專利名稱：一種預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)或反力架的連接裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑預(yù)應(yīng)力的中空方樁或管樁與承臺(tái)或反力架的連接裝置 及方法。
背景技術(shù)：
建筑工程中，樁與承臺(tái)的連接需要在樁的頂部預(yù)留足夠長(zhǎng)度的錨 固鋼筋，預(yù)應(yīng)力樁由于制作工藝需要，在樁兩端均設(shè)置張拉用端頭板， 沒有常規(guī)外露鋼筋。因此可以說，預(yù)應(yīng)力樁是"禿頭樁"，與承臺(tái)或 其它反力架連接難度大。
目前預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)連接存在的缺點(diǎn)有
1、現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)上只明確預(yù)應(yīng)力樁用做抗壓樁時(shí)樁與承臺(tái)的連接 方法，以鋼筋焊接、向樁內(nèi)灌注混凝土鋼筋為主，施工困難，質(zhì)量不
易控制。預(yù)應(yīng)力樁中空部分空間狹小，內(nèi)徑一般為160mm 580mm，打 樁施工完畢場(chǎng)地開挖時(shí)，中空部分充滿泥水，有的滑進(jìn)塊石，均必須 人工清理，非常困難。先有技術(shù)中為達(dá)到樁的頂部與承臺(tái)能同步受力， 對(duì)向樁內(nèi)灌注混凝土鋼筋提出苛刻的技術(shù)要求，如"澆灌混凝土前， 應(yīng)將管樁內(nèi)表面的浮漿清除掉并清洗干凈"這一點(diǎn)， 一般直徑為500mm 的管樁，管樁內(nèi)徑不足300mm，在管樁內(nèi)徑300mm的小孔內(nèi)，要清除l 2米甚至更深時(shí)管樁內(nèi)壁上浮漿，在工地現(xiàn)場(chǎng)幾乎不能實(shí)現(xiàn)，如果浮 漿不清除干凈，導(dǎo)致灌注的混凝土與管樁內(nèi)壁之間存在夾層，從而不 能產(chǎn)生較好的約束；另外，在布滿鋼筋的直徑不足300mm的小孔內(nèi)，要灌注lm 2m甚至更深的密實(shí)的混凝土，需要花費(fèi)大量的人力、機(jī)械 配合，對(duì)施工人員素質(zhì)要求非常高，最終的結(jié)果往往與預(yù)期相差甚遠(yuǎn)， 對(duì)工程有可能留下隱患，如圖l。
2、現(xiàn)在城市發(fā)展迅速，地下結(jié)構(gòu)、高聳結(jié)構(gòu)等都需要設(shè)計(jì)抗拔樁， 不僅純地下室使用抗拔樁、專項(xiàng)樁基要求承受抗拔力、試驗(yàn)檢測(cè)用錨 樁、抗拔試驗(yàn)反力裝置等，樁與承臺(tái)或反力架連接均需要滿足傳遞抗 拔力及構(gòu)造要求；而且現(xiàn)在大多數(shù)有地下室的樁基工程，普遍存在抗 壓樁兼作施工階段抗拔樁使用的情況，這種情況下，抗壓樁與承臺(tái)的 連接也要按抗拔樁要求連接。否則，當(dāng)分析地下室出現(xiàn)裂縫原因時(shí)， 難以判斷抗壓樁在基礎(chǔ)施工階段提供了多少有效的抗拔反力作用。對(duì) 于抗拔樁與承臺(tái)的連接，基本沒有預(yù)應(yīng)力樁用做抗拔樁使用的詳細(xì)設(shè) 計(jì)，只是要求樁身全部縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)錨入承臺(tái)不小于50倍鋼筋直 徑，且不得小于500mm，而預(yù)應(yīng)力樁身混凝土強(qiáng)度高、脆性大，樁身 截面混凝土尺寸較薄， 一般為環(huán)形或外方內(nèi)圓形，截樁時(shí)質(zhì)量控制要 求嚴(yán)格， 一般采用專用切割機(jī)械切斷，當(dāng)需要?jiǎng)冸x出預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)， 施工難度非常大，往往對(duì)下部樁身造成破壞。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服以上缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提出一種適用 范圍廣，施工簡(jiǎn)單的預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)或反力架的連接裝置及方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)或反力架的連接裝 置，連接裝置包括剛性環(huán)，剛性環(huán)上固定連接有復(fù)數(shù)根鋼筋，鋼筋與承臺(tái)或 反力架固定連接，剛性環(huán)與樁通過鍥塊固定連接。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例，預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)或反力架的連接裝置進(jìn) 一 步包括所述的剛性環(huán)采用鋼材制成。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例，預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)或反力架的連接裝
置進(jìn)一步包括所述的剛性環(huán)的厚度為5mm 50mm，剛性環(huán)的高度為50mm 500mm。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例，預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)或反力架的連接裝 置進(jìn)一步包括所述的樁為管樁或中空方樁，剛性環(huán)對(duì)應(yīng)為圓環(huán)或方環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例，預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)或反力架的連接裝 置進(jìn)一步包括所述的鋼筋均勻分布在剛性環(huán)圓周上。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例，預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)或反力架的連接裝 置進(jìn)一步包括所述的鍥塊均勻分布在剛性環(huán)與樁的間隙的圓周上。
本發(fā)明還包括一種預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)或反力架的連接方法，a)將剛性 環(huán)置于樁的外圈或內(nèi)圈；b)在剛性環(huán)與樁之間放入鍥塊；c)通過錘 擊，將鍥塊擠入剛性環(huán)與樁的間隙中；d)使用混凝土與鋼筋澆筑成承 臺(tái)或反力架，通過鋼筋將承臺(tái)或反力架與樁固定連接。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例，預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)或反力架的連接方 法進(jìn)一步包括所述的鍥塊擠入剛性環(huán)與樁的間隙后，在剛性環(huán)與樁的間隙內(nèi) 打入防銹油。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例，預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)或反力架的連接方 法進(jìn)一步包括所述的防銹油為黃油。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例，預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)或反力架的連接方 法進(jìn)一步包括在c步驟中，鍥塊靠樁壁側(cè)涂有膠水。
本發(fā)明的有益效果是
1、本發(fā)明預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)或反力架機(jī)械連接，方法簡(jiǎn)單，適用于施工正常標(biāo)高、及非正常標(biāo)高截樁、接樁等涵蓋各種工況，使預(yù)應(yīng)力 樁用于抗拔樁適用性更強(qiáng)，，抗拔能力得到進(jìn)一步提升，可以充分發(fā)揮 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的抗拉性能優(yōu)點(diǎn)；
2、 解決了預(yù)應(yīng)力樁用于抗拔預(yù)留鋼筋問題，預(yù)應(yīng)力樁混凝土強(qiáng)度高、脆 性大、壁厚薄，不適宜大錘錘擊破碎混凝土剝離鋼筋的處理方式，先有技術(shù) 中，預(yù)應(yīng)力鋼筋剝離方式施工難度太大，難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)所要求的對(duì)樁身的保 護(hù)。由于預(yù)應(yīng)力鋼筋不宜焊接，剝離的鋼筋長(zhǎng)度較長(zhǎng)，用樁長(zhǎng)度加大，劈樁 的工作非常繁瑣，本發(fā)明方對(duì)需要截樁的預(yù)應(yīng)力樁，采取統(tǒng)一的切割截樁法， 樁頂混凝土平整不受損傷，使預(yù)應(yīng)力樁達(dá)到最高性能；
3、 解決了預(yù)應(yīng)力樁中空部分灌芯處理施工難題，對(duì)清除管樁內(nèi)壁浮漿要 求不高。本發(fā)明與管樁產(chǎn)生較好的約束；另外，降低了成本，對(duì)工程消除了 隱患。本發(fā)明通過機(jī)械外力使樁頂與承臺(tái)或反力架牢固連接，對(duì)灌芯混凝土 施工沒有特殊要求，灌芯僅起到封閉保護(hù)的作用，可以與承臺(tái)或地下室底板 澆注混凝土一起完成。灌注深度僅為構(gòu)造要求，深度要求低；
本方法與先有技術(shù)相比，簡(jiǎn)化了抗壓樁與承臺(tái)連接施工工藝，補(bǔ)充了預(yù) 應(yīng)力樁用做抗拔樁時(shí)樁與承臺(tái)或反力架的施工方法，無論抗拔還是抗壓或者 截樁等情況都可以處理，適用范圍廣，成本低廉，操作簡(jiǎn)單，可工業(yè)化加工, 施工工期短，質(zhì)量容易控制，在工程應(yīng)用上有共性，具有推廣價(jià)值。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。 圖1是先有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的管樁與承臺(tái)或反力架連接的結(jié)構(gòu)示 意圖；圖3是本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的管樁與承臺(tái)或反力架連接的結(jié) 構(gòu)示意圖4是圖2帶鋼筋的剛性環(huán)截面示意圖中1、樁，3、承臺(tái)，3'、反力架，5、剛性環(huán)，7、鋼筋，9、鍥塊。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些
附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此 其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
實(shí)施例1:
如圖2為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的管樁1內(nèi)表面與承臺(tái)3或反力架3' 連接的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，剛性環(huán)5上固定連接有復(fù)數(shù)個(gè)對(duì)稱的鋼筋7， 鋼筋7與剛性環(huán)5的連接優(yōu)選采用焊接或螺紋連接，剛性環(huán)5外徑比被約束 樁l內(nèi)徑小至少20mm，剛性環(huán)5優(yōu)選采用鋼材制作，剛性環(huán)5厚度根據(jù)抗 拔力需要選擇10 30mm，上薄下厚，每根管樁1根據(jù)需要使用鍥塊9數(shù)量， 鍥塊9上大下小，采用鑄鋼或淬火處理，當(dāng)塞入剛性環(huán)5與樁1的間隙時(shí)， 先用小錘輕敲，在每個(gè)鍥塊9都放入確定位置后，用大錘均勻敲擊，使剛性 環(huán)5輕微漲出為止，從而保證了剛性環(huán)5與管樁1固定連接；接著使用混凝 土 11與鋼筋7澆筑成承臺(tái)3或反力架3'，進(jìn)而通過鋼筋7將承臺(tái)3或 反力架3'與樁1固定連接。剛性環(huán)5優(yōu)選放置在樁1頂以下500mm處。 對(duì)于工程樁1施工時(shí)，在剛性環(huán)5與樁1的間隙之間注入防銹油，本發(fā)明優(yōu) 選黃油，以保護(hù)鍥塊9、剛性環(huán)5防銹蝕及協(xié)調(diào)變形。另外，還在鍥塊9靠 樁1壁側(cè)涂有高強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠水，保證了鍥塊9對(duì)樁1側(cè)壁的摩擦力。對(duì)于工程上的管樁1施工時(shí)，管樁1內(nèi)壁的1 2倍樁徑深度范圍內(nèi)清洗干凈，用3 根6mm鋼筋吊薄鋼板封底，澆注承臺(tái)3或反力架3'時(shí)在管樁1內(nèi)灌入混 凝土11封孔。
承臺(tái)澆筑過程如下
選用樁1身主筋為IO根直徑10.7mm預(yù)應(yīng)力筋，用做抗拔樁時(shí)，取預(yù)應(yīng) 力鋼筋標(biāo)準(zhǔn)值1278kN做為單樁抗拔極限承載力。當(dāng)樁1頂端頭板缺失，樁1 與承臺(tái)3或反力架3'連接，配6根直徑30mm的II級(jí)鋼筋7，錨固長(zhǎng)度取 1200mm(按實(shí)際抗拉需要鋼筋截面積折算)， 一端彎折300mm， 一端焊接在 剛性環(huán)5上，施工前，將樁1孔內(nèi)清除600mm深，樁1頂混凝土破碎應(yīng)切 除，放下20mm壁厚的剛性環(huán)5，在剛性環(huán)5外均布塞入8塊鍥塊9，先用 小錘輕敲固定鍥塊9固定位置，然后用10磅大錘對(duì)稱敲擊鍥塊9，直到剛性 環(huán)5輕微脹出為止。剛性環(huán)5用薄鋼板封底，在剛性環(huán)5與樁1身縫隙之間 打入黃油，以保護(hù)鍥塊9、剛性環(huán)5防銹蝕及協(xié)調(diào)變形，澆注承臺(tái)3或反力 架3'時(shí)灌入混凝土ll封孔。
實(shí)施例2:
如圖3本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的管樁1與承臺(tái)3或反力架3'連接的 結(jié)構(gòu)示意圖，其中，剛性環(huán)5上固定連接有復(fù)數(shù)個(gè)對(duì)稱的鋼筋7，鋼筋7與 剛性環(huán)5連接優(yōu)選采用焊接或螺紋連接，剛性環(huán)5同被約束樁1外表形狀， 內(nèi)徑比被約束樁1外徑大至少20mm，剛性環(huán)5優(yōu)選采用鋼材制作，剛性環(huán) 5的厚度根據(jù)抗拔力需要選擇10 30mm，剛性環(huán)5高100 150mm，每根 樁1根據(jù)需要選擇鍥塊9數(shù)量，鍥塊9上大下小，采用鑄鋼或淬火處 理，當(dāng)塞入剛性環(huán)5與樁1的間隙時(shí)，先用小綞輕敲，在每個(gè)鍥塊9 都放入確定位置后，用大錘均勻敲擊，使剛性環(huán)5輕微漲出為止，從而保證了剛性環(huán)5與管樁1固定逸接；接著使用混凝土 11與鋼筋7
澆筑成承臺(tái)3或反力架3'，進(jìn)而通過鋼筋7將承臺(tái)3或反力架3'與 樁1固定連接。剛性環(huán)5優(yōu)選放置在樁1頂以下500mm處。 承臺(tái)澆筑過程如下
樁1身主筋為IO根直徑10.7mm預(yù)應(yīng)力筋，用做抗拔樁時(shí)，取預(yù)應(yīng)力鋼 筋標(biāo)準(zhǔn)值1278kN做為單樁抗拔極限承載力。當(dāng)樁l頂端頭板缺失，樁l與 承臺(tái)3或反力架3'連接，配6根直徑30mm的II級(jí)鋼筋7，錨固長(zhǎng)度取 800mm(按實(shí)際抗拉需要鋼筋截面積折算)， 一端彎折300mm， 一端焊接在剛 性環(huán)5上，剛性環(huán)5內(nèi)徑520mm。施工前，將樁1頭開挖露出300mm，樁1 頂混凝土破碎應(yīng)切除，套上20mm壁厚的剛性環(huán)5，剛性環(huán)5高取100mm， 剛性環(huán)5頂?shù)陀跇?頂約50mm，在剛性環(huán)5內(nèi)均布塞入8塊鍥塊9，先用 小錘輕敲固定鍥塊9固定位置，然后用10磅大錘對(duì)稱敲擊鍥塊9，直到鍥塊 9下端穿過剛性環(huán)20mm以上，剛性環(huán)5輕微脹出為止。用軟泥封住剛性環(huán) 5下口，在剛性環(huán)5與樁1身縫隙之間打入黃油，以保護(hù)鍥塊9、剛性環(huán)5 防銹蝕及協(xié)調(diào)變形。
而剛性環(huán)5的整體保護(hù)方法如下采用外包現(xiàn)澆混凝土 11方式，剛性環(huán) 5位置向下、外側(cè)土開挖及墊層，采用混凝土 11完全包裹，而樁1孔孔的封 閉處理方法是，將樁1孔內(nèi)1 2倍樁徑深度范圍內(nèi)清洗干凈，用3根6mm 鋼筋吊薄鋼板封底，澆注承臺(tái)3或反力架3'時(shí)灌入混凝土封孔。
圖4是圖2帶鋼筋7的剛性環(huán)5截面示意圖，通過鋼筋7對(duì)稱分布 于剛性環(huán)5上，從而將樁1的抗拔力均勻傳遞至承臺(tái)3或反力架3'， 使得承臺(tái)3或反力架3'平穩(wěn)受力，保證承臺(tái)3或反力架3'上的建筑 物不受外力影響。以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工 作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及 修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利 要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求
1、一種預(yù)應(yīng)力樁(1)與承臺(tái)(3)或反力架(3′)的連接裝置，其特征在于連接裝置包括剛性環(huán)(5)，剛性環(huán)(5)上固定連接有復(fù)數(shù)根鋼筋(7)，鋼筋(7)與承臺(tái)(3)或反力架(3′)固定連接，剛性環(huán)(5)與樁(1)通過鍥塊(9)固定連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)(3)或反力架(3')的連接裝置， 其特征在于所述的剛性環(huán)(5)采用鋼材制成。
3、 如權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)(3)或反力架(3')的連接裝置， 其特征在于所述的剛性環(huán)(5)的厚度為5mm 30ram，剛性環(huán)(5)的高度為 50mm 500mm。
4、 如權(quán)利要求1或2或3所述的預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)(3)或反力架(3')的 連接裝置，其特征在于所述的樁(1)為預(yù)應(yīng)力管樁或中空方樁，剛性環(huán)(5) 對(duì)應(yīng)為圓環(huán)或方環(huán)。
5、 如權(quán)利要求1或2或3所述的預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)(3)或反力架(3')的 連接裝置，其特征在于所述的鋼筋(7)均勻分布在剛性環(huán)(5)圓周上。
6、 如權(quán)利要求1或2或3所述的預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)(3)或反力架(3')的 連接裝置，其特征在于所述的鍥塊(9)均勻分布在剛性環(huán)(5)與樁(1)的 間隙的圓周上。
7、如權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力樁(1)與承臺(tái)(3)或反力架(3')的連 接方法，其特征在于a) 將剛性環(huán)(5)置于樁(1)的外圈或內(nèi)圈；b) 在剛性環(huán)(5)與樁(1)的間隙中放入鍥塊(9);c) 通過錘擊，將鍥塊(9)擠入剛性環(huán)(5)與樁(1)的間隙中；d) 使用混凝土與鋼筋(7)澆筑成承臺(tái)(3)或反力架(3')，通過鋼筋(7)將承臺(tái)(3)或反力架(3')與樁(1)固定連接。
8、 如權(quán)利要求8所述的預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)(3)或反力架(3')的連接方法， 其特征在于所述的鍥塊擠入剛性環(huán)與樁的間隙后，在剛性環(huán)與樁的間隙內(nèi)打 入防銹油。
9、 如權(quán)利要求8所述的預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)(3)或反力架(3')的連接方法， 其特征在于所述的防銹油為黃油。
10、 如權(quán)利要求8所述的預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)(3)或反力架(3')的連接方法， 其特征在于在c步驟中，鍥塊(9)靠樁(1)壁側(cè)涂有膠水。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種預(yù)應(yīng)力樁與承臺(tái)或反力架的連接裝置及方法，連接裝置包括剛性環(huán)，剛性環(huán)上固定連接有復(fù)數(shù)根鋼筋，鋼筋與承臺(tái)或反力架固定連接，剛性環(huán)與樁通過鍥塊固定連接。首先將剛性環(huán)置于樁的外圈或內(nèi)圈；接著在剛性環(huán)與樁之間放入鍥塊；進(jìn)而通過錘擊，將鍥塊擠入剛性環(huán)與樁的間隙中，最后使用混凝土與鋼筋澆筑成承臺(tái)或反力架，通過鋼筋將承臺(tái)或反力架與樁固定連接。本方法簡(jiǎn)化了抗壓樁與承臺(tái)或反力架連接施工工藝，補(bǔ)充了預(yù)應(yīng)力樁用做抗拔樁時(shí)樁與承臺(tái)或反力架的施工方法，無論抗拔還是抗壓或者截樁等情況都可以處理，適用范圍廣，成本低廉，操作簡(jiǎn)單，具有推廣價(jià)值。
文檔編號(hào)E02D5/58GK101538866SQ20091002640
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月22日
發(fā)明者張臘琴, 徐漢東 申請(qǐng)人:張臘琴;徐漢東