[發明專利]一種適用于地下工程的預制抗浮樁結構及施工方法

有效

• 申請號: 202010311925.3
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111455980B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 張霄;丁智;曹澤君
• 申請（專利權）人: 浙江大學城市學院
• 主分類號: E02D5/30
• 分類號: E02D5/30;E02D5/72;E02D31/12;E02D7/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 應孔月

本發明公開了一種適用于地下工程的預制抗浮樁結構及施工方法，包括樁身，所述樁身的一端為樁端，另一端為樁頭，所述樁端上具有一圈內窄外寬的凹陷部，所述凹陷部上開有貫通的孔道，所述凹陷部外包裹有空心套管，所述空心套管的外壁直徑大于所述樁身的外壁，所述空心套管的側壁上開有貫通的滑槽，空心套管的下端設置有若干不貫通的豎向切口，限位件穿設在所述滑槽和所述孔道上，所述樁頭上固定有保護套。根據以上技術方案，本發明實施例結構簡單，有利于工廠批量生產，現場運輸與施工拼裝方便，經濟可行，適用性強，具有較好的推廣應用價值，顯著的經濟效益和社會效益。

技術領域

本發明涉及地下工程以及地基處理領域，尤其是一種適用于地下工程的預制抗浮樁結構及施工方法。

背景技術

近年來，隨著城市建設的快速發展，地下空間的開發已成為城市發展的主角，地鐵、地下商場、地下車庫、地下室等地下結構成為城市不可或缺的一部分，使得人們對地下結構的設計研究產生了極大的關注。隨著地下室向著更深更大的方向發展，地下室的抗浮問題在近幾年逐步得到了關注，特別是長三角、珠三角等沿海地區，由于地下水位較高、土質較差，存在深厚的軟粘土，且地下室挖深較大，對于上部建有主樓的地下室一般不存在抗浮問題，但對于地鐵車站、地下室或下沉式廣場等上部荷載較小的地下結構，抗浮設計變得尤為重要。

一般建筑基礎樁通常為抗壓樁，樁體承受建筑荷載壓力，受力自樁頂向樁底傳遞，樁體受力大小隨著建筑荷載的變化而變化；而抗浮樁則為抗拔樁，樁體承受拉力，普通抗浮樁受力也是自樁頂向樁底傳遞，樁體受力大小隨著地下水位的變化而變化，但兩者受力機制恰好相反。若抗浮設防水位確定過高，抗浮措施十分復雜，造成投資經濟效益降低；而抗浮設防水位確定過低，結構將產生過大內力，甚至整體或局部浮起，造成地下工程的破壞。因此，地下結構的抗浮設計成為及其重要的環節。對地下結構抗浮樁進行設計，應做到既安全又經濟合理，慎重分析工程地質和水文地質資料，針對地下水位可能的豐水期和枯水期分別考慮，且區別施工階段和竣工后使用階段的不同工況，綜合應用合理設計。

預應力空心抗浮樁作為抗浮樁的一種，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。但是，預制空心樁內外壁較為光滑，樁身與地下土層之間的摩阻力較小，存在樁體易被拔起的問題。另外，預制方樁也可作為抗浮樁，但其各面棱角的存在使得方樁受力分布不均，打入預制樁過程較為困難。圓樁的端部為圓錐形，從而造成端部受力均布在錐形面，導致樁基底部穩定性較差、承載能力降低，加之施工機械設備、人為操作等因素，打樁過程中經常會出現樁體傾斜、偏移的現象，增加了工程的安全隱患。此外，實際工程中，常出現打樁過中樁頭斷裂損壞的情形，嚴重影響了施工質量和進程。

綜上所述，如何有效的改善抗浮樁樁身結構、樁頭工藝，增加抗浮樁的穩定性和承載能力，針對不同地質、不同地下水分布狀況合理采取不同抗浮樁的施工工藝，且施工工藝更加簡便安全可靠，經濟合理是我們需要繼續深入考慮的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種適用于地下工程的預制抗浮樁結構及施工方法，以解決相關技術中存在的穩定性差、承載能力不夠以及抗浮不夠的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

本發明實施例提供一種適用于地下工程的預制抗浮樁結構，包括樁身，所述樁身的一端為樁端，另一端為樁頭，所述樁端上具有一圈內窄外寬的凹陷部，所述凹陷部上開有貫通的孔道，所述凹陷部外包裹有空心套管，所述空心套管的外壁直徑大于所述樁身的外壁，所述空心套管的側壁上開有貫通的滑槽，空心套管的下端設置有若干不貫通的豎向切口，，限位件穿設在所述滑槽和所述孔道上，以限制空心套管沿樁身軸向方向的滑動距離，所述樁頭上固定有保護套。

進一步地，所述樁身為圓形截面，所述樁端底部設置樁尖。

進一步地，所述樁頭頂面設置有法蘭盤，所述保護套固定在法蘭盤上。

進一步地，所述樁身采用實心鋼筋混凝土結構，所述樁端與樁頭部分采用鋼筋加密處理。