧树脂底座，所述钢垫板上设有固定在筋体上的锚固螺母，所述锚固螺母位于金属帽内。
4.根据权利要求1所述的桩顶预张拉后张桩基础，其特征在于：所述下筋体的顶端与隔离套管之间设有密封膏塞缝密封。
5.根据权利要求1所述的桩顶预张拉后张桩基础，其特征在于：所述基础承台的底部铺设素混凝土隔层。

说明书全文

桩顶预张拉后张桩基础

技术领域

[0001] 本实用新型涉及抗拔抗浮基础领域，具体涉及一种桩顶预张拉后张桩基础。

背景技术

[0002] 随着地下空间的开发利用，建筑物的抗浮问题日渐突出，建筑物基础承受上拔载荷越来越大，在地下水位较高地区，当一些地下建筑物低于周边土壤水位，地下建筑物和构筑物均存在结构抗浮问题，为了抵消土壤中的水对建筑物结构的上浮力作用，通常需要采取抗浮措施,现有的抗浮措施为在建筑物的底部设置多个抗拔桩或抗浮锚杆，以约束地下水对建筑物的浮力，解决建筑物被水的浮力拔起的问题。

[0003] 抗拔桩是将钢筋笼置入混凝土桩体中，由于混凝土较低的抗拉强度，使得桩身混凝土在拉力作用下易产生裂缝，随着裂缝的逐步扩大，桩身的内部钢筋容易被侵蚀，严重影响桩身受力安全。为了避免抗拔桩桩身裂缝的开展，需要通过裂缝验算来控制钢筋的用量，往往需要配置大量的钢筋，造成不必要的浪费。

[0004] 锥头筋体后张桩基础(专利申请号：162283CN02)与螺头筋体后张桩基础 (专利申请号：162284CN02)通过在桩体中设置无粘结预应力筋体将抗拔桩体由拉应力状态转变为压应力状态，减少了钢筋的配置。它们的不足是预应力筋体直接与结构底板锚固连接，预应力筋体施加预应力与结构底板施工相互影响，施工不方便。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的是提供一种桩顶预张拉后张桩基础，可避免筋体在结构底板中施加预应力与结构底板施工的相互影响。

[0006] 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

[0007] 一种桩顶预张拉后张桩基础，包括桩体及位于桩体顶部的基础承台，所述桩体与基础承台之间通过筋体锚固连接，所述筋体上位于桩体内的部分为下筋体，所述筋体上位于基础承台内的部分为上筋体，所述下筋体的外侧套装设有隔离套管，所述下筋体的底端通过底部锚具与桩体锚固连接，所述上筋体的顶端通过端部锚具与基础承台锚固连接，所述下筋体与上筋体之间的连接处设有中部锚具，所述下筋体进行预张拉工艺后通过中部锚具锁定，所述中部锚具的底部连接隔离套管。

[0008] 在优选的实施方案中，所述桩体的顶部设有扣住中部锚具的金属帽，所述金属帽与中部锚具之间设有行程空间，所述金属帽的顶部设有供上筋体穿过的通孔，所述金属帽及中部锚具的外侧设有由高强灌浆料组成的封锚体，所述封锚体的外侧铺设防水层，所述防水层与上筋体之间设有围绕筋体安装的止水环。

[0009] 在优选的实施方案中，所述中部锚具包括支撑金属帽的钢垫板，所述钢垫板的底部设有环氧树脂底座，所述钢垫板上设有固定在筋体上的锚固螺母，所述锚固螺母位于金属帽内。

[0010] 在优选的实施方案中，所述下筋体的顶端与隔离套管之间设有密封膏塞缝密封。

[0011] 在优选的实施方案中，所述基础承台的底部铺设素混凝土隔层。

[0012] 一种实施桩顶预张拉后张桩基础施工方法，包括以下步骤：

[0013] 步骤一、使用长螺旋钻机就位成孔灌注混凝土，形成桩体；

[0014] 步骤二、在筋体上安装底部锚具及套装隔离套管，将隔离套管与底部锚具固定连接，使用振动锤将筋体振动置入桩体中心处；

[0015] 步骤三、待混凝土达到初凝后用切割机械将桩体顶部切割平整，进行混凝土桩体养护工艺7至14天；

[0016] 步骤四、在桩体顶部铺设环氧树脂底座，在环氧树脂底座上安装中部锚具，使用张拉机具对下筋体进行预应力施加工艺后锁定中部锚具；

[0017] 步骤五、在筋体上安装扣住中部锚具的金属帽，所述金属帽与中部锚具之间具有行程空间，然后在金属帽的外侧灌注高强灌浆料，待凝固后形成包覆金属帽与中部锚具的封锚体；

[0018] 步骤六、待高强灌浆料凝固后在其表面依次铺设素混凝土垫层及防水层，在筋体与防水层之间安装止水环；

[0019] 步骤七、在筋体的顶部安装端部锚具，在桩体顶部浇筑基础承台。

[0020] 在优选的实施方案中，所述步骤一中包括长螺旋钻机在桩位处就位调平，保证钻机水平，钻机在钻孔过程中保持长螺旋钻杆匀速下钻，钻孔到设计要求深度后采用砼输送泵将混凝土通过输送管经中空的螺旋钻杆压入孔内，压灌砼前先稍停钻具，保证钻头活门依靠自重完全打开，然后压灌砼，需要砼埋钻具至少0.5m，边提升钻具边压入砼，在逐步提升钻杆的同时泵送混凝土，直至钻具出地面。

[0021] 在优选的实施方案中，所述步骤二中振动锤由平板振动器与中空的振动杆组成，将筋体安装在中空的振动管中并使振动管的底端抵住底部锚具的顶面，筋体与平板振动器之间通过螺栓可拆卸连接。

[0022] 在优选的实施方案中，所述步骤四具体包括待桩体达到养护要求后，在桩体顶部铺设环氧树脂底座，然后依次安装钢垫板与锚固螺母，将张拉机具的千斤顶油缸收缩到起始位置，用千斤顶咬合夹片咬住锚固螺母上方的上筋体，开动张拉泵千斤顶使油缸外伸，千斤顶内部的咬合机构咬紧筋体向外拉，当张拉机具上的油压表达到设定压力时，将锚固螺母拧紧顶靠在钢垫板上，然后卸压取下张拉机具，完成下筋体的预应力施加及锁定。

[0023] 本实用新型的有益效果为：

[0024] 本实用新型通过在桩顶位置设置中部锚具进行张拉锁定，将筋体形成分段张拉，避免了筋体在结构底板中施加预应力与结构底板施工的相互影响，而且在桩顶部位设置金属帽，金属帽与中部锚具之间具有行程空间，允许筋体在张拉时的变形位移量，避免了传统基础中筋体易断裂的问题。附图说明

[0025] 下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

[0026] 图1是本实用新型实施例所述的桩顶预张拉后张桩基础的外部结构图；

[0027] 图2是图1中A向放大结构图；

[0028] 图中：

[0029] 1、桩体；2、基础承台；3、上筋体；4、下筋体；5、底部锚具；6、端部锚具；7、中部锚具；8、金属帽；9、隔离套管；10、行程空间；11、钢垫板；12、锚固螺母；13、素混凝土垫层；14、防水层；15、止水环；16、封锚体； 17、密封膏。

具体实施方式

[0030] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0031] 下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

[0032] 下面将参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

[0033] 如图1-2所示，本实用新型实施例的一种桩顶预张拉后张桩基础，包括桩体1及位于桩体1顶部的基础承台2，所述桩体1与基础承台2之间通过筋体锚固连接，所述筋体上位于桩体1内的部分为下筋体4，所述筋体上位于基础承台2内的部分为上筋体3，所述下筋体4的外侧套装设有隔离套管9，所述下筋体4的底端通过底部锚具5与桩体1锚固连接，所述上筋体3的顶端通过端部锚具6与基础承台2锚固连接，所述下筋体4与上筋体3之间的连接处设有中部锚具7，所述下筋体4进行预张拉工艺后通过中部锚具7锁定，所述中部锚具7的底部连接隔离套管9。

[0034] 所述桩体1的顶部设有扣住中部锚具7的金属帽8，所述金属帽8与中部锚具7之间设有行程空间10，形成空间根据筋体张拉的变形量单独设计，安装钢帽的作用是当基础承台2浮力大于施加的预应力时，筋体会出现张拉变形量，钢帽中留有空间允许筋体产生张拉变形量。所述金属帽8的顶部设有供上筋体 3穿过的通孔，通孔的孔径大于上筋体3的杆径，使上筋体3与金属帽8之间不接触，由于上筋体3因形变而与金属帽8之间产生相对移动，可避免该相对移动中上筋体3与金属帽8之间产生摩擦，用于保护上筋体3。

[0035] 所述金属帽8及中部锚具7的外侧设有由高强灌浆料组成的封锚体16，所述封锚体16的外侧铺设防水层14，防水层14用于保护金属帽8受潮而腐蚀、变质，提高金属帽8的使用寿命，所述防水层14与筋体之间设有围绕筋体安装的止水环15，止水环15可防止液体从防水层14与上筋体3之间的缝隙处进入而腐蚀金属结构的问题。

[0036] 所述中部锚具7包括支撑金属帽8的钢垫板11，所述钢垫板11的底部设有环氧树脂底座，所述钢垫板11上设有固定在筋体上的锚固螺母12，所述锚固螺母12位于金属帽8内。钢垫板11的横截面积大于金属帽8，因此金属帽8压紧钢垫板11，而锚固螺母12与下筋体4固定连接，由于锚固螺母12设置在金属帽8内，因此锚固螺母12会随着下筋体4的形变而与金属帽8之间产生相对移动，即在行程空间10内上下移动。

[0037] 所述基础承台2下部铺设素混凝土垫层13，用于基础底部的基础支撑面找平，便于平均基础承台2的底部受力平整，保证基础承台2的支撑稳固性。

[0038] 所述下筋体4的顶端与隔离套管9之间设有密封膏17塞缝密封，可防止异物或液体进入到下筋体4与隔离套管9之间，避免了下筋体4的腐蚀。

[0039] 一种实施桩顶预张拉后张桩基础施工方法，包括以下步骤：

[0040] 步骤一、使用长螺旋钻机就位成孔灌注混凝土，形成桩体1；

[0041] 步骤二、在筋体上安装底部锚具5及套装隔离套管9，将隔离套管9与底部锚具5固定连接，使用振动锤将筋体振动置入桩体1中心处；

[0042] 步骤三、待混凝土达到初凝后用切割机械将桩体1顶部切割平整，进行混凝土桩体1养护工艺7至14天；

[0043] 步骤四、在桩体1顶部铺设环氧树脂底座，在环氧树脂底座上安装锚固筋体的中部锚具7，使用张拉机具对插入桩体1内的筋体进行预应力施加工艺；

[0044] 步骤五、在筋体上安装扣住中部锚具7的金属帽8，所述金属帽8与中部锚具7之间具有行程空间10，然后在金属帽8的外侧灌注高强灌浆料，以将中部锚具7与金属帽8封闭；

[0045] 步骤六、待高强灌浆料凝固后在其表面依次铺设素混凝土垫层13及防水层 14，在筋体与防水层14之间安装止水环15；

[0046] 步骤七、在筋体的顶部安装端部锚具6，在桩体1顶部浇筑基础承台2，待基础承台2，使筋体与基础承台2锚固连接。

[0047] 下面通过实施例具体说明上述施工方法：

[0048] 使用挖掘机机械平整施工场地，在平整后的场地上使用全站仪测量放线定桩位，长螺旋钻机在定好的桩位处就位调平，设置钻机水平，然后开始钻进成孔，钻机在钻孔过程中，保持长螺旋钻杆匀速转动，匀速下钻，钻孔到设计要求深度后，采用砼输送泵将混凝土通过输送管经中空的螺旋钻杆压入孔内，压灌砼前先稍停钻具，保证钻头活门依靠自重完全打开，然后压灌砼，需要砼埋钻具至少0.5m。设置完成后，边提升钻具边压入砼，施工时注意钻具的提升速度与压入的砼量相适应，提钻速度应按匀速控制，提管速度应控制在1.2～ 1.5m/min左右，遇饱和砂土或粉土层，不得停泵待料，同时放慢提钻速度，如遇淤泥土或淤泥质土，提钻速度也应适当放慢，在逐步提升钻杆的同时泵送混凝土直至地面。

[0049] 筋体制作时先将底部锚具5安装在下筋体4的底端，再将隔离套管9套装在下筋体4上，并将隔离套管9与底部锚具5固定连接，筋体置入时需要将筋体通过振动锤振动置入混凝土桩体1。

[0050] 振动锤由平板振动器与中空振动杆组成，将筋体放置于中空振动管中，使中空振动管的底端抵住底部锚具5的顶面，上筋体3的顶部与平板振动器之间使用螺栓可拆卸连接。利用吊具起吊振动锤，使底部锚具5竖直向下，起吊后缓慢下放并对准孔中心，吊放过程中保持筋体的垂直；下筋体4进入混凝土后，首先在筋体自重作用下缓慢下放；当下放到不能自然下沉后，开启振动锤，随振动的进行控制下筋体4的下放深度；在振动过程中，确保吊装钢丝绳始终带力，以防筋体倾斜插入；到达设计深度后停止振动将筋体与平板振动器用螺栓连接部位拆卸并边振动边匀速拔出振动杆，振动杆提出后，采用人工或机械方式将桩顶空余段补足，振捣。

[0051] 待混凝土达到初凝后即可进行桩顶的剔凿、找平，用切割机械将桩体1顶部的混凝土切割平整，之后进行桩体1的养护，桩体1的养护需要7至14天。

[0052] 待桩体1达到养护要求后，在桩体1的顶部铺设环氧树脂底座，然后安装钢垫板11与锚固螺母12，即中部锚具7，将张拉机具的千斤顶油缸收缩到起始位置，用千斤顶咬合夹片咬住上筋体3的顶端，开动张拉泵千斤顶使油缸外伸，千斤顶内部的咬合机构咬紧上筋体3向上拉，当张拉机具上的油压表达到设定压力时锁定顶部锚具，然后卸压取下张拉机具，完成筋体预应力的施加及筋体锁定。

[0053] 待中部锚具7锁定后安装金属帽8，在金属帽8的四周套装设置环形模板，环形模板可有多个弧形金属板拼装组成，然后向环形模板中灌注高强灌浆料，待灌浆到达指定高度后停止，待其凝固后拆卸环形模板，得到覆盖在中部锚具 7与金属帽8外侧的封锚体16，可防止中部锚具7与金属帽8的腐蚀。

[0054] 铺设100mm厚素混凝土垫层13，然后在素混凝土垫层13及封锚体16的上部铺设防水层14，围绕筋体安装止水环15，止水环15用于保证筋体与防水层 14的可靠连接。

[0055] 所述步骤包括端部锚固钢板及锚固螺母12的安装及基础承台2的浇筑，将筋体与基础承台2锚固连接。

[0056] 最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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