[發明專利]一種整體式內凸起空心抗拔樁及其制備方法

在審

• 申請號: 201611072979.9
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106626032A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 陳育志;宣衛紅;繆海林;陳曉洪
• 申請（專利權）人: 金陵科技學院
• 主分類號: B28B11/24
• 分類號: B28B11/24;B28B21/30;B28B21/64;B28B23/06;B28B23/10;B28B23/14;E02D5/30
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司32252
• 代理人: 戴朝榮

技術領域

本發明涉及土木工程的技術領域，尤其涉及涉及工業與民用建筑的空心抗拔樁，具體的說，是一種整體式內凸起增強填芯混凝土粘結強度的預制空心抗拔樁及其制備方法。

背景技術

抗拔樁廣泛應用于大型地下室抗浮、高聳建(構)筑物抗拔、海上碼頭平臺抗拔、大型船塢底板的樁基礎和靜荷載試樁中的錨樁基礎等。預應力空心抗拔樁作為抗拔樁的一種，具有直徑小比表面積大，經濟效益好的優點，在工程中得到廣泛應用。樁與基礎結構間通過在樁內空心頂部植入鋼筋籠并灌填混凝土連接。根據江蘇省工程建設標準《預應力混凝土空心方樁基礎技術規程 》第4.5.5條，空心樁用做抗拔樁時，應進行樁身結構強度、接樁連接強度、端板孔口抗剪強度、棒及其鐓頭抗拉強度、樁頂(采用填芯混凝土)與承臺連接處強度等承載力計算。因此填芯混凝土與空心樁內壁之間的粘結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，按下式計算：

N₁ ≤ K₁πd₁f_nl

式中，N₁—空心方樁單樁上拔力設計值；K₁—經驗系數，取0.8；d₁—填芯混凝土直徑(空心方樁內徑)；l —填芯混凝土長度；f_n—填芯混凝土與空心方樁內壁之間的粘結強度設計值，宜由現場試驗確定，缺乏經驗時，取C40微膨脹混凝土為0.2-0.4MPa。

由于預制空心樁通過離心工藝制成，內壁比較光滑，也就是f_n比較小，填芯混凝土與空心樁內壁之間的粘結強度低，所以為設計達到較大抗拔力時，需要較長的填芯混凝土長度。較長的填芯混凝土，一方面需要較多的鋼筋和混凝土材料，不經濟，另一方面填芯較長，灌填混凝土的質量難以得到保證。因此，在滿足承載能力的前提下減小填芯混凝土長度有著重要的工程應用價值。

基于上述情況，發明專利“帶內嚙合結構的預應力鋼筋混凝土矩形空心樁及其加工方法(ZL201010170582.X)”，“帶內螺紋或內槽的預應力鋼筋混凝土圓形空心樁及其加工方法(ZL201010170647.0)”和“帶內螺紋或內槽的預應力鋼筋混凝土矩形空心樁及其加工方法(ZL201010170656.X)”，采用在空心樁內壁刻螺紋的方法，增大了填芯混凝土與內壁之間的粘結力，大幅縮短了填芯混凝土的長度。但由于空心樁離心成型后，樁身混凝土強度很高，刻螺紋難度較大，而且容易損壞樁體。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種能有效增強填芯混凝土與樁體錨固性能、減小填芯混凝土的長度、不損害樁體自身，制備方法簡單的一種整體式內凸起空心抗拔樁及其制備方法。

為實現上述技術目的，本發明采取的技術方案為：

一種整體式內凸起空心抗拔樁，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壁上形成內凸。

為優化上述技術方案，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布置，且橫向相鄰的兩個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置。

上述的C型鋼筋的伸出部水平設置，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度小于填芯混凝土保護層的厚度。

上述的C型鋼筋的固定部通過綁扎或焊接與鋼筋籠固定。

一種整體式內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、對鋼筋籠張拉預應力、喂填混凝土后，進行離心成型，其離心強度保證C型鋼筋的伸出部前端位于成型后的空心抗拔樁的內腔中；