一種預制空心樁的樁頭構造的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種預制空心樁的樁頭構造，包括預制空心樁、樁頭側面一設定深度和寬度的現(xiàn)澆混凝土箍、現(xiàn)澆混凝土箍中預埋的伸入上部底板進行錨固的鋼筋，先做預制空心樁后澆筑混凝土箍，箍包裹樁頭的高度不小于樁身外徑，樁頭側面的混凝土采取鑿毛、刷界面粘結劑、設置剪切元件等一種或多種組合措施，現(xiàn)澆混凝土箍中預埋鋼筋伸入上部底板進行錨固，預制空心樁的樁頭內部不填芯、或者空心樁樁頭內部僅填充混凝土不配置鋼筋、或者空心樁樁頭內部填充鋼筋混凝土但不配置直接伸入上部底板進行錨固的預埋鋼筋，空心樁樁頭填芯中所配置的鋼筋采取包裹在樁的內部、彎折錨固在樁頭側面的現(xiàn)澆混凝土箍中、與樁頭側面箍中的鋼筋相連接等一種或多種組合方式處理。
【專利說明】一種預制空心粧的粧頭構造

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于土木工程領域，涉及空心樁，尤其是一種預制空心樁的樁頭構造。

【背景技術】
[0002]2009年上海某13層在建住宅由于的“壓力差”倒塌事件引發(fā)了業(yè)內對各種預制空心樁水平承載能力的擔憂，隨后采取的措施主要有兩項:一是增加預制空心樁的配筋；二是嚴格執(zhí)行混凝土頂部填芯。另外，2010年替代03SG409的國家建筑標準圖集10G409針對承受較大水平力的樁，提出了一項樁頂部位的加強措施，該措施考慮了樁頭側面外部的加強。
[0003]空心樁的材料分布符合材料力學受彎剪構件的科學規(guī)律，從而可以最小的材料用量獲取最大的抗彎剪能力，因此，在空心樁中間再填芯的方法事倍功半、得不償失、效果不佳，而且施工質量難以保證且不可測、不可控，考慮樁頭側面外部加強應當?shù)玫礁映浞值陌l(fā)展，是創(chuàng)新的方向。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明提出一種預制空心樁的樁頭構造，其特征在于:包括預制空心樁、樁頭側面一設定深度和寬度的現(xiàn)澆混凝土箍、現(xiàn)澆混凝土箍中預埋的伸入上部承臺(基礎底板)進行錨固的鋼筋，先做預制空心樁后澆筑混凝土箍，箍包裹樁頭的高度不小于樁身外徑，樁頭側面的混凝土采取鑿毛、刷界面粘結劑、設置剪切元件等一種或多種組合措施，現(xiàn)澆混凝土箍中預埋鋼筋伸入上部承臺(基礎底板)進行錨固，預制空心樁的樁頭內部不填芯、或者空心樁樁頭內部僅填充混凝土不配置鋼筋、或者空心樁樁頭內部填充鋼筋混凝土但不配置直接伸入上部承臺(基礎底板)進行錨固的預埋鋼筋，空心樁樁頭填芯中所配置的鋼筋采取包裹在樁的內部、彎折錨固在樁頭側面的現(xiàn)澆混凝土箍中、與樁頭側面箍中的鋼筋相連接等一種或多種組合方式處理。
[0005]上述預制空心樁樁頭構造的施工方法包括以下步驟:
(1)預制空心樁施工；
(2)整體開挖至設計標高，樁頭周圍局部下挖；
(3)清理樁頭側面的浮土或泥漿，對樁頭側面的混凝土采取鑿毛、刷界面粘結劑、設置剪切元件等一種或多種組合措施加強新舊混凝土粘結性能；
(4)清運余土廢渣，澆筑施工墊層；
(5)綁扎樁頭側面鋼筋，預埋伸入上部承臺(基礎底板)的鋼筋；
(6)遮蓋樁頂空心部分，或者樁頭內部填芯；
(7)樁頭側面澆筑混凝土形成樁頭側面的箍，箍包裹樁頭的高度不小于樁身外徑。
[0006]樁頭側面的混凝土采取鑿毛、刷界面粘結劑、設置剪切元件等一種或多種組合措施的目的是加強樁與箍之間新舊混凝土粘結性能，使得部分或全部上部豎向荷載通過箍與樁頭側面的結合力傳遞到下部樁身。
[0007]本發(fā)明的新穎性和創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
[0008](I)現(xiàn)有技術中的樁箍或樁帽主要是蓋在樁的頂部，主要是為了傳遞豎向荷載和保護樁頭，對于樁頭的側面僅僅是包個邊，而本發(fā)明的內容是位于樁頭側面的箍，與位于樁頭頂部的各類構造措施形成互補。
[0009](2)中國基樁規(guī)范根據(jù)樁徑不同規(guī)定樁頭進入承臺或基礎底板的高度為50mm或100mm,美國規(guī)范統(tǒng)一規(guī)定為70mm,現(xiàn)有技術中后補后燒的擴大頭包裹樁頭側面的高度大體上也在這個范圍，僅僅滿足傳遞豎向荷載和水平剪力的要求，形成半剛接半鉸接的構造，難以傳遞較大的彎矩，而本發(fā)明中，箍包裹樁的高度大于樁身直徑，可以大幅度提高樁頭節(jié)點傳遞彎矩的能力。
[0010](3)對比實用新型專利無碴軌道板樁結構(201120058462.0)，提出一種無碴軌道板樁結構，包括:承臺板和下部樁身，在承臺板與下部樁身之間設有傘撐形，并且，下部樁身中的主筋經(jīng)過傘撐形延伸至承臺板，在傘撐形內設有抗剪鋼筋且抗剪鋼筋自傘撐形延伸并進入承臺板。該專利雖然通過擴大的傘形樁頭樁基與承臺板剛性連接，擴大的傘形樁頭雖然是后期澆筑但并未包裹下部樁身。
[0011](4)對比日本專利免震建物0基礎構造(登録番號:4634829號)是將原樁頭截去以后做擴大頭，新的樁頭與擴大的部分同時澆筑混凝土，同時形成，而本發(fā)明保留原樁頭，樁與箍先后形成，后澆的箍包裹原樁頭。
[0012](5)對比國家建筑標準圖集10G409中針對承受較大水平力的樁，提出了一項樁頂部位的加強措施，該措施考慮了樁頭側面外部的加強，要求樁頭側面箍的高度大于75倍預應力鋼筋直徑。該對比技術與本發(fā)明的區(qū)別在于:該對比技術同時要對空心樁樁頭內部進行填芯且填芯中埋置的鋼筋還要伸入到上部承臺(基礎底板)中進行錨固，而本發(fā)明現(xiàn)澆混凝土箍中配置的鋼筋伸入上部承臺(基礎底板)，預制空心樁的樁頭內部可以不填芯，本發(fā)明中預制空心樁的樁頭內部填芯主要是出于防水而不是受力的需要，在填芯混凝土中可以不配置鋼筋，即使配置鋼筋也不直接伸入上部承臺(基礎底板)進行錨固，可以彎折錨固在樁頭側面的現(xiàn)澆混凝土箍中、或者與樁頭側面箍中的鋼筋相連接?？傊?，傳統(tǒng)方式側重于空心樁中間的填芯，而本發(fā)明強化空心樁樁身外圍的加強。
[0013]首先施工空心樁；整體開挖后，再圍繞樁頭進行局部土體開挖，形成一個基坑，將樁頭側面的土體下挖一設定深度和寬度，具體的寬度和深度由設計計算或構造要求結合現(xiàn)場土質和降水情況綜合確定，寬度越大則形成的箍擴大頭的尺寸越大，深度應滿足箍包裹樁的高度大于樁身直徑；然后清理樁頭側面的浮土或泥漿，對樁頭側面的混凝土采取鑿毛、刷界面粘結劑、設置剪切元件等一種或多種組合措施加強新舊混凝土粘結性能；接著清運余土廢渣、澆筑施工墊層、綁扎樁頭側面鋼筋，預埋深入上部承臺(基礎底板)的鋼筋；最后在樁頭側面澆筑混凝土，形成樁頭側面的箍，澆筑前要遮蓋預制空心樁樁頂，使得預制空心樁的樁頂始終為空心。
[0014]在上述實施方式和權利要求中，涉及到箍與樁新舊混凝土的粘結，可采用常規(guī)方式解決，例如舊混凝土鑿毛、刷界面粘結劑、植筋或采用其他方法設置剪切元件等等，采取何種新舊混凝土的粘結方法取決于箍與樁的接觸面積(箍的高度與樁周長的乘積)以及需要通過箍與樁新舊混凝土的結合力傳遞豎向荷載的大小，如果箍與樁的接觸面積較小、需要傳遞的荷載較大，則需要采取設置剪切元件等方法提高粘結強度，而如果箍與樁的接觸面積較大、需要傳遞的荷載較小時，則只需要將樁身的舊混凝土鑿毛即可。
[0015]在上述實施方式中，還包括但不必然包括:預制樁截除超打或超壓高度、預制空心樁填芯預埋鋼筋、現(xiàn)澆混凝土箍中的構造鋼筋、樁用于民用建筑中做防水和防水保護層，必要時在新舊混凝土結合處設置止水環(huán)，箍與樁的上部做承臺(基礎底板)、現(xiàn)澆的混凝土箍與上部承臺(基礎底板)同時澆筑，以及鋪設素混凝土施工墊層等等常規(guī)做法，未列舉在本發(fā)明具有普遍意義的實施方式和權利要求中。
【權利要求】
1.一種預制空心樁的樁頭構造，其特征在于:包括預制空心樁、樁頭側面一設定深度和寬度的現(xiàn)澆混凝土箍、現(xiàn)澆混凝土箍中預埋的伸入上部承臺(基礎底板)進行錨固的鋼筋，先做預制空心樁后澆筑混凝土箍，箍包裹樁頭的高度不小于樁身外徑，樁頭側面的混凝土采取鑿毛、刷界面粘結劑、設置剪切元件三種中的一種或多種組合措施，現(xiàn)澆混凝土箍中預埋鋼筋伸入上部承臺(基礎底板)進行錨固，預制空心樁的樁頭內部不填芯、或者空心樁樁頭內部僅填充混凝土不配置鋼筋、或者空心樁樁頭內部填充鋼筋混凝土但不配置直接伸入上部承臺(基礎底板)進行錨固的預埋鋼筋，空心樁樁頭填芯中所配置的鋼筋采取包裹在樁的內部、彎折錨固在樁頭側面的現(xiàn)澆混凝土箍中、與樁頭側面箍中的鋼筋相連接三種中的一種或多種組合方式處理。
2.按照權利要求1所述的一種預制空心樁的樁頭構造，其特征在于施工方法包括以下步驟:(I)預制空心樁施工； (2)整體開挖至設計標高，樁頭周圍局部下挖； (3)清理樁頭側面的浮土或泥漿，對樁頭側面的混凝土采取鑿毛、刷界面粘結劑、設置剪切元件等一種或多種組合措施； (4)清運余土廢渣，澆筑施工墊層； (5)綁扎樁頭側面鋼筋，預埋伸入上部承臺(基礎底板)的鋼筋； (6)遮蓋樁頂空心部分，或者樁頭內部填芯； (7)樁頭側面澆筑混凝土形成樁頭側面的箍，箍包裹樁頭的高度不小于樁身外徑。
3.按照權利要求1所述的一種預制空心樁的樁頭構造，其特征在于:預制樁施工時控制粧頂標聞低于設計標聞。
【文檔編號】E02D5/50GK104234048SQ201410540532
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月14日 優(yōu)先權日:2014年10月14日
【發(fā)明者】朱文正, 張季超, 徐新星, 蔣鑫云, 唐能, 薛江煒, 其他發(fā)明人請求不公開姓名 申請人:薛江煒