一种锚杆静压桩预加力封桩结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑结构加固技术领域，具体涉及建筑基础的桩施工技术。

背景技术

建筑基础的桩在压入地基的施工过程中，地基地质由于受到挤压能的作用，其中有一部分能量最后转化为热能散发了，但总有一部分挤压能会转化成为地基地质层局部变形弹性能，当压桩机械设备撤走后，地基地质释放积聚的弹性能，往往会使桩向上发生若干反弹，造成整根桩悬浮不稳，这会使得建筑存在安全隐患，为了消除这种隐患，在桩压入施工过程中，有必要采取相应的反力措施。常规的预加反力装置为一种特制短反力架，通过特制的预加反力短柱，使用千斤顶和桩顶起到传递荷载的作用，然后当千斤顶施加力达到平衡要求的反力后，立即浇捣C30或C35微膨胀早强混凝土，经过一定的时间养护，当封桩混凝土强度达到设计要求后，再拆除千斤顶和反力架。显然，这种常规工艺需要等待混凝土固化，因之必定会迁延时间，严重地影响压桩设备的利用率和施工速度。

其次，由于常规的预加反力短柱在传递荷载时存在反力不均衡性，因而会造成地基的不均匀沉降，这当然也是要尽力克服的缺陷。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术的建筑封桩结构所存在的工时长，压桩设备利用率低，以及地基不均匀沉降的缺陷，提供一种极大地缩短桩施工工期、封桩设备利用率高、能可靠地避免桩上弹和避免地基不均匀沉降的锚杆静压桩预加力封桩结构及其施工方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种锚杆静压桩预加力封桩结构，其特征是，在原有基础梁中间，预设有小端朝上的棱台形压桩孔，在原有基础梁的两侧进行基础梁加宽处理，并与原基础梁连接形成新的整体基础梁，由钢管构成的桩经压桩孔压入在地基中，桩的顶部有一小段露在新增基础梁的上面，在该小段桩的外侧边，沿径向依一定规律分布焊接有若干沿轴向设置的加强钢板，加强钢板的另一端侧边与沿轴向预埋在新增基础梁中的锚杆焊接，锚杆的底端设置有锚钩；桩顶连接有双向抗裂钢筋网片，双向抗裂钢筋网片与锚杆顶端焊接连接；压桩孔及桩的中间浇捣灌浆料。

优选方案，锚杆直径φ20，锚杆端部锚钩植入原基础部分深度不少于20倍锚杆直径的长度。

优选方案，锚杆至少设置有4根，锚杆的位置对称分布，按照与新增基础梁宽度相适应且以桩的中心为中心的长方形顶点位置以及长方形边的适当点位置设置。

优选方案，加强钢板的厚度为10mm、宽度为140mm，高度与桩露在新增基础梁上面的一小段适配。

优选方案，经浇捣灌浆料的封桩结构的顶部设置的双向抗裂钢筋网片由φ8x200mm钢筋焊接构成。

根据以上各种锚杆静压桩预加力封桩结构的施工方法，其特征是，

1)、在原有基础梁的两侧进行基础梁加宽处理，并与原基础梁连接形成新的整体基础梁，在基础梁两侧加宽部位中对称预埋锚杆，新增基础梁叠加连接在原有的基础垫层的上面；

2)、利用压桩机械设备通过原有基础梁的棱台形压桩孔压入桩；

3)、压桩到达预设定的深度并继续施加保持压力；

4)、清除压桩孔周围桩帽梁区域内的泥土,清洗压桩孔壁和压桩孔内的泥水；

5)、将预制的加强钢板的一端和桩焊接，另一端和预埋锚杆焊接；

6)、卸除压力装置；将反力装置拆除瞬间桩体的上弹力传递给周边预埋压桩锚杆；

7)、布置桩顶双向抗裂钢筋网片并可靠焊接；

8)、浇捣封桩灌浆料。

本发明的有益效果是：

1.本发明增设顺着桩轴向的加强钢板及预埋锚杆，并牢固焊接，对桩施加向下的预加压力，能可靠地使桩稳定，避免桩上弹，从而可及时卸除压桩机械设备，显著提高压桩机械设备的周转利用率和施工速度；

2、由于锚杆通过加强钢板连接，对桩不仅施加成对的下拉力，还施加成对的力矩，锚杆是对称分布的，可以达到使桩受到对称平衡的下拉力和对称平衡的力矩的作用，有效避免了在传统封桩过程中预加反力短柱的作用力方向不准确等诸多原因造成对地基的不均匀沉降现象，保证了地基基础加固效果；关于对下拉力作解释：两侧锚杆对桩的作用力是通过桩的顶部施加的，对于桩顶而言所受到的作用力是往下的拉力。该力学模型可比作T字形结构的两臂端部受到同样大小的向下的作用力，又因为锚杆底部通过植筋与基础梁连接，所以进一步可视为把两臂端部各用一根相同的弹簧与地面连接。两侧对称设置至关重要，这样才能保证两侧合力的大小及方向永远与桩的中心轴线对准。

3、工艺简单，便于现场施工技术人员理解及操作，保证施工质量。

附图说明

图1是本发明一种预加力封桩结构平面大样示意图；

图2是图1的A—A剖面示意图。

图中：原有基础梁1；压桩孔2；新增基础梁3；桩4；加强钢板5；锚杆6；双向抗裂钢筋网片7；灌浆料8；基础垫层9；压桩孔上端边距a

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：一种锚杆静压桩预加力封桩结构，如图1所示，在原有基础梁1中间，预设有小端朝上的棱台形压桩孔2，压桩孔2上端边距a

锚杆6直径为φ20，锚杆6端部锚钩植入新增基础梁3部分的深度不少于20倍锚杆6直径的长度。

锚杆6设置有6根，锚杆6的位置对称分布，按照与新增基础梁3宽度相适应且以桩4的中心为中心的长方形顶点位置以及长方形边的适当位置设置，左、右侧各3根锚杆6，左侧及右侧相邻锚杆距离c

加强钢板5的厚度为10mm、宽度为140mm，高度与桩4露在新增基础梁3上面的一小段适配，即高度为200mm，加强钢板5配置的方向对应着桩4的中心轴线。

经浇捣灌浆料封桩结构的顶部设置的双向抗裂钢筋网片7边长为700x450mm。

实施例2：根据以上各权利要求所述的一种锚杆静压桩预加力封桩结构的施工方法，其步骤是，

1)、在原有基础梁1的两侧经加宽构成新增基础梁3，在新增基础梁3中对称预埋锚杆6，新增基础梁3叠加连接在原有的基础垫层9的上面；

2)、利用压桩机械设备通过原有基础梁1的棱台形压桩孔2压入桩4；

3)、压桩4到达预设定的深度并继续施加保持压力；

4)、清除压桩孔2及周围桩帽梁区域内的泥土,清洗压桩孔壁和压桩孔内的泥水；

5)、将预制的加强钢板5一端和桩4焊接，另一端和预埋锚杆6焊接；

6)、卸除压力装置，撤去压桩机械设备；当反力装置拆除瞬间桩体的上拔力传递给周边预埋压桩锚杆6；

7)、布置桩顶双向抗裂钢筋网片7并可靠焊接；

8)、浇捣封桩灌浆料8。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。