一种改进的锚杆静压桩的封桩装置及施工方法.pdf

本发明涉及一种改进的锚杆静压桩的封桩装置，在基础中部预留四棱锥台结构的桩孔，对应该桩孔上方的基础上安装压桩架，该压桩架两端部通过竖向锚杆固装在基础上，所述压桩架上横向安装型钢梁，该型钢梁下端面安装千斤顶，该千斤顶与所述桩孔下方的预制桩同轴设置，其特征在于：所述千斤顶与预制桩之间安装锚固骨架组件，该锚固骨架组件包括竖向传力型钢和横向锚固型钢。本发明装置通过锚固骨架组件与矩形锚固铁件的组合，使得打桩完毕后可直接将压桩架与千斤顶置换出来，有效缩短施工周期，并且提高了施工机械周转率。本发明结构简单、施工方便，提高施工机械的周转率，节约了项目机械成本。

权利要求书
1.  一种改进的锚杆静压桩的封桩装置，在基础中部预留四棱锥台结构的桩孔，对应该桩孔上方的基础上安装压桩架，该压桩架两端部通过竖向锚杆固装在基础上，所述压桩架上横向安装型钢梁，该型钢梁下端面安装千斤顶，该千斤顶与所述桩孔下方的预制桩同轴设置，其特征在于：所述千斤顶与预制桩之间安装锚固骨架组件，该锚固骨架组件包括竖向传力型钢和横向锚固型钢；
所述预制桩的顶部安装一竖向设置的竖向传力型钢，该竖向传力型钢的上端部横向设置一横向锚固型钢；
所述桩孔的左、右孔壁竖直对称制有与所述横向锚固型钢对应的型钢定位凹槽，该型钢定位凹槽所在的桩孔孔壁中部纵向对称制有两个锚固凹槽，该锚固凹槽内安装矩形锚固铁件，该两个锚固凹槽与所有型钢定位凹槽相垂直并且连通，所述型钢定位凹槽、锚固凹槽均与桩孔连通。

2.  根据权利要求1所述的改进的锚杆静压桩的封桩装置，其特征在于：所述竖向传力型钢与预制桩之间安装下钢板，该横向锚固型钢与千斤顶之间安装上钢板。

3.  根据权利要求1或2所述的改进的锚杆静压桩的封桩装置，其特征在于：所述横向锚固型钢和竖向传力型钢为工字钢或H型钢。

4.  根据权利要求1或2所述的改进的锚杆静压桩的封桩装置，其特征在于：所述横向锚固型钢与竖向传力型钢固装在一起。

5.  一种如权利要求1至4所述的任一项改进的锚杆静压桩的封桩施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、打桩之前浇筑混凝土基础时，在桩孔孔壁预留型钢定位凹槽及锚固凹槽；
步骤二、开始打桩，压桩直至最后一节时，设置锚固骨架组件
即在预制桩的顶部竖直安装竖向传力型钢，然后在竖向传力型钢上端面且沿桩孔的型钢定位凹槽放置横向锚固型钢，然后通过千斤顶继续下压，直至锚固骨架组件的顶部位于桩孔的锚固凹槽以下位置；
步骤三、将矩形锚固铁件安装在桩孔的锚固凹槽内并固定，然后撤去千斤顶、压桩架及型钢梁，进行下道封桩操作。

6.  根据权利要求5所述的改进的锚杆静压桩的封桩施工方法，其特征在于：还包括步骤 四，进行封桩时，在桩孔孔壁四周植筋，并将植筋钢筋焊接成网状。

7.  根据权利要求6所述的改进的锚杆静压桩的封桩施工方法，其特征在于：所述植筋深度大于等于钢筋的15倍，植筋易采用Ⅲ级钢，植筋直径18-25mm，单壁植筋1-2层、每层1-3根。

说明书一种改进的锚杆静压桩的封桩装置及施工方法
技术领域
本发明属于建筑施工领域，涉及静压桩，尤其是一种改进的锚杆静压桩的封桩装置及施工方法。
背景技术
锚杆静压桩因其施工方便且能很快提供较高的承载被广泛应用于建筑物地基加固、纠偏与基础托换等工程。在锚杆静压桩卸载的情况下封桩，桩体的回弹效应很容易导致建筑物产生附加沉降。传统的不卸载封桩技术，在施工过程达到足以承受预加反力的封桩混凝土强度要求至少需要七天，时间过长，在一定程度上延长了设备的使用时间。另外还存在封桩完成后基础顶需设置上凸桩帽影响净高及使用功能等缺点。
经过检索，发现一篇与本专利申请相关的公开专利文献：锚杆静压桩预加压力封桩装置，公告号(CN102605785A)，该专利公开的内容为：左侧预埋螺杆(8.1)和右侧预埋螺杆(8.2)的下部预埋在压桩基础(7)中，上部通过左侧连接螺母(6.1)、右侧连接螺母(6.2)对应与左侧高强钢筋(4.1)、右侧高强钢筋(4.2)的下部连接，左侧高强钢筋(4.1)、右侧高强钢筋(4.2)的上部穿过压桩孔左侧次梁(2.1)由第一高强钢筋锚固端(1.1)、第二高强钢筋锚固端(1.2)固定在压桩孔左侧次梁(2.1)上；在静压桩(9)的上部设有压桩千斤顶(10)，在压桩千斤顶(10)上设有主梁(3)，压桩孔左侧次梁(2.1)和压桩孔右侧次梁(2.2)压在主梁(3)上。
通过技术特征对比，上述公开文献存在封桩周期长、机械利用率低、封桩费用昂贵及封桩不方便等诸多缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种改进的锚杆静压桩不卸载的封桩装置及施工方法，该方法不仅使沉降得到有效控制，解决了传统不卸载封桩中桩帽突出影响净高的构造难题，而且大大提高施工机械的周转率，节约项目成本。
本发明的方案是这样实现的：
一种改进的锚杆静压桩的封桩装置，在基础中部预留四棱锥台结构的桩孔，对应该桩孔 上方的基础上安装压桩架，该压桩架两端部通过竖向锚杆固装在基础上，所述压桩架上横向安装型钢梁，该型钢梁下端面安装千斤顶，该千斤顶与所述桩孔下方的预制桩同轴设置，其特征在于：所述千斤顶与预制桩之间安装锚固骨架组件，该锚固骨架组件包括竖向传力型钢和横向锚固型钢；
所述预制桩的顶部安装一竖向设置的竖向传力型钢，该竖向传力型钢的上端部横向设置一横向锚固型钢；
所述桩孔的左、右孔壁竖直对称制有与所述横向锚固型钢对应的型钢定位凹槽，该型钢定位凹槽所在的桩孔孔壁中部纵向对称制有两个锚固凹槽，该锚固凹槽内安装矩形锚固铁件，该两个锚固凹槽与所有型钢定位凹槽相垂直并且连通，所述型钢定位凹槽、锚固凹槽均与桩孔连通。
而且，所述竖向传力型钢与预制桩之间安装下钢板，该横向锚固型钢与千斤顶之间安装上钢板。
而且，所述横向锚固型钢和竖向传力型钢为工字钢或H型钢。
而且，所述横向锚固型钢与竖向传力型钢固装在一起。
一种改进的锚杆静压桩的封桩施工方法，包括如下步骤：
步骤一、打桩之前浇筑混凝土基础时，在桩孔孔壁预留型钢定位凹槽及锚固凹槽；
步骤二、开始打桩，压桩直至最后一节时，设置锚固骨架组件
即在预制桩的顶部竖直安装竖向传力型钢，然后在竖向传力型钢上端面且沿桩孔的型钢定位凹槽放置横向锚固型钢，然后通过千斤顶继续下压，直至锚固骨架组件的顶部位于桩孔的锚固凹槽以下位置；
步骤三、将矩形锚固铁件安装在桩孔的锚固凹槽内并固定，然后撤去千斤顶、压桩架及型钢梁，进行下道封桩操作。
而且，还包括步骤四，进行封桩时，在桩孔孔壁四周植筋，并将植筋钢筋焊接成网状。
而且，所述植筋深度大于等于钢筋的15倍，植筋易采用Ⅲ级钢，植筋直径18-25mm，单壁植筋1-2层、每层1-3根。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明装置通过锚固骨架组件与矩形锚固铁件的组合，使得打桩完毕后可直接将压桩 架与千斤顶置换出来，有效缩短施工周期，并且提高了施工机械周转率。
2、本发明装置中的横向锚固型钢与竖向传力型钢之间搭接满焊在一起，有效提高了施工的稳定性。
3、本发明方法采用不卸载封桩施工工艺，解决了因上凸桩帽的使用而产生的净高不足的难题。
4、本发明方法在施工期间使得附加沉降得到了有效的控制，预制桩在第一时间及时有效得发挥了承载力作用。
5、本发明方法中封桩时在桩孔壁四周进行植筋，并将植筋钢筋焊接成网状，以增强混凝土硬化后能够与植筋更好发挥受力作用。
6、本发明结构简单、施工方便，提高施工机械的周转率，节约了项目机械成本。
附图说明
图1是本发明的施工状态图；
图2是本发明中桩孔的剖视图；
图3是图2的俯视图；
图4是图3的A-A向剖视图；
图5是本发明桩孔的立体结构示意图；
图6是本发明的植筋结构示意图。
附图中：1-压桩架、2-型钢梁、3-千斤顶、4-基础、5-竖向锚杆、6-上钢板、7-矩形锚固铁件、8-横向锚固型钢、9-竖向传力型钢、10-下钢板、11-预制桩、12-桩孔、13-型钢定位凹槽、14-锚固凹槽、15-植筋。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述。
一种改进的锚杆静压桩的封桩装置，如图1所示，在基础4中部预留四棱锥台结构的桩孔12，对应该桩孔上方的基础上安装压桩架1，该压桩架两端部通过竖向锚杆5固装在基础上，所述压桩架上横向安装型钢梁2，该型钢梁下端面安装千斤顶3，该千斤顶与所述桩孔下方的预制桩11同轴设置。
本发明的创新点在于：
所述千斤顶与预制桩之间安装锚固骨架组件，该锚固骨架组件包括竖向传力型钢9和横向锚固型钢8。
在打桩的过程中，当压桩压至最后一节时，在预制桩的顶部安装一竖直设置的竖向传力型钢，在竖向传力型钢与预制桩之间安装下钢板10，所述竖向传力型钢的上端面横向设置一横向锚固型钢，所述横向锚固型钢和竖向传力型钢均为工字钢或H型钢，该横向锚固型钢与千斤顶之间安装上钢板6。
所述桩孔的结构如图2至图4所示，该桩孔左、右孔壁竖直对称制有与所述横向锚固型钢对应的型钢定位凹槽13，该型钢定位凹槽所在的桩孔孔壁中部纵向对称制有两个锚固凹槽14，该锚固凹槽内安装矩形锚固铁件7，该两个锚固凹槽与所述型钢定位凹槽相垂直并且连通，所述型钢定位凹槽、锚固凹槽均与桩孔连通。
一种改进的锚杆静压桩的封桩施工方法，包括如下步骤：
步骤一、打桩之前浇筑混凝土基础时，在桩孔孔壁预留型钢定位凹槽及锚固凹槽；
步骤二、开始打桩，压桩直至最后一节时，设置锚固骨架组件；
即在预制桩的顶部竖直安装竖向传力型钢，然后在竖向传力型钢上端面且沿桩孔的型钢定位凹槽放置横向锚固型钢，然后通过千斤顶继续下压，直至锚固骨架组件的顶部位于桩孔的锚固凹槽以下位置；
步骤三、将矩形锚固铁件安装在桩孔的锚固凹槽内并固定，然后撤去千斤顶、压桩架及型钢梁，进行下道封桩操作。
封桩过程中在桩孔壁四周进行植筋15，如图6所示，并将植筋钢筋焊接成网状，以增强混凝土硬化后能够与植筋更好发挥受力作用。
本发明的原理为：
本改进的不卸载孔内锚固技术需要在桩孔孔壁设置型钢定位凹槽及锚固凹槽，当压桩压至最后一节时，在预制桩顶部放置锚固骨架组件，利用送桩器将与预制桩相连的锚固骨架组件压至桩孔孔壁的锚固凹槽以下，通过在锚固凹槽内放置矩形锚固铁件，从而将锚固骨架组件卡住，因而实现了打桩完毕后即可撤去千斤顶及压桩架的目的。
施工注意事项:
①锚杆静压桩在施工过程中需严格控制桩的焊接质量、桩身垂直度、停歇时间等。并需 提前配置好合理的单根桩长，以避免因截桩增加额外的工作；
②当施工至最后一节桩时，需采用送桩器将预制桩压制锚固凹槽上部，一般控制标高为锚固凹槽标高+2cm至+5cm；对于无法送至设计标高的桩需截桩，截桩面需平整结实，以便锚固骨架组件安放平稳；
③通过截面计算所得横向锚固型钢、竖向传力型钢的规格，并将竖向传力型钢与横向锚固型钢焊接成锚固骨架组件。焊接宜采用J422焊条，竖向传力型钢与横向锚固型钢接触处满焊均匀。对工程有特殊要求的可进行焊缝检测以及做相应防腐处理；
④取出送桩器，并将焊接完成的合格锚固骨架组件通过实现预留的型钢定位凹槽放入预留桩孔内。放置前需将孔内杂物垃圾清理干净，以免影响封桩质量；
⑤使用千斤顶将锚固骨架组件送至锚固凹槽位置，稳压1-2min后采用矩形锚铁件锚固在锚固凹槽中。在预留锚凹槽时锚固凹槽高度可适当放大，以便锚固位置通过增减锚固件尺寸的方式做适当调整；
⑥在预留桩孔拆模时即对桩孔做凿毛清洗处理，待桩锚固后对桩孔进行二次清理，检查孔壁是否存在松动混凝土并用铁刷刷净孔壁；
⑦对孔壁四周进行植筋，植筋深度≧15D(D为钢筋直径)，植筋易采用Ⅲ级钢，植筋直径18-25mm；一般单壁植筋1-2层、每层1-3根，具体植筋数量视单桩承载力与预留孔大小而定，对型钢定位凹槽等受力薄弱部位宜设置多层钢筋并与四周植筋焊接成钢筋网以增强整体性；
⑧封桩工序宜在上述工序完成后立即施工，不可拖延。封桩混凝土采用高标号早强抗渗微膨胀混凝土或高强度早强灌浆料。对于封桩过程中存在渗漏水情况时宜分多次进行封桩，层层止水并做好施工缝的处理；
⑨封桩完成后对施工场地及时进行清理。清理干净后指定专人连续观察4-6月孔壁四周是否存在渗漏水现象，发现渗漏水现象及时进行处理。
针对上述工序需指出以下几点:
①当基础或底板厚度较薄时可不设置竖向传力型钢，直接采用横向锚固型钢锚固；
②当设计预加反力较大时可设置双拼竖向传力型钢，横向锚固型钢可设置双向锚固，双向锚固时型钢定位凹槽需事先考虑双向设置；
③为保证桩孔内静压桩能够更好的在基础中发挥作用，在预留锚固凹槽上部与下部各增设4根附加钢筋。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并 不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。