一种可回收预制桩结构及其生产方法和施工方法

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，尤其涉及一种可回收预制桩结构及其生产方法和施工方法。

背景技术

目前用于地基处理的桩主要是采用CFG桩，即水泥粉煤灰碎石桩，由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，用各种成桩机械制成的桩，其强度等级在C15～C25之间，是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。CFG桩和桩间土一起，通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同工作，但CFG桩是通过现场浇筑混凝土搅拌而成，由于工程现场影响因素较多，如天气变化、环境影响、人工操作等，成桩质量难以保证，施工周期长。为了克服现场因素的干扰，采用了工厂顶制的混凝土桩替代CFG桩应用于地基处理工程中，如混凝土管桩、空心方桩等，其用于地基处理的用量在预制桩中占比超过了25％，虽然这些混凝土预制品桩身强度较高，但由于采用了高强度的预应力钢筋、桩的两端采用了桩套箍、端板等钢材，其造价偏高，仍有进一步优化的空间。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种可回收预制桩结构及其生产方法和施工方法，可以降低工程造价，具有承载力高、生产施工便捷的优点。

本发明的技术方案是：一种可回收预制桩结构，包括混凝土桩体、锚固工件和非粘结部；所述混凝土桩体包括锚固板、主筋和螺旋箍筋；

所述锚固板至少设置在混凝土桩体的一端，主筋设置在非粘结部的内，螺旋箍筋沿着非粘结部外侧进行缠绕形成钢筋笼，所述锚固工件安装在锚固板上、且锚固工件下端与主筋的一端连接。

上述方案中，所述锚固工件为锚固螺栓。

进一步的，所述锚固螺栓包括连接端和卡接段，连接端与主筋连接，卡接段和连接端通过圆锥段过渡。

进一步的，所述卡接段上设置有安装辅助槽。

进一步的，所述安装辅助槽为多边形。

上述方案中，所述锚固板上设有多个套筒安装孔和张拉孔，所述锚固工件安装在锚固板的套筒安装孔内。

上述方案中，所述套筒安装孔和张拉孔均沿锚固板中心均匀分布。

上述方案中，所述混凝土桩体两端均设置有锚固板，两端锚固板上的锚固螺栓螺纹同为逆时针或顺时针。

上述方案中，所述非粘结部为隔离剂或塑料套管或塑料膜。

一种根据所述可回收预制桩结构的生产方法，包括以下步骤：

主筋加工：对所述主筋的至少一端加工处理，用于与锚固工件连接；

安装非粘结部：在所述主筋的外周安装在非粘结部；

锚固工件安装：将锚固工件安装在锚固板上，并将锚固工件下端与主筋的一端连接；

钢筋笼制作：将螺旋箍筋沿着主筋的非粘结部外侧进行缠绕，制作钢筋笼；

钢筋笼安装；

混凝土浇筑、预应力张拉；

养护、脱模得到成品。

上述方案中，所述锚固工件为锚固螺栓时，在所述主筋的至少一端加工螺纹，用于与锚固螺栓连接。

进一步的，所述主筋两端均加工同为逆时针或顺时针的螺纹，用于与两端的锚固螺栓连接。

一种根据所述可回收预制桩结构的施工方法，包括以下步骤：

将所述可回收预制桩结构施工至指定部位，将锚固板上的锚固工件拆卸，将主筋取出回收。

上述方案中，当所述锚固工件为锚固螺栓时，将可回收预制桩结构的混凝土桩体上端部的锚固螺栓拆卸，通过锚固螺栓使主筋旋转，将混凝土桩体下端的锚固螺栓与主筋分离，将主筋取出回收。

上述方案中，还包括以下步骤：

需要接桩时，继续起吊另外一节可回收预制桩结构，施工至下节桩桩顶上方，接桩完成后，继续通过锚固螺栓使主筋旋转，将锚固螺栓与主筋分离，将主筋取出回收。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的预制桩连接结构实现了预制桩施工后，桩内的钢筋可回收重复利用，有效节约了钢筋的用量。本发明的预制桩结构具有结构简单、桩身竖向抗压承载力高、造价低、施工效率高特点，有效避免了因桩身因承载力不足造成地基下沉，确保了施工质量。本发明通过在主筋上设置有隔离装置和可拆卸锚固工件，使桩在生产时与混凝土不粘结，实现现场施工后的钢筋可回收。本发明的结构及生产和实施方法，减轻了生产强度和施工强度，降低了工程造价。

附图说明

图1是本发明一实施方式的可回收预制桩结构示意图。

图2是本发明一实施方式的锚固螺栓结构示意图。

图3是本发明一实施方式的辅助槽结构示意图。

图4是本发明一实施方式的锚固板结构示意图。

图中：1.混凝土桩体；2.锚固螺栓；201.连接端；202.卡接段；203.圆锥段；204.辅助槽；3.非粘结部；4.锚固板；5.螺旋箍筋；6.主筋；7.套筒安装孔；8.张拉孔。

具体实施方式

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。

图1所示，为所述可回收预制桩结构的一种较佳实施方式，可回收预制桩结构，包括混凝土桩体1、锚固工件和非粘结部3；所述混凝土桩体1包括锚固板4、主筋6和螺旋箍筋5；所述锚固板4至少设置在混凝土桩体1的一端，主筋6设置在非粘结部3的内，螺旋箍筋5沿着非粘结部3外侧进行缠绕形成钢筋笼，所述锚固工件安装在锚固板4上、且锚固工件下端与主筋6的一端连接。

如图2所示，所述锚固工件为锚固螺栓2；所述锚固螺栓2包括连接端201和卡接段202，连接端201设有内螺纹，与主筋6上相匹配的外螺纹连接，卡接段202和连接端201通过圆锥段203过渡。

如图3所示，所述卡接段202上设置有安装辅助槽204，所述安装辅助槽204为多边形，优先地为正六边形。

如图4所示，所述锚固板4上设有多个套筒安装孔7和张拉孔8，所述锚固工件安装在锚固板4的套筒安装孔7内。所述套筒安装孔7和张拉孔8均沿锚固板4中心均匀分布。

所述套筒安装孔7的内部形状与锚固工件的外部形状相同，优选的，套筒安装孔7的内部从上至下设有上圆柱段、锥形段和下圆柱段，分别与锚固螺栓2的卡接段202、圆锥段203 和连接端201相匹配。

所述混凝土桩体1两端均设置有锚固板4，两端锚固板4上的锚固螺栓2螺纹同为逆时针或顺时针，以便于现场拆卸主筋6。

优选的，所述非粘结部3为隔离剂或塑料套管或塑料膜。

一种根据所述可回收预制桩结构的生产方法，包括以下步骤：

对所述主筋6的至少一端加工处理，用于与锚固工件连接；在主筋6的外周安装非粘结部3；将锚固工件安装在锚固板4上，并将锚固工件下端与主筋6的一端连接；将螺旋箍筋5 沿着主筋6的非粘结部3外侧进行缠绕，制作钢筋笼；钢筋笼安装；混凝土浇筑、预应力张拉；养护、脱模得到成品。

所述锚固工件为锚固螺栓2时，在所述主筋6的至少一端加工螺纹，用于与锚固螺栓2 连接。所述主筋6两端均加工同为逆时针或顺时针的螺纹，用于与两端的锚固螺栓2连接。

具体的，所述可回收预制桩结构的生产方法，包括以下步骤：

主筋下料:根据要求进行主筋切割下料，其长度至少小于设计长度30mm，如生产10米长度的预制桩，主筋下料长度为9.7m。

主筋加工：对主筋6的至少一端加工螺纹，螺纹长度不小于3cm，用于与锚固工件连接；

安装非粘结部:在主筋6的外侧安装非粘结部3，非粘结部3可为隔离剂或塑料套管或塑料膜，防止主筋6与混凝土粘结，便于后期的钢筋回收。

锚固工件的安装：将锚固工件安装在锚固板4上，并将锚固工件下端与主筋6的一端连接；

钢筋笼制作:将安装好非粘结部3的主筋6放置在笼筋制作设备上，将螺旋箍筋5沿着主筋6的非粘结部3外侧进行缠绕、绷紧；

钢筋笼安装:将制作好的钢筋笼吊运至混凝土桩模具内，并对模具两端进行封堵，防止混凝土在离心过程中，端部产生漏浆等质量问题；

混凝土浇筑、预应力张拉:采用模具开模式混凝土布料时，先进行布料再进行预应力张拉，采用泵送混凝土布料时，先将主筋6进行预应力张拉后再进行混凝土布料，张拉力为钢筋极限抗拉强度的0.2～0.4倍；

养护、脱模后即可得到成品:若需要更高的混凝土强度，如C105以上的话，脱模后再进行二次养护。

一种根据所述可回收预制桩结构的施工方法，将预制桩施工至指定部位，将锚固板4上的锚固工件拆卸，将主筋6取出，包括以下步骤：

场地平整，并将所述可回收预制桩结构按要求堆放至施工位置处；

清理预制桩端端面；

采用施工设备将预制桩施工至指定部位，优选的，施工至桩顶离地面0.1m～1.0m处；

所述锚固工件为锚固螺栓2时，采用卸载工具插入锚固螺栓2的安装辅助槽204中，将混凝土桩体1上端部的锚固螺栓2拆卸，通过锚固螺栓2使主筋6旋转，将预制桩下端的锚固螺栓2与主筋6分离，将主筋6取出，从而实现主筋6的回收、重复利用；

需要接桩时，继续起吊另外一节预制桩，施工至下节桩桩顶上方，清理端面后可采用焊接或机械连接，接桩完成后，继续采用卸载工具通过锚固螺栓2使主筋6旋转，将锚固螺栓 2与主筋6分离，将主筋6取出，进行回收，继续对预制桩施工至设计标高，完成可回收预制桩的施工。

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。