缓粘结预应力抗拔桩施工结构及其施工方法与流程

本发明涉及建筑结构领域，是一种缓粘结预应力抗拔桩施工结构及其施工方法。

背景技术：

1、目前，建筑领域的抗拔桩广泛应用于大型地下室抗浮、高耸建(构)筑物抗拔、海上码头平台抗拔、悬索桥和斜拉桥的锚桩基础、大型船坞底板的桩基础和静荷载试桩中的锚桩基础等。其主要是指当建筑工程地下结构如果有在低于周边土壤水位的部分时，为了抵消土壤中水对结构产生的上浮力而打的桩；其工作的机理主要是依靠桩身与土层的摩擦力来抵抗轴向拉力。现有抗拔桩为了防止开裂，通常需要在施工期间预先对桩内结构施加预应力，从而结构服役期间可全部或部分抵消荷载导致的拉应力，避免结构破坏。现有施加预应力的方式，如中国专利文献刊载的公开号cn116220011a，公开日2023年6月6日，发明名称为“缓粘结预应力抗拔桩施工方法”，其公开了采用缓粘结预应力筋绑扎于钢筋笼内，并贯穿整个钢筋笼，抗拔桩成型后通过张拉缓粘结预应力筋实现预应力加载。该方案虽然可行，但存在如下缺陷：当钢绞线整体张拉施加预应力时，是对整个桩体一次性施加预应力，当桩体较长或钢绞线数量较多时，往往桩体内的预应力分布不均，局部预应力过大，而局部预应力不足，难以保证预应力的稳定施加，影响抗拔桩的质量。为此，有待对现有的抗拔桩预应力施加结构和方法进行改进，

技术实现思路

1、为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种缓粘结预应力抗拔桩施工结构及其施工方法，使其解决现有同类抗拔桩预应力结构欠佳，导致桩体预应力施加不便，分布不均，受力不稳定，影响抗拔桩质量的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

2、一种缓粘结预应力抗拔桩施工结构，该抗拔桩的施工结构包括桩基孔、钢筋笼、缓粘结钢绞线，抗拔桩内所有缓粘结钢绞线相对于抗拔桩的桩轴中心线呈环形中心对称分布；其结构要点在于所述桩基孔内由底部至顶部排列设有呈竖向对齐并焊接固定的若干段钢筋笼，且除顶端的钢筋笼外，由底部至顶部排列的奇数段钢筋笼内周面均锚固设有沿周面均匀间隔分布的竖向的缓粘结钢绞线，缓粘结钢绞线的数量为偶数根，且每段奇数段内的缓粘结钢绞线数量相等，所有奇数段内的缓粘结钢绞线数量之和为所述抗拔桩内总的缓粘结钢绞线数量；各奇数段钢筋笼内的缓粘结钢绞线均沿各自奇数段钢筋笼顶部伸出至所连接偶数段钢筋笼的外周面，并汇聚后伸入顶端的钢筋笼内，从顶端的钢筋笼顶部伸出至所述桩基孔孔口，所述钢筋笼、缓粘结钢绞线随桩基孔内浇捣混凝土成型固定。通过上述结构，将现有缓粘结钢绞线全部由底部直接贯通至顶部的布置方案改为分段的布置方案，从而保证抗拔桩内各段均能形成稳定的预应力，不仅使预应力分布均匀，抗拔能力强，且抗拔桩结构稳定，不易开裂，提高抗拔桩的质量。

3、所述缓粘结钢绞线的端部通过抗拔的锚固件与所述钢筋笼形成锚固，缓粘结钢绞线的锚固件随混凝土浇捣固定后形成抗拔结构。通过该结构，使缓粘结钢绞线形成可靠的抗拔结构。

4、所述锚固件包括挤压锚、承压板、螺旋筋，承压板焊接螺旋筋并套接于缓粘结钢绞线一端，缓粘结钢绞线该端挤压固定所述挤压锚对承压板形成限位。该结构为锚固件的具体实施结构。

5、所述缓粘结钢绞线的锚固件与钢筋笼之间通过绑扎和/或焊接固定，且锚固件与钢筋笼之间焊接设有防止混凝土浇注管伸入钢筋笼内与锚固件形成冲撞的导向钢筋。通过该结构，施工较为方便、安全。

6、所述奇数段钢筋笼内的缓粘结钢绞线相对于钢筋笼中心线呈中心对称分布。通过该结构，使每段钢筋笼内缓粘结钢绞线的预应力施加较为均匀、稳定。

7、所述钢筋笼锚固连接缓粘结钢绞线的位置和/或钢筋笼靠近两端的位置均固定设有加筋箍，且缓粘结钢绞线经过加筋箍的位置均形成绑扎固定。通过该结构，提高钢筋笼与缓粘结钢绞线连接的稳定性，同时提高钢筋笼的结构稳定性。

8、所述加筋箍内圈设有环形间隔阵列分布的圈筋。通过该结构，保证加筋箍的稳定性。该缓粘结预应力抗拔桩施工结构的施工方法包括如下施工步骤：

9、步骤一：所述缓粘结钢绞线端部制作形成用于抗拔的所述锚固件；

10、步骤二：通过悬吊设备将首段奇数段钢筋笼吊装至所述桩基孔位置，将要求数量的缓粘结钢绞线伸入奇数段钢筋笼内并通过锚固件与钢筋笼绑扎和/或焊接固定，缓粘结钢绞线固定后由悬吊设备将钢筋笼放入桩基孔内；

11、步骤三：通过悬吊设备放置下一段偶数段钢筋笼，并使奇数段钢筋笼的缓粘结钢绞线由钢筋笼顶部伸出至钢筋笼外部，将偶数段钢筋笼底部与首段奇数段钢筋笼顶部对齐并焊接固定；

12、步骤四：通过悬吊设备放置下一段奇数段钢筋笼，并将该奇数段钢筋笼的底部与前一段偶数段钢筋笼顶部对齐焊接固定，将要求数量的缓粘结钢绞线伸入该奇数段钢筋笼内并通过锚固件与钢筋笼绑扎和/或焊接固定，缓粘结钢绞线固定后由奇数段钢筋笼顶部伸出至钢筋笼外部，由悬吊设备将整体钢筋笼继续下放桩基孔内；

13、步骤五：重复上述步骤三、步骤四的操作，所有缓粘结钢绞线均伸出位于钢筋笼的外部，且所有缓粘结钢绞线相对于整体钢筋笼的中心线呈环形中心对称分布；

14、步骤六：通过悬吊设备吊装最后一段钢筋笼，将所有缓粘结钢绞线聚拢并从最后一段钢筋笼内穿出至所述桩基孔孔口，最后一段钢筋笼底部与前一段偶数段钢筋笼的顶部对齐并焊接固定，固定后将整体钢筋笼下放桩基孔并到位；

15、步骤七：向所述桩基孔内浇灌混凝土，待混凝土固化后，通过张拉设备张拉所述缓粘结钢绞线达到设计要求张拉力，以上即完成该缓粘结预应力抗拔桩施工结构的施工。

16、上述施工方法中，所述奇数段钢筋笼内与缓粘结钢绞线的锚固件锚固固定后，锚固件与钢筋笼之间焊接设有对混凝土浇注管伸入钢筋笼时防止冲撞锚固件的导向防护钢筋。通过该方式，对钢绞线与钢筋笼锚固结构起到有效防护。

17、上述施工方法中，所述步骤七的张拉方法为：所述抗拔桩顶部放置张拉底座，张拉底座周向设有竖向导向穿接缓粘结钢绞线的卡口，即张拉底座周向的卡口呈环形中心对称分布，各缓粘结钢绞线穿过卡口的同时均穿接防滑垫片和单孔锚板，以中心对称分布的两根缓粘结钢绞线为一组，通过张拉设备对每组的两根缓粘结钢绞线同时张拉，张拉后通过单孔锚板内插入夹片对缓粘结钢绞线形成锁止固定。

18、本发明通过改变现有缓粘结钢绞线的布置方式，实现抗拔桩内预应力分布均匀，抗拔能力强，结构稳定不易开裂，且整体施工方式较为简单、高效，其适合作为缓粘结预应力抗拔桩施工结构使用或同类施工结构的改进。

技术特征：

1.一种缓粘结预应力抗拔桩施工结构，该抗拔桩（1）的施工结构包括桩基孔、钢筋笼（2）、缓粘结钢绞线（3），抗拔桩内所有缓粘结钢绞线相对于抗拔桩的桩轴中心线呈环形中心对称分布；其特征在于：所述桩基孔内由底部至顶部排列设有呈竖向对齐并焊接固定的若干段钢筋笼（2），且除顶端的钢筋笼外，由底部至顶部排列的奇数段钢筋笼（201）内周面均锚固设有沿周面均匀间隔分布的竖向的缓粘结钢绞线（3），缓粘结钢绞线的数量为偶数根，且每段奇数段内的缓粘结钢绞线数量相等，所有奇数段内的缓粘结钢绞线数量之和为所述抗拔桩（1）内总的缓粘结钢绞线数量；各奇数段钢筋笼内的缓粘结钢绞线均沿各自奇数段钢筋笼顶部伸出至所连接偶数段钢筋笼（202）的外周面，并汇聚后伸入顶端的钢筋笼内，从顶端的钢筋笼顶部伸出至所述桩基孔孔口，所述钢筋笼、缓粘结钢绞线随桩基孔内浇捣混凝土成型固定。

2.根据权利要求1所述的缓粘结预应力抗拔桩施工结构，其特征在于所述缓粘结钢绞线（3）的端部通过抗拔的锚固件（4）与所述钢筋笼形成锚固，缓粘结钢绞线的锚固件随混凝土浇捣固定后形成抗拔结构。

3.根据权利要求2所述的缓粘结预应力抗拔桩施工结构，其特征在于所述锚固件（4）包括挤压锚（401）、承压板（402）、螺旋筋（403），承压板焊接螺旋筋并套接于所述缓粘结钢绞线（3）一端，缓粘结钢绞线该端挤压固定所述挤压锚对承压板形成限位。

4.根据权利要求3所述的缓粘结预应力抗拔桩施工结构，其特征在于所述缓粘结钢绞线（3）的锚固件（4）与钢筋笼（2）之间通过绑扎和/或焊接固定，且锚固件与钢筋笼之间焊接设有防止混凝土浇注管伸入钢筋笼内与锚固件形成冲撞的导向钢筋（206）。

5.根据权利要求1所述的缓粘结预应力抗拔桩施工结构，其特征在于所述奇数段钢筋笼（201）内的缓粘结钢绞线（3）相对于钢筋笼（2）中心线呈中心对称分布。

6.根据权利要求1所述的缓粘结预应力抗拔桩施工结构，其特征在于所述钢筋笼（2）锚固连接缓粘结钢绞线（3）的位置和/或钢筋笼靠近两端的位置均固定设有加筋箍（205），且缓粘结钢绞线经过加筋箍的位置均形成绑扎固定。

7.根据权利要求6所述的缓粘结预应力抗拔桩施工结构，其特征在于所述加筋箍（205）内圈设有环形间隔阵列分布的圈筋（2051）。

8.一种如权利要求1所述的缓粘结预应力抗拔桩施工结构的施工方法，其特征在于该施工方法包括如下施工步骤：

9.根据权利要求8所述的缓粘结预应力抗拔桩施工结构的施工方法，其特征在于所述奇数段钢筋笼（201）内与缓粘结钢绞线（3）的锚固件（4）锚固固定后，锚固件与钢筋笼（2）之间焊接设有对混凝土浇注管伸入钢筋笼（2）时防止冲撞锚固件的导向防护钢筋（206）。

10.根据权利要求8所述的缓粘结预应力抗拔桩施工结构的施工方法，其特征在于所述步骤七的张拉方法为：所述抗拔桩（1）顶部放置张拉底座（5），张拉底座周向设有竖向导向穿接缓粘结钢绞线（3）的卡口（501），即张拉底座周向的卡口呈环形中心对称分布，各缓粘结钢绞线穿过卡口的同时均穿接防滑垫片（6）和单孔锚板（7），以中心对称分布的两根缓粘结钢绞线为一组，通过张拉设备对每组的两根缓粘结钢绞线同时张拉，张拉后通过单孔锚板内插入夹片（8）对缓粘结钢绞线形成锁止固定。

技术总结
本发明涉及一种缓粘结预应力抗拔桩施工结构及其施工方法，其包括桩基孔、钢筋笼、缓粘结钢绞线，桩基孔内由底部至顶部排列设有呈竖向对齐并焊接固定的若干段钢筋笼，且除顶端的钢筋笼外，由底部至顶部排列的奇数段钢筋笼内周面均锚固设有缓粘结钢绞线；施工时，当奇数段钢筋笼与偶数段钢筋笼焊接时，将奇数段钢筋笼内的缓粘结钢绞线均沿各自顶部伸出至所连接偶数段钢筋笼的外周面，并焊接顶部钢筋笼前，将所有缓粘结钢绞线汇聚后伸入顶部钢筋笼内，并从顶部钢筋笼伸出桩基孔呈中心对称分布，最后桩基孔内浇筑混凝土，固化后通过张拉缓粘结钢绞线达到设计要求张拉力，即形成该抗拔桩，整体施工方式较为简单、高效，抗拔能力强，结构稳定不易开裂。

技术研发人员：陈凯荣,禚洪星,施家琪,郭伟东,汪杰,林思翰,严敏枫
受保护的技术使用者：浙江金辰建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17