一种承压式抗拔桩预制桩连接结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种承压式抗拔桩预制桩连接结构及其施工方法。

背景技术

目前用于工业与民用建筑、铁路、公路、市政等领域的混凝土预制桩量越来越大，用于桩基础抗拔的预制桩占比超过了20％，对用于基础抗拔的预制桩，需重点解决桩与桩的连接、桩顶与承台的连接问题，其中桩与桩的连接目前采用的连接方式主要有端板焊接或者机械连接，不管是采用焊接连接还是机械连接，连接处的受力均为受拉，这个就导致了对接头的施工要求非常高，其中焊接的连接方式受天气和现场桩基施工人员的水平差异影响较大，同时对施工人员的技术水平要求高，造成桩与桩焊接的质量差异较大，焊接的质量难以把控，容易导致预制桩桩头处的连接结构存在安全隐患。

由于焊接质量的好坏直接影响混凝土构件的使用，这会给工程造成安全隐患。另一方面这种焊接方式所需时间较长，尤其是对于大直径(直径800mm以上)或大边长(边长500mm以上)的混凝土构件，桩头与桩头焊接施工时间超过30分钟，同时还需要8-10分钟左右的冷却时间，影响了工程的进度，同时增加了施工人员的工作量，影响了施工效率。采用机械连接接头装置可以使桩在现场安装时免焊接，具有结构简单、抗拔承载力高、造价低、施工效率高等优点，但也无法根本上解决接头的受力仍为受拉。

在实际工程中，桩顶与承台的连接主要为桩顶安装连接钢筋或者在空心预制桩的内腔进行钢筋混凝土填芯后，露出钢筋与承台连接，这种连接方式若也受天气影响比较大，对施工人员的要求也比较高，由于填芯质量难以保证，经常出现因填芯混凝土被拔出而导致整个建筑上浮，危害建筑的安全。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种承压式抗拔桩预制桩连接结构及其施工方法，可有效提高桩头连接的质量。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种承压式抗拔桩预制桩连接结构，若干节混凝土桩体支撑承台，与承台连接的第一节混凝土桩体所对接的第二节混凝土桩体上设有承压面，所述承压面上设有若干螺纹套筒，所述螺纹套筒与承台内通过连接筋连接。

进一步，所述承压面位于第二节混凝土桩体上与第一节混凝土桩体对接的锚固板上。

进一步，所述螺纹套筒安装在所述第二节混凝土桩体一端的锚固板上，且所述螺纹套筒位于第二节混凝土桩体内；所述连接筋穿过第一节混凝土桩体的空腔后与螺纹套筒连接。

进一步，所述螺纹套筒安装在所述第二节混凝土桩体一端的锚固板上，且所述螺纹套筒位于第二节混凝土桩体内；所述连接筋穿过第一节混凝土桩体的桩体后与螺纹套筒连接。

进一步，所述第二节混凝土桩体一端的锚固板上均布设有台阶孔，所述螺纹套筒安装在台阶孔上，所述连接筋穿过台阶孔与螺纹套筒连接。

进一步，所述螺纹套筒内的螺纹长度大于10cm。

进一步，每节所述混凝土桩体内设有锚固筋，所述锚固筋一端安装在锚固板上，所述锚固筋另一端位于混凝土桩体的内部。

一种承压式抗拔桩预制桩连接结构，若干节混凝土桩体支撑承台，与承台连接的第一节混凝土桩体的下方任意一节混凝土桩体上设有承压面，所述承压面上设有若干螺纹套筒，所述螺纹套筒与承台内通过连接筋连接。

进一步，在第一节混凝土桩体的下方任意一节混凝土桩体的空腔内安装反力板，所述反力板一侧与任意一节混凝土桩体的锚固板之间为二次灌浆区域，所述反力板另一侧设有若干螺纹套筒，所述连接筋穿过若干节混凝土桩体的空腔和二次灌浆区域后与螺纹套筒连接；所述二次灌浆区域内设有混凝土。

进一步，所述二次灌浆区域内的混凝土强度等级不低于C40。

进一步，所述反力板上均布设有台阶孔，所述螺纹套筒安装在台阶孔上，所述连接筋穿过台阶孔与螺纹套筒连接。

进一步，所述螺纹套筒内的螺纹长度大于10cm。

进一步，每节所述混凝土桩体内设有锚固筋，所述锚固筋一端安装在锚固板上，所述锚固筋另一端位于混凝土桩体的内部。

一种承压式抗拔桩预制桩连接结构的施工方法，包括如下步骤：

通过施工使第二节混凝土桩体一端露出承台的安装面；

将第一节混凝土桩体吊至第二节混凝土桩体上方，将所述连接筋的一端穿过第一节混凝土桩体与第二节混凝土桩体上的螺纹套筒连接；

将第一节混凝土桩体与第二节混凝土桩体对接；将对接后的第一节混凝土桩体和第二节混凝土桩体施工至设计标高；

将连接筋与承台连接。

进一步，在生产所述第二节混凝土桩体时，所述第二节混凝土桩体一端的锚固板上安装螺纹套筒，且螺纹套筒位于第二节混凝土桩体空腔内。

进一步，在生产第二节混凝土桩体时，所述第二节混凝土桩体一端的锚固板上安装螺纹套筒，且螺纹套筒位于第二节混凝土桩体的桩体内；在第一节混凝土桩体生产过程中，在第一节混凝土桩体的桩体内设有若干通孔，将所述连接筋的一端穿过第一节混凝土桩体的通孔与螺纹套筒连接。

进一步，将第一节混凝土桩体吊至第二节混凝土桩体上方后通过工装支撑固定第一节混凝土桩体，用于在螺纹套筒与连接筋连接过程中防止第一节混凝土桩体掉落。

一种承压式抗拔桩预制桩连接结构的施工方法，包括如下步骤：

在反力板另一侧安装螺纹套筒，所述连接筋的一端与螺纹套筒连接；

通过施工使第一节混凝土桩体一端露出承台的安装面；

将反力板与连接筋的组装件放置在设定的混凝土桩体空腔内，在所述反力板一侧与设定的混凝土桩体的锚固板之间的二次灌浆区域内浇筑混凝土，通过混凝土的凝固固定反力板；

将第一节混凝土桩体施工至设计标高；

将连接筋与承台连接。

本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的承压式抗拔桩预制桩连接结构，通过在与承台连接的第一节混凝土桩体所对接的第二节混凝土桩体上设有承压面或与承台连接的第一节混凝土桩体的下方任意一节混凝土桩体上设有承压面，完全改变了预制桩连接处的受力状态，由受拉变为受压，具有结构简单、抗拔承载力高、造价低、施工效率高特点，有效避免了因接头施工质量不足而导致接头受拉而破坏。

2.本发明所述的承压式抗拔桩预制桩连接结构，在混凝土桩体的体内或者空腔中安装螺纹套筒，使现场在安装与承台连接的钢筋时更加方便。

3.本发明所述的承压式抗拔桩预制桩连接结构，可免去了进行钢筋混凝土填芯，大大减轻了施工强度，降低了工程造价。

附图说明

图1为本发明实施例1的承压式抗拔桩预制桩连接结构示意图。

图2为本发明实施例2的承压式抗拔桩预制桩连接结构示意图。

图3为本发明所述的锚固板剖视图。

图4为本发明实施例3的承压式抗拔桩预制桩连接结构示意图。

图5为本发明实施例1的承压式抗拔桩预制桩连接结构的施工方法示意图，其中图5a、图5b、图5c、图5d、图5e和图5f为具体施工顺序图。

图中：

1-承台；2-螺纹套筒；3-连接筋；4-台阶孔；5-第一节混凝土桩体；6-第二节混凝土桩体；7-反力板；5-1-第一锚固板；6-1-第二锚固板；7-锚固筋。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例1，如图1所示，若干节混凝土桩体支撑承台1，承台1与第一节混凝土桩体5连接，第一节混凝土桩体5和第二节混凝土桩体6对接，所述第一节混凝土桩体5上的第一锚固板5-1和第二节混凝土桩体6上的第二锚固板6-1焊接或机械连接，所述第二节混凝土桩体6的第二锚固板6-1为承压面。所述螺纹套筒2安装在所述第二锚固板6-1上，且所述螺纹套筒2位于第二节混凝土桩体6的空腔内；所述连接筋3穿过第一节混凝土桩体5的空腔后与螺纹套筒2连接。如图3所示，所述第二锚固板6-1上均布设有台阶孔4，所述螺纹套筒2安装在台阶孔4上，所述连接筋3穿过台阶孔4与螺纹套筒2连接。所述螺纹套筒2内的螺纹长度大于10cm。所述连接筋3贯穿第一节混凝土桩体5内腔后，露出第一节混凝土桩体5顶端部的连接筋3与承台1连接，形成承压式抗拔预制桩连接结构整体。第一锚固板5-1上设有穿筋孔，所述连接筋3穿过穿筋孔和台阶孔4与螺纹套筒2连接。如图1所示，每节所述混凝土桩体内设有锚固筋7，所述锚固筋7一端安装在锚固板上，所述锚固筋7另一端位于混凝土桩体的内部，当遇到极端天气导致混凝土桩体晃动时，所述锚固筋7可以承受一定拉力。

图5为实施例1所述的承压式抗拔桩预制桩连接结构的施工方法，包括如下步骤：

在生产所述第二节混凝土桩体6时，所述第二节混凝土桩体6一端的锚固板上安装螺纹套筒2，且螺纹套筒2位于第二节混凝土桩体6空腔内。但是为了施工现场的方便，也可以所有的混凝土桩体内都安装螺纹套筒2。在生产混凝土桩体时，将锚固筋7一端安装在锚固板上，另一端预埋在桩体内。

如图5a所示，通过施工使第二节混凝土桩体6一端露出承台1的安装面0.5m～1.0m位置；

如图5b和图5c所示，将第一节混凝土桩体5吊至第二节混凝土桩体6上方，将数量不少于2根的所述连接筋3的一端穿过第一节混凝土桩体5的空腔与第二节混凝土桩体6上的螺纹套筒2连接；安装连接筋3时，通过工装支撑固定第一节混凝土桩体5，用于在螺纹套筒2与连接筋3连接过程中防止第一节混凝土桩体5掉落，砸中下方正在施工的操作人员；

如图5d所示，将第一节混凝土桩体5与第二节混凝土桩体6对接，可采用焊接或机械连接；如图5e所示，将对接后的第一节混凝土桩体5和第二节混凝土桩体6施工至设计标高；

如图5f所示，安装承台1，并将连接筋3另一端与承台1连接，从而实现预制桩与承台的连接；若连接筋低于第一节混凝土桩体5的桩顶，可采用螺纹套筒进行驳接使其满足与承台锚固的长度要求。若连接筋3伸出第一节混凝土桩体5桩顶的长度已满足与承台锚固长度的要求，则可不采用螺纹套筒驳接钢筋。若连接筋长度太长影响施工时，可剪裁掉多余的钢筋后再与承台连接。

本发明实施例2，如图2所示，若干节混凝土桩体支撑承台1，承台1与第一节混凝土桩体5连接，第一节混凝土桩体5和第二节混凝土桩体6对接，所述第一节混凝土桩体5上的第一锚固板5-1和第二节混凝土桩体6上的第二锚固板6-1焊接或机械连接，所述第二节混凝土桩体6的第二锚固板6-1为承压面。所述螺纹套筒2安装在所述第二锚固板6-1上，且所述螺纹套筒2预埋在第二节混凝土桩体6的桩体内；所述连接筋3穿过第一节混凝土桩体5的桩体后与螺纹套筒2连接。第一节混凝土桩体5上设有若干通孔，用于使连接筋3的贯穿第一节混凝土桩体5。如图3所示，所述第二锚固板6-1上均布设有台阶孔4，所述螺纹套筒2安装在台阶孔4上，所述连接筋3穿过台阶孔4与螺纹套筒2连接。所述螺纹套筒2内的螺纹长度大于10cm。所述连接筋3贯穿第一节混凝土桩体5的桩身后，露出第一节混凝土桩体5顶端部的连接筋3与承台1连接，形成承压式抗拔预制桩连接结构整体。第一锚固板5-1上设有穿筋孔，所述连接筋3穿过穿筋孔和台阶孔4与螺纹套筒2连接。如图2所示，每节所述混凝土桩体内设有锚固筋7，所述锚固筋7一端安装在锚固板上，所述锚固筋7另一端位于混凝土桩体的内部，当遇到极端天气导致混凝土桩体晃动时，所述锚固筋7可以承受一定拉力。

实施例2所述的承压式抗拔桩预制桩连接结构的施工方法，包括如下步骤：

在生产第二节混凝土桩体6时，所述第二节混凝土桩体6一端的锚固板上安装螺纹套筒2，且螺纹套筒2位于第二节混凝土桩体6的桩体内；在第一节混凝土桩体5生产过程中，在第一节混凝土桩体5的桩体内设有若干通孔，将所述连接筋3的一端穿过第一节混凝土桩体5的通孔与螺纹套筒2连接。在生产混凝土桩体时，将锚固筋7一端安装在锚固板上，另一端预埋在桩体内。

通过施工使第二节混凝土桩体6一端露出承台1的安装面0.5m～1.0m位置；

将第一节混凝土桩体5吊至第二节混凝土桩体6上方，将数量不少于2根的所述连接筋3的一端穿过第一节混凝土桩体5的通孔与第二节混凝土桩体6上的螺纹套筒2连接；安装连接筋3时，通过工装支撑固定第一节混凝土桩体5，用于在螺纹套筒2与连接筋3连接过程中防止第一节混凝土桩体5掉落，砸中下方正在施工的操作人员；

将第一节混凝土桩体5与第二节混凝土桩体6对接，可采用焊接或机械连接；将对接后的第一节混凝土桩体5和第二节混凝土桩体6施工至设计标高；

安装承台1，并将连接筋3另一端与承台1连接，从而实现预制桩与承台的连接；若连接筋低于第一节混凝土桩体5的桩顶，可采用螺纹套筒进行驳接使其满足与承台锚固的长度要求。若连接筋3伸出第一节混凝土桩体5桩顶的长度已满足与承台锚固长度的要求，则可不采用螺纹套筒驳接钢筋。若连接筋长度太长影响施工时，可剪裁掉多余的钢筋后再与承台连接。

本发明实施例3，若干节混凝土桩体支撑承台1，承台1与第一节混凝土桩体5连接，与承台1连接的第一节混凝土桩体5的下方任意一节混凝土桩体上设有承压面，所述承压面上设有若干螺纹套筒2，所述螺纹套筒2与承台1内通过连接筋3连接。设任意一节混凝土桩体为第N节混凝土桩体，N大于1。如图4所示，以N＝2为例，第二节混凝土桩体6的空腔内安装反力板7，所述反力板7一侧与第二节混凝土桩体6的第二锚固板6-1之间为二次灌浆区域，所述反力板7另一侧设有若干螺纹套筒2，所述连接筋3穿过第二节混凝土桩体6上方的第一混凝土桩体5的空腔和二次灌浆区域后与螺纹套筒2连接；所述二次灌浆区域内设有混凝土。所述二次灌浆区域内的混凝土强度等级不低于C40。所述反力板7上均布设有台阶孔4，所述螺纹套筒2安装在台阶孔4上，所述连接筋3穿过台阶孔4与螺纹套筒2连接。所述螺纹套筒2内的螺纹长度大于10cm。如图4所示，每节所述混凝土桩体内设有锚固筋7，所述锚固筋7一端安装在锚固板上，所述锚固筋7另一端位于混凝土桩体的内部，当遇到极端天气导致混凝土桩体晃动时，所述锚固筋7可以承受一定拉力。

实施例3所述的承压式抗拔桩预制桩连接结构的施工方法，包括如下步骤：

在反力板7另一侧安装螺纹套筒2，所述连接筋3的一端与螺纹套筒2连接；在生产混凝土桩体时，将锚固筋7一端安装在锚固板上，另一端预埋在桩体内。

通过施工使第一节混凝土桩体5一端露出承台1的安装面；

将反力板7与连接筋3的组装件放置在设定的混凝土桩体空腔内，在所述反力板7一侧与设定的混凝土桩体的锚固板之间的二次灌浆区域内浇筑混凝土，通过混凝土的凝固固定反力板7；可在连接筋3上设定刻度，确保连接好的钢筋进入预制桩内的长度；

将第一节混凝土桩体5施工至设计标高；

安装承台1，并将连接筋3另一端与承台1连接，从而实现预制桩与承台的连接；若连接筋低于第一节混凝土桩体5的桩顶，可采用螺纹套筒进行驳接使其满足与承台锚固的长度要求。若连接筋3伸出第一节混凝土桩体5桩顶的长度已满足与承台锚固长度的要求，则可不采用螺纹套筒驳接钢筋。若连接筋长度太长影响施工时，可剪裁掉多余的钢筋后再与承台连接。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。