预制桩装配式可调平刚性接头装置 本发明涉及建筑领域预制桩连接部件，具体地说是一种预制桩装配式可调平刚性接头装置。
在建筑领域里，传统的预制桩钢接头主要采用角钢接头(甲帽或乙帽)，它是用角钢竖向焊接，使上、下桩连为一体。这种连接存在以下一些问题：
1、由于下段桩在沉桩过程中有一定的倾斜，即使垂直度控制在规范
要求的1％以内，下段桩顶表面也有0.4-0.45cm(400×400mm桩
和450×450mm桩)的高差。如重直度＞1％，则桩顶表面的高差
更大。并且由于桩段制作中桩顶表面不可能完全垂直于桩身中心
线，当上段桩和下段桩相连接时，上、下两段桩连接部位均有不
同程度的空隙，势必导致两段桩接合部位为局部受压。为此施工
中常采用薄钢板作为垫块垫平，但上桩与下桩连接部位的局部受
压状态造成的应力集中的问题没有解决，尤其是在高吨位的预制
桩中常造成连接部位的砼被压碎和出现沿纵向主筋的竖向裂缝，
从而影响桩身质量。在大小应变检测中，采用此种接头，在接头
处常出现较强的反射波，最终影响工程质量。
2、上、下两段桩的角钢接头立焊焊缝长度为32m(甲帽)现场需要
大量的接桩时间，并且不易焊好，导致设计的受力情况无法实现，
影响工程质量。
3、当桩身处在砂层中时，接桩时间很长将导致继续沉桩很困难。
4、由于预制桩为挤密性地桩型，常造成土体隆起，加上以上的原因，
易造成上段桩和下段桩分离从而造成浮桩事故。
CN94203075.3公开了一种名称为“套入式焊接桩接头”的预制桩连接结构，该结构虽然解决了上述传统结构存在的主要问题，但它的抗弯矩能力却很差。由于这种结构上、下两段桩的连接焊缝均为水平焊缝，实际上该接头只能承受轴向力和剪力，不能承受弯矩或只能承受较小的弯矩，相当于一个铰接头，这与桩的实际受力状态不符，尤其是桩接头处在软弱土层中时受力更为不利，因此，它的适用范围有限。
本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的问题，提出一种既可承受轴向力和剪力，又可承受弯矩的预制桩装配式可调平刚性接头装置，使其能完全满足桩身的实际受力要求，提高工效，并且易于调平两桩接头端面。
针对上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种预制桩装配式可调平刚性接头装置，由预埋在下桩顶部的下桩上帽和预埋在上桩底部的上桩下帽组成，所述下桩上帽的顶端有能被上桩下帽嵌入的凹槽，其特殊之处是所述凹槽的侧壁上开有缺口，该缺口的竖向边缘和顶部横向边缘分别与上桩下帽对应处焊牢，并形成刚性接头装置。
本发明吸取了背景技术中两种钢接头的优点，并对其不足之处进行了改进，它具有如下优点：
1)该接头装置设有一能装硫磺胶泥的凹槽约30mm高，由于硫磺胶
泥在冷却前(数分钟内)有一定的流动性，将硫磺胶泥注入该凹
槽内，立即将校正好的上段桩插入接头之中，并施加压力，从而
能在上、下两段桩的接合部位起到调平作用，多余的硫磺胶泥即
满出凹槽。它解决了预制桩角钢接头中易产生局部受力，造成应
力集中，最终影响工程质量的问题。该接头装置在工艺上对提高
桩身的完整性提供了保障。
2)该接头装置直接预埋在下段桩的顶部，和上段桩的连接为整体装
配式，并且上、下两段桩的连接主要为立焊，并辅以水平焊缝既
能承受轴力、剪力也能承受弯矩，为刚性接头，受力性能良好，
与桩的受力状态完全一致，解决了套入式焊接桩接头为铰接头的
问题，即只能承受轴力和剪力，不能承受弯矩或只能承受较小弯
矩的问题。
3)因为上述两条原因，大大减少了现场焊接量(比角钢接头少，与
套入式焊接桩接头相接近)，使观场工效大为提高。
4)用钢量是三种接头中最少的，且价格便宜，有良好的市场竞争力。
以下结合附图所示实施例，详细描述本发明。
图1是实施例1下桩上帽示意图。
图2是图1中A-A剖视图。
图3是图1中B-B剖视图。
图4是上桩下帽与下桩上帽结合示意图。
图5是实施例2下桩上帽示意图。
图6是实施例3下桩上帽示意图。
图7是图6的C-C剖视图。
图8是实施例3上桩下帽与下桩结合示意图。
实施例1：适用于方形桩
参照图1至图4，其上桩下帽7是包裹在上桩5下端的侧壁和下端面的金属套，由金属板制成。所述下桩上帽由四根角钢1和竖向钢板2以及水平向钢板4组成。上述四根角钢1分别包裹在下桩9上端壁侧的四个角上，并伸出下桩9的上端面。上述水平向钢板4包裹在下桩9上端面上，该水平向钢板4可以是整个一块钢板；也可以是二块钢条呈十字交叉包裹在下桩上端面上；还可以是其它形式。上述竖向钢板2包裹在下桩上端侧面相邻两角钢1之间，竖向钢板2的上端高于下桩9上端面，低于角钢1上端面，形成凹槽和敞开式缺口11，凹槽的深度为30mm左右。在竖向钢板2上有振捣孔与出气孔3。
施工时，当下段桩沉入地下后，将位于上段桩底部的上桩下帽7嵌入位于下段桩顶部的下桩上帽的凹槽内，并在凹槽底部与上桩下帽下端面之间填充一层硫磺胶泥6，调平两桩接头端面，然后沿缺口11的竖向边缘即角钢1的侧边和缺口11顶部的横向边缘即角钢1顶部的横边分别与上桩下帽7对应处焊牢(焊缝10)，形成刚性接头装置。按此方法类推，可以继续拼接多根预制桩。
实施例2：
参照图5，该实施例是实施例1的一种变形结构，它基本上与实施例1相同，不同之处在于所述相邻两角钢1顶部之间焊接有钢条8，该钢条8与竖向钢板上端之间有足够的间距，形成封闭缺口11，保证该缺口11处竖向焊缝的长度，使上桩下帽7与下桩上帽结合形成刚性接头装置。
实施例3：适用于圆形桩
参照图6至图8，其上桩下帽7是包裹在上桩5下端的侧壁和下端面的金属套。所述下桩上帽由竖向弧形钢板12和水平向钢板4组成，上述水平向钢板4包裹在下桩9上端面上，其结构与实施例1中水平向钢板一样。上述竖向弧形钢板12包裹在下桩9上端侧面，并伸出下桩上端面，竖向弧形钢板12伸出下桩上端面的部分沿圆周方向均布有封闭式或朝上敞开式缺口11，图中所示为敞开式缺口。该缺口11的底边高于下桩上端面，形成凹槽。也可以增加钢条8形成封闭式缺口。
本实施例的施工方法与实施例1基本相同。其竖向焊缝10位于缺口11的竖向边缘，横向焊缝10位于缺口顶部横向边缘，使上桩下帽与下桩上帽之间形成刚性接头。
本发明的上桩下帽和下桩上帽的适用范围分别和87SG361图集中的甲帽和乙帽相同。
本发明所有图中未注明的部分与87SG361图集中对应附图相同。
对于锤击预制桩的施工，由于下桩和中桩的顶部有本发明所述的下桩上帽，不能直接锤击施打，为此，本申请人同时申请了名称为“预制桩嵌入式套垫”的专利，彻底解决了该问题。
综上所述，本发明不但新颖，而且实用，其创新之处确能使该接头装置不但能承受轴向力和剪力，而且还能承受弯矩，为刚性接头，与背景技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步，具有先进性。