[發明專利]一種玻璃纖維增強塑料抗拔樁及施工方法

在審

• 申請號: 201810991622.3
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN109056715A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 夏文靜;許濤;王沫;李強
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: E02D5/54
• 分類號: E02D5/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種新型GFRP抗拔樁及施工方法，適用于抗拔樁、土釘邊坡支護工程，步驟包括：a.在建筑施工地基定位后在表面鉆孔，孔徑與樁體直徑相同；b.將樁體打入地基，因樁體表面設有螺紋，增大樁體與土體間的摩擦力，樁體的底部安裝有錐尖，在變截面沿樁周均勻分布四個凹槽，在凹槽處楔入抗壓強度高的側翼，端頭寬度和側翼相同，從而在打樁的過程中保護側翼不受損害，高粘結強度GFRP變形筋和樁底側翼水平方向的契合作用共同實現了樁體的穩定性；c.將鉆孔側壁灌注混凝土填縫處理；一種新型GFRP抗拔樁在施工過程中保護了椎間的結構穩定性，使得樁側摩阻力發揮充分，而且樁周被土體形成的混凝土膠結面加固，有效增加了單樁承載力。

技術領域

本發明是一種玻璃纖維增強塑料(GFRP)抗拔樁及施工方法，屬于建筑施工技術領域。

背景技術

土建工程發展迅速，地上空間有限，可利用的土地資源受限，因此城市建筑的發展逐漸轉向地下空間的開發和高層建筑的建造。隨著地下空間的利用增多，基礎埋深變深，基礎遭受地下水和土中無機鹽離子等侵蝕更加嚴重，基礎承受上拔荷載的情況越來越多，上拔荷載也越來越大。因此抗拔樁廣泛應用于大型地下室抗浮、高聳建筑物抗拔、海上碼頭平臺抗拔、懸索橋和斜拉橋的錨樁基礎、大型船塢底板的樁基礎和靜荷載試樁中的錨樁基礎等。在地下水位較高的地區，當上部結構荷重不能平衡地下水浮力的時候，結構的整體或局部就會受到向上浮力的作用。如地下水池、建筑物的地下室結構、污水處理廠的生化池等必須設置抗拔樁。

GFRP又被稱為玻璃鋼，具有很高的抗壓和抗彎拉強度。GFRP是一種熱固性塑料，機體是樹脂，因此它具有質輕的優點，減少了結構施工成本，并降低了運輸的費用。耐化學侵蝕、不受酸雨、鹽等環境影響。GFRP構件之間的安裝縫隙進行樹脂處理形成防水結構，其顯著特點是具有抗裂性。任何形狀和質感效果都可以定制出來。使用年限長且不會變質和褪色，無需維修與養護。但是，GFRP目前還沒有用于抗拔樁，本發明提供一種GFRP抗拔樁及施工方法，預制經濟、質輕、耐腐蝕、強度高的抗拔樁，并給出其施工方法。

發明內容

(1)技術問題

本發明目的是提供一種GFRP抗拔樁及施工方法，充分利用GFRP樁耐腐蝕性好、抗拉強度大等特點，將新材料運用在抗拔樁設計中，克服了現有技術的不足，解決目前抗拔樁質量大、抗拔力不足、耐久性差、成本高的問題，提高單樁抗拔力，從而進一步提高建筑結構的穩定性。

(2)技術方案

鑒于目前抗拔樁存在質量大、抗拔力不足、耐久性差、成本高的問題，本發明提供一種GFRP抗拔樁設計及施工方法，技術方案如下：首先在打樁的過程中，擴底的椎間承受大部分的土壓力，保護樁體和側翼，樁體側翼受到部分土壓力，受到預應力，向樁體內側彎曲，增大了側翼的極限抗壓承載力，如圖1；其次，當樁頂受到上拔力時，螺紋樁身和側翼提供主要的抗拔力，側翼向背離樁身的方向旋轉，通過預壓過的樁身側翼提供主要的承載力，增強樁體穩定性，加強地基強度，如圖2；最后，當樁身側翼受到極限抗壓強度，樁底椎間協同承受土壓力，充分利用樁身和樁底的抗壓承載力，如圖3。

(3)有益效果

耐腐蝕和抗拉強度大的高粘結強度GFRP抗拔樁，使用時將抗拔樁打入地基土中，擴底椎間充分保護抗拔側翼不受損害，也同時施加了對抗拔側翼的預應力，當受到上拔荷載時，側翼受到土壓力，嵌入土體，樁身螺紋有效增加了樁體的抗拔力，當達到極限承載力時，椎間提供抗拔力，實現了樁底和樁身的共同受力，增強了樁體的穩定性；彌補了現有技術的不足，從而增加了建筑結構的穩定性。根據本發明提供的專利技術，通過產學研相結合，積極與相關企業合作，能夠開發出具有自主知識產權抗拔樁，用于大型地下室抗浮、高聳建筑物抗拔、海上碼頭平臺抗拔、懸索橋和斜拉橋的錨樁基礎、大型船塢底板的樁基礎、靜荷載試樁中的錨樁基礎等，提高建筑結構的穩定性和耐久性，具有良好的社會經濟效益。

附圖說明

圖1抗拔樁打入時受力示意圖及配筋構造圖