一种可承压拉拔双向受力的组合截面桩的制作方法

本实用新型涉及截面桩技术领域，具体为一种可承压拉拔双向受力的组合截面桩。

背景技术：

近年来，基础设施建设发展速度快、建设规模大、营建标准高，对地基基础提出了更为严格的安全、经济、绿色环保的要求，钻孔灌注桩、预制桩等传统桩型虽然广泛应用于各领域的基础工程中，但其自身缺陷带来的诸多问题亦不容忽视，例如：钻孔灌注桩存在成桩工艺复杂、质量控制要求高和工程造价高等缺点，尤其采用泥浆护壁工艺时泥浆外运的环境问题直接限制其推广应用；预制桩超越硬土层困难，易引起爆桩，且作为一种挤土桩，其对周围土体的扰动问题，以及施工中易引起已压入桩的上浮、偏移和翘曲等问题不容忽视。

同时，随着地下空间的进一步开发利用，基础埋深的增加，建构筑物受到浮力的问题也越来越严重，工程中常用的抗浮处治技术为抗浮桩和抗浮锚杆，抗浮锚杆的抗拉拔能力一般有限，在抗浮要求较高时，存在锚杆筋体与锚固体之间的锚固失效的风险，抗浮桩混凝土灌注桩，施工质量控制较困难，且不绿色环保；传统预制管桩虽然经济环保、混凝土强度较高，但在受拉拔力时较易开裂，在抗浮结构中应用较少。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种可承压拉拔双向受力的组合截面桩，解决了在抗浮要求较高时，存在锚杆筋体与锚固体之间的锚固失效的风险，且预制管桩在受拉拔力时较易开裂的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种可承压拉拔双向受力的组合截面桩，包括预制钢筋混凝土管桩，所述预制钢筋混凝土管桩的内表面固定连接有水泥浆固结体，所述水泥浆固结体的内部固定连接有锚筋，所述锚筋的底端贯穿预制钢筋混凝土管桩并延伸至预制钢筋混凝土管桩的外部，所述锚筋外表面的上方和下方均固定连接有固定套，位于下方所述固定套的顶部固定连接有桩底钢制锚固板，位于上方所述固定套的顶部固定连接有芯内钢制承压板，所述锚筋的外表面且位于芯内钢制承压板的上方固定连接有套管。

优选的，所述预制钢筋混凝土管桩的顶部固定连接有低强度混凝土层，所述低强度混凝土层的顶部固定连接有基础筏板，所述基础筏板的顶部固定连接有承压垫板。

优选的，所述承压垫板的顶部活动连接有锚具，所述锚具的顶端从下至上依次贯穿低强度混凝土层、基础筏板和锚具并延伸至锚具的外部。

优选的，所述承压垫板的顶部固定连接有锚具外罩，所述锚具位于锚具外罩的内部。

优选的，所述水泥浆固结体的内部固定连接有注浆管，所述注浆管底端从上至下依次贯穿水泥浆固结体和芯内钢制承压板并延伸至芯内钢制承压板的外部。

优选的，所述预制钢筋混凝土管桩的外表面固定连接有筒状水泥基材料固结体，所述注浆管的顶端从下至上依次贯穿低强度混凝土层和基础筏板并延伸至基础筏板的外部。

有益效果

本实用新型提供了一种可承压拉拔双向受力的组合截面桩。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该可承压拉拔双向受力的组合截面桩，通过在水泥浆固结体的内部固定连接有锚筋，锚筋的底端贯穿预制钢筋混凝土管桩并延伸至预制钢筋混凝土管桩的外部，锚筋外表面的上方和下方均固定连接有固定套，位于下方固定套的顶部固定连接有桩底钢制锚固板，位于上方固定套的顶部固定连接有芯内钢制承压板，通过锚筋与预制钢筋混凝土管桩共同承担上部荷载，进一步增强桩身承压性能，当抵抗结构的上浮荷载时，内芯锚固体中锚筋上固定安装芯内钢质承压板和桩底钢质锚固板，在桩顶与芯内钢质承压板间的锚筋上套装套管以将该部分筋体与水泥浆隔离，形成承压锚固段。

(2)、该可承压拉拔双向受力的组合截面桩，通过在锚筋的外表面且位于芯内钢制承压板的上方固定连接有套管，承压垫板的顶部活动连接有锚具，锚具的顶端从下至上依次贯穿低强度混凝土层、基础筏板和锚具并延伸至锚具的外部，当锚筋受到拉力时，锚筋受到的力直接传递至芯内钢制承压板处的固定套上，锚筋受到的上拔力向上通过芯内钢制承压板以压力的形式传递至上部锚固体中，向下通过筋体与水泥浆的粘结力以拉力的形式传递至下部锚固体中，从而使结构上拔荷载更为均匀的传至外围预制钢筋混凝土管桩上，并显著提高锚固体的抗拔力，且预制钢筋混凝土管桩全长受压，可避免预制桩受拉时容易开裂的问题。

附图说明

图1为本实用新型组合截面桩实施例1的示意图；

图2为本实用新型图1中的a-a剖面示意图；

图3为本实用新型图1中的b-b剖面示意图；

图4为本实用图1中的c-c剖面示意图

图5为本实用新型组合截面桩实施例2的示意图。

图中：1-预制钢筋混凝土管桩、2-水泥浆固结体、3-筒状水泥基材料固结体、4-锚筋、5-桩底钢质锚固板、6-芯内钢质承压板、7-固定套、8-套管、9-低强度混凝土垫层、10-基础筏板、11-承压垫板、12-锚具、13-锚具外罩、14-注浆管。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种可承压拉拔双向受力的组合截面桩，包括预制钢筋混凝土管桩1，预制钢筋混凝土管桩1外围包裹的筒状水泥基材料固结体3可设置于桩身下部、桩身范围软弱土层区域或全桩长范围，以增强组合截面桩的整体承载能力和抗拔性能，预制钢筋混凝土管桩1的外表面固定连接有筒状水泥基材料固结体3，注浆管14的顶端从下至上依次贯穿低强度混凝土层9和基础筏板10并延伸至基础筏板10的外部，预制钢筋混凝土管桩1的顶部固定连接有低强度混凝土层9，低强度混凝土层9的顶部固定连接有基础筏板10，基础筏板10的顶部固定连接有承压垫板11，承压垫板11的顶部固定连接有锚具外罩13，锚具12位于锚具外罩13的内部，承压垫板11的顶部活动连接有锚具12，锚具12的顶端从下至上依次贯穿低强度混凝土层9、基础筏板10和锚具12并延伸至锚具12的外部，预制钢筋混凝土管桩1的内表面固定连接有水泥浆固结体2，水泥浆固结体2和锚筋4构成锚固体，水泥浆固结体2的内部固定连接有注浆管14，注浆管14底端从上至下依次贯穿水泥浆固结体2和芯内钢制承压板6并延伸至芯内钢制承压板6的外部，水泥浆固结体2的内部固定连接有锚筋4，锚筋4顶部可通过锚具12直接锚固于上部结构的基础内，也可根据设计要求施加预应力后再锚固于上部结构的基础内，锚筋4由若干根钢筋或钢绞线组成，对应设有套管8部分的锚筋4表面上涂覆有黄油，锚筋4的底端贯穿预制钢筋混凝土管桩1并延伸至预制钢筋混凝土管桩1的外部，锚筋4外表面的上方和下方均固定连接有固定套7，位于下方固定套7的顶部固定连接有桩底钢制锚固板5，桩底钢质锚固板5的直径为等于预制钢筋混凝土管桩1的外径，该桩底钢制锚固板5和芯内钢制承压板6的中心设有孔洞供锚筋贯穿，位于上方固定套7的顶部固定连接有芯内钢制承压板6，芯内钢制承压板6设于芯内锚固体下部三分之一长度至二分之一长度区域内，芯内钢制承压板6的直径为比预制钢筋混凝土管桩1的内径小5厘米，锚筋4的外表面且位于芯内钢制承压板6的上方固定连接有套管8，该段套有套管8的对应部分构成锚固体的承压锚固段，桩底钢制锚固板5和芯内钢制承压板6之间的锚筋4对应部分构成锚固体的受拉锚固段，套管8的对应部分构成锚固体的受拉锚固段，该受拉锚固段和其相邻接的承压锚固段构成组合截面桩的芯内锚固体，内芯锚固体与其外围受筒状水泥基材料固结体3包裹的预制钢筋混凝土管桩1紧密配合，共同承压与抗拔。

一种可承压拉拔双向受力的组合截面桩，在使用时包括以下三种具体实施例：

实施例1

组合截面桩应用时，首先，利用长螺旋取土压灌桩工法灌注筒状水泥基材料固结体3，同时将固定有桩底钢质锚固板5和芯内钢质承压板6的锚筋4从预制钢筋混凝土管桩1的空芯内穿过，并由桩底钢质锚固板5通过焊接在预制钢筋混凝土管桩1底端处固定，然后，将预制钢筋混凝土管桩1植入水泥基材料固结体3内，预制钢筋混凝土管桩1空芯中预设注浆管14，通过注浆管14向预制钢筋混凝土管桩1内芯中灌注水泥浆固结体2形成芯内锚固体，最后，待水泥浆固结体2强度达到设计要求后，在结构基础上安装承压垫板11和锚具12，对锚筋4进行张拉锁定，较佳地，于锚筋4上还可均匀间隔(间隔2米)布设定位支架(图中未示出)，用于使锚筋4在内穿预制钢筋混凝土管桩1和灌注水泥浆固结体2时对中定位，桩底钢质锚固板5的直径等于预制钢筋混凝土管桩1的外径，芯内钢质承压板6宜设于芯内锚固体下部三分之一长度至二分之一长度区域内，芯内钢质承压板的直径以控制在小于预制钢筋混凝土管桩1内径5厘米为佳，预制钢筋混凝土管桩1可以采用pc桩(预应力混凝土管桩)、phc桩(高强预应力钢筋混凝土管桩)、prc桩(混合配筋预应力混凝土管桩)、sc桩(高强钢管混凝土管桩)等。

由于上述技术方案1的运用，本实用与现有技术相比具有下列优点：

组合截面桩包含了外围包裹有一定厚度筒状水泥基材料固结体3的预制钢筋混凝土管桩1及其内芯锚固体，可同时承受基础竖向压力和抗拔拉力，抗压时，外围包裹筒状水泥基材料固结体3和内芯锚固体的设置，增强了预制钢筋混凝土管桩1的承载力和耐久性，且与传统承压钻孔灌注桩相比，预制件的应用可节省工期，减少现场泥浆排量，更加绿色环保，抗拉时，内芯锚固体的结构设计独特，通过锚固板和芯内钢质承压板6的上拉力、内芯水泥浆固结体2与管桩的剪切力可将上拔荷载有效的传递至外围预制管桩和包裹水泥基材料固结体上，进一步发挥周围土体的侧摩阻力，与传统抗浮锚杆相比，抗拔承载力大幅提高，与传统抗浮桩相比，锚筋预应力的张拉可使预制管桩全长受压，可避免预制桩受拉时容易开裂的问题。

实施例2

与实施例1相比，本实施例的区别在于，组合截面桩的外围筒状水泥基材料固结体3采用全桩长设置，可以由喷射搅拌桩工法、水泥土搅拌桩工法或高压旋喷桩工法施工，进一步提升组合截面桩的竖向承载与抗拔承载力。

实施例3

与实施例1和实施例2相比，本实施例主要针对桩深范围内土层中存在软弱土层的工况，采用高压旋喷桩首先在软弱土层范围内进行外围筒状水泥基材料固结体3的施工，然后采用长螺旋取土成孔，再植入预制钢筋混凝土管桩1。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。