本實(shí)用新型涉及土木工程的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及涉及工業(yè)與民用建筑的空心抗拔樁，具體的說(shuō)，是一種整體式內(nèi)凸起增強(qiáng)填芯混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的預(yù)制空心抗拔樁及其制備方法。

背景技術(shù)：

抗拔樁廣泛應(yīng)用于大型地下室抗浮、高聳建(構(gòu))筑物抗拔、海上碼頭平臺(tái)抗拔、大型船塢底板的樁基礎(chǔ)和靜荷載試樁中的錨樁基礎(chǔ)等。預(yù)應(yīng)力空心抗拔樁作為抗拔樁的一種，具有直徑小比表面積大，經(jīng)濟(jì)效益好的優(yōu)點(diǎn)，在工程中得到廣泛應(yīng)用。樁與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)間通過(guò)在樁內(nèi)空心頂部植入鋼筋籠并灌填混凝土連接。根據(jù)江蘇省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程 》第4.5.5條，空心樁用做抗拔樁時(shí)，應(yīng)進(jìn)行樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、接樁連接強(qiáng)度、端板孔口抗剪強(qiáng)度、棒及其鐓頭抗拉強(qiáng)度、樁頂(采用填芯混凝土)與承臺(tái)連接處強(qiáng)度等承載力計(jì)算。因此填芯混凝土與空心樁內(nèi)壁之間的粘結(jié)力是決定抗拔樁極限承載力主要因素之一。

填芯微膨脹混凝土(不低于C40)確定單樁抗拔承載力時(shí)，按下式計(jì)算：

N₁ ≤ K₁πd₁f_nl

式中，N₁—空心方樁單樁上拔力設(shè)計(jì)值；K₁—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取0.8；d₁—填芯混凝土直徑(空心方樁內(nèi)徑)；l —填芯混凝土長(zhǎng)度；f_n—填芯混凝土與空心方樁內(nèi)壁之間的粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，宜由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，缺乏經(jīng)驗(yàn)時(shí)，取C40微膨脹混凝土為0.2-0.4MPa。

由于預(yù)制空心樁通過(guò)離心工藝制成，內(nèi)壁比較光滑，也就是f_n比較小，填芯混凝土與空心樁內(nèi)壁之間的粘結(jié)強(qiáng)度低，所以為設(shè)計(jì)達(dá)到較大抗拔力時(shí)，需要較長(zhǎng)的填芯混凝土長(zhǎng)度。較長(zhǎng)的填芯混凝土，一方面需要較多的鋼筋和混凝土材料，不經(jīng)濟(jì)，另一方面填芯較長(zhǎng)，灌填混凝土的質(zhì)量難以得到保證。因此，在滿足承載能力的前提下減小填芯混凝土長(zhǎng)度有著重要的工程應(yīng)用價(jià)值。

基于上述情況，發(fā)明專利“帶內(nèi)嚙合結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁及其加工方法(ZL201010170582.X)”，“帶內(nèi)螺紋或內(nèi)槽的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土圓形空心樁及其加工方法(ZL201010170647.0)”和“帶內(nèi)螺紋或內(nèi)槽的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形空心樁及其加工方法(ZL201010170656.X)”，采用在空心樁內(nèi)壁刻螺紋的方法，增大了填芯混凝土與內(nèi)壁之間的粘結(jié)力，大幅縮短了填芯混凝土的長(zhǎng)度。但由于空心樁離心成型后，樁身混凝土強(qiáng)度很高，刻螺紋難度較大，而且容易損壞樁體。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能有效增強(qiáng)填芯混凝土與樁體錨固性能、減小填芯混凝土的長(zhǎng)度、不損害樁體自身，制備方法簡(jiǎn)單的一種整體式內(nèi)凸起空心抗拔樁。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：

一種整體式內(nèi)凸起空心抗拔樁，包括鋼筋籠、空心混凝土樁身和端板，鋼筋籠由鋼筋籠縱向鋼筋和鋼筋籠箍筋組接而成，鋼筋籠澆筑在空心混凝土樁身中，端板位于混凝土樁身端部，其中：還包括若干個(gè)C型鋼筋，C型鋼筋的中間的固定部固定在鋼筋籠上，C型鋼筋的兩端的伸出部穿過(guò)空心混凝土樁身，部分伸入至空心混凝土樁身的中間空腔中，使得伸出部的前端在空心混凝土樁身的內(nèi)壁上形成內(nèi)凸。

為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括：

上述的C型鋼筋在縱向和橫向上交錯(cuò)布置，且橫向相鄰的兩個(gè)C型鋼筋不完全處于同一橫截面上。

上述的C型鋼筋與鋼筋籠縱向鋼筋平行設(shè)置。

上述的C型鋼筋的伸出部水平設(shè)置，且與鋼筋籠縱向鋼筋垂直。

上述的C型鋼筋的伸出部向下傾斜與水平方向形成銳角。

上述的C型鋼筋的伸出部伸入至空心混凝土樁身的中間空腔中的部分長(zhǎng)度小于填芯混凝土保護(hù)層的厚度。

上述的C型鋼筋的固定部通過(guò)綁扎或焊接與鋼筋籠固定。

一種整體式內(nèi)凸起空心抗拔樁的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、將鋼筋籠縱向鋼筋和鋼筋籠箍筋進(jìn)行綁扎并焊接，形成鋼筋籠，

步驟二、從樁體頂部沿著縱向鋼筋向下綁扎或焊接固定C型鋼筋，使C型鋼筋的伸出部伸向鋼筋籠軸心方向；

步驟三、對(duì)鋼筋籠張拉預(yù)應(yīng)力、喂填混凝土后，進(jìn)行離心成型，其離心強(qiáng)度保證C型鋼筋的伸出部前端位于成型后的空心抗拔樁的內(nèi)腔中；

步驟四、對(duì)空心抗拔樁成型后養(yǎng)護(hù)，制備成整體式內(nèi)凸起空心抗拔樁。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的C型鋼筋在空心樁內(nèi)壁形成了凸起點(diǎn)，提高了填芯混凝土與樁體的連接性能，因此填芯混凝土的長(zhǎng)度可以大幅度減少，既減少了混凝土和鋼筋用量，又能保證填芯混凝土的澆筑質(zhì)量，提高了工作效率。

C型鋼筋與鋼筋籠綁扎焊接固定，工序簡(jiǎn)單，與混凝土離心成型后，整體性好，既不增加額外工序和設(shè)備，也不會(huì)對(duì)樁體造成損傷。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是第一實(shí)施例中C型鋼筋的結(jié)構(gòu)圖；

圖3是為圖1的A-A剖面圖；

圖4是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是第二實(shí)施例中C型鋼筋的結(jié)構(gòu)圖。

其中的附圖標(biāo)記為：鋼筋籠1、鋼筋籠縱向鋼筋11、鋼筋籠箍筋12、空心混凝土樁身2、端板3、C型鋼筋4、固定部41、伸出部42。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

第一實(shí)施例：如圖1至圖3所示，

本實(shí)用新型的一種整體式內(nèi)凸起空心抗拔樁，包括鋼筋籠1、空心混凝土樁身2和端板3，鋼筋籠1由鋼筋籠縱向鋼筋11和鋼筋籠箍筋12組接而成，鋼筋籠1澆筑在空心混凝土樁身2中，端板3位于混凝土樁身2端部，其中：還包括若干個(gè)C型鋼筋4，C型鋼筋4的中間的固定部41固定在鋼筋籠1上，C型鋼筋4的兩端的伸出部42穿過(guò)空心混凝土樁身2，部分伸入至空心混凝土樁身2的中間空腔中，使得伸出部42的前端在空心混凝土樁身2的內(nèi)壁上形成內(nèi)凸。

實(shí)施例中，C型鋼筋4在縱向和橫向上交錯(cuò)布置，且橫向相鄰的兩個(gè)C型鋼筋4不完全處于同一橫截面上。

實(shí)施例中，C型鋼筋4與鋼筋籠縱向鋼筋11平行設(shè)置。

實(shí)施例中，C型鋼筋4的伸出部42向下傾斜與水平方向形成銳角。

實(shí)施例中，C型鋼筋4的伸出部42伸入至空心混凝土樁身2的中間空腔中的部分長(zhǎng)度小于填芯混凝土保護(hù)層的厚度。

實(shí)施例中，C型鋼筋4的固定部41通過(guò)綁扎或焊接與鋼筋籠1固定。

本實(shí)用新型在鋼筋籠1綁扎和空心抗拔樁澆筑之間增加了一個(gè)固定C型鋼筋4的步驟，目的在于在空心抗拔樁的中間腔內(nèi)形成一個(gè)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固的凸起，以增加填芯混凝土與空心抗拔樁之間的連接牢固性。在背景技術(shù)中已經(jīng)公開(kāi)了幾種在空心抗拔樁中間腔制作螺紋和內(nèi)槽的案例，但是這些工藝都是在空心抗拔樁澆筑后進(jìn)行的，樁身混凝土強(qiáng)度很高，難以加工，而且會(huì)破壞樁身，遠(yuǎn)不如本實(shí)用新型的方法簡(jiǎn)單易操作。

一種整體式內(nèi)凸起空心抗拔樁的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、將鋼筋籠縱向鋼筋11和鋼筋籠箍筋12進(jìn)行綁扎并焊接，形成鋼筋籠1，

步驟二、從樁體頂部沿著縱向鋼筋11向下綁扎或焊接固定C型鋼筋4，使C型鋼筋4的伸出部42伸向鋼筋籠1軸心方向；

步驟三、對(duì)鋼筋籠1張拉預(yù)應(yīng)力、喂填混凝土后，進(jìn)行離心成型，其離心強(qiáng)度保證C型鋼筋4的伸出部42前端位于成型后的空心抗拔樁的內(nèi)腔中；

步驟四、對(duì)空心抗拔樁成型后養(yǎng)護(hù)，制備成整體式內(nèi)凸起空心抗拔樁。

第二實(shí)施例：如圖4至圖5所示，

實(shí)施例中，C型鋼筋4的伸出部42水平設(shè)置，且與鋼筋籠縱向鋼筋11垂直。

未述部分同第一實(shí)施例。

第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的僅有的不同點(diǎn)就是C型鋼筋4的伸出部42角度問(wèn)題，這兩種設(shè)計(jì)均能很好地增加填芯混凝土與空心抗拔樁之間的連接牢固性。

以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。