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1、10申请公布号CN104264661A43申请公布日20150107CN104264661A21申请号201410540450X22申请日20141014E02D5/34200601E02D5/3020060171申请人薛江炜地址030027山西省太原市万柏林区望景路9号滨河花苑257号72发明人葛忻声袁慧王晶仁吉训举徐永兴薛江炜其他发明人请求不公开姓名54发明名称一种改变桩顶受力状态的构造57摘要本发明公开了一种改变桩顶受力状态的构造，包括混凝土桩、桩头侧面一设定深度和宽度的现浇混凝土箍、现浇混凝土箍中预埋的伸入上部承台（基础底板）进行锚固的钢筋，先做混凝土桩后浇筑混凝土箍，箍包裹桩头的高度。
2、不小于桩身外径，桩头侧面的混凝土采取凿毛、刷界面粘结剂、设置剪切元件等一种或多种组合措施，现浇混凝土箍中预埋钢筋伸入上部承台（基础底板）进行锚固，混凝土桩中不配置钢筋、或者不配置直接伸入上部承台（基础底板）进行锚固的预埋钢筋，混凝土桩中所配置的钢筋采取包裹在桩的内部、弯折锚固在桩头侧面的现浇混凝土箍中、与桩头侧面箍中的钢筋相连接等一种或多种组合方式处理，竖向荷载可通过桩头侧面的箍传递到下部桩身。51INTCL权利要求书1页说明书3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页10申请公布号CN104264661ACN104264661A1/1页21一种改变桩顶受力状。
3、态的构造，其特征在于包括混凝土桩、桩头侧面一设定深度和宽度的现浇混凝土箍、现浇混凝土箍中预埋的伸入上部承台（基础底板）进行锚固的钢筋，先做混凝土桩后浇筑混凝土箍，箍包裹桩头的高度不小于桩身外径，桩头侧面的混凝土采取凿毛、刷界面粘结剂、设置剪切元件三种中的一种或多种组合措施，现浇混凝土箍中预埋钢筋伸入上部承台（基础底板）进行锚固，混凝土桩中不配置钢筋、或者不配置直接伸入上部承台（基础底板）进行锚固的预埋钢筋，混凝土桩中所配置的钢筋采取包裹在桩的内部、弯折锚固在桩头侧面的现浇混凝土箍中、与桩头侧面箍中的钢筋相连接三种中的一种或多种组合方式处理。2按照权利要求1所述的改变桩顶受力状态的构造，其特征在。
4、于施工方法包括以下步骤首先施工混凝土桩，再将桩头侧面的土体下挖一设定深度和宽度，然后清理桩头侧面的浮土或泥浆，桩头侧面的混凝土使用凿毛、刷界面粘结剂、设置剪切元件三种中的一种或多种组合措施，接着在桩头侧面绑扎钢筋，预埋伸入上部承台（基础底板）进行锚固的钢筋，最后在桩头侧面浇筑混凝土，形成桩头侧面的箍，箍包裹桩头的高度不小于桩身外径，混凝土桩如果存在外漏的钢筋则在浇筑混凝土箍之前将其弯折锚固在桩头侧面的现浇混凝土箍中、或者与桩头侧面箍中的钢筋相连接。3按照权利要求1所述的改变桩顶受力状态的构造，其特征在于桩为混凝土灌注桩，保留灌注混凝土时形成的桩顶浮浆不截除。4按照权利要求1所述的改变桩顶受力状。
5、态的构造，其特征在于桩为预制空心桩，预制空心桩的桩头内部不填芯、或者空心桩桩头内部仅填充混凝土不配置钢筋、或者空心桩桩头内部填充钢筋混凝土但不配置直接伸入上部承台（基础底板）进行锚固的预埋钢筋，空心桩桩头填芯中所配置的钢筋采取包裹在桩的内部、弯折锚固在桩头侧面的现浇混凝土箍中、与桩头侧面箍中的钢筋相连接三种中的一种或多种组合方式处理。5按照权利要求1所述的改变桩顶受力状态的构造，其特征在于桩为混凝土灌注桩，浇筑混凝土时控制浮浆顶面高度不高于设计标高，浮浆顶面预留保护土层。6按照权利要求1所述的改变桩顶受力状态的构造，其特征在于桩为预制桩，预制桩施工时控制桩顶标高低于设计标高。权利要求书CN10。
6、4264661A1/3页3一种改变桩顶受力状态的构造技术领域0001本发明属于土木工程领域，涉及桩，尤其是一种改变桩顶受力状态的构造。背景技术0002桩头的箍与带箍的桩（2007101609661）提出了一种箍与桩配合使用的地基处理方法，其特征在于在桩头侧面上下一设定高度范围设置闭合环形箍，箍的内径大于桩头的外径，箍与桩是分开的，桩与桩头的箍通过桩间土和垫层的传力来协同工作，组合成带箍的桩。太原理工大学博士论文桩伴侣（变刚度桩）对直接基础与间接基础的优化研究针对该专利技术进行了初步系统的研究，这一技术由于箍与桩是分开的，使得在增大基桩水平承载能力的同时，又可在桩头的位置方便地调整基桩的竖向刚度。
7、。但在目前的地基基础工程应用和研究领域还很少在桩头对基桩的竖向刚度进行调整，而从2009年上海某13层在建住宅由于“压力差”倒塌的事件分析，单纯提高基桩的水平承载能力仍非常必要。将箍与桩分开，箍分担水平荷载，可以减小桩身的应力；而将箍与桩连成整体，相当于一个扩大的桩头，可以提高桩的水平承载能力。0003桩顶扩大头大致可分为以下两类，一是通过可扩缩钻头一次成型，例如加固路堤软基的哑铃形钻孔桩复合地基结构及其施工方法（201310470424X）；二是在原来桩的顶部二次浇筑做扩大头，例如无碴轨道板桩结构（2011200584620）和日本专利免震建物基礎構造（登録番号4634829号），上述扩大头。
8、都是将上部竖向荷载收集起来，对桩的顶部施加压力，在扩大头与桩的接合部位，虽然桩径缩小了，但需要承担的上部竖向荷载几乎没有减小。0004联想到静力压桩顶压和抱压的区别顶压式液压静力压桩机则是从预制桩的顶端施压，将其压入地基，抱压式液压静力压桩机压桩过程是通过夹持机构“抱”住桩身侧面，由此产生摩擦传力来实现的，其中，抱压式桩机主要由压桩系统和夹桩机构组成，而顶压式桩机主要由压桩系统和桩帽组成。如果是抱压，则直接作用于桩顶的压力为零，由此彻底改变了桩顶的受力状态，可否将静力压桩抱压的思路结合桩头侧面与桩连成整体的箍进行创新用来改变桩顶的受力状态呢。发明内容0005本发明公开了一种改变桩顶受力状态的构。
9、造，其特征在于包括混凝土桩、桩头侧面一设定深度和宽度的现浇混凝土箍、现浇混凝土箍中预埋的伸入上部承台（基础底板）进行锚固的钢筋，先做混凝土桩后浇筑混凝土箍，箍包裹桩头的高度不小于桩身外径，桩头侧面的混凝土采取凿毛、刷界面粘结剂、设置剪切元件等一种或多种组合措施，现浇混凝土箍中预埋钢筋伸入上部承台（基础底板）进行锚固，混凝土桩中不配置钢筋、或者不配置直接伸入上部承台（基础底板）进行锚固的预埋钢筋，混凝土桩中所配置的钢筋采取包裹在桩的内部、弯折锚固在桩头侧面的现浇混凝土箍中、与桩头侧面箍中的钢筋相连接等一种或多种组合方式处理。说明书CN104264661A2/3页40006上述改变桩顶受力状态的施。
10、工方法包括以下步骤首先施工混凝土桩，再将桩头侧面的土体下挖一设定深度和宽度，然后清理桩头侧面的浮土或泥浆，桩头侧面的混凝土使用凿毛、刷界面粘结剂、设置剪切元件等一种或多种组合措施，接着在桩头侧面绑扎钢筋，预埋伸入上部承台（基础底板）进行锚固的钢筋，最后在桩头侧面浇筑混凝土，形成桩头侧面的箍，箍包裹桩头的高度不小于桩身外径，混凝土桩如果存在外漏的钢筋则在浇筑混凝土箍之前将其弯折锚固在桩头侧面的现浇混凝土箍中、或者与桩头侧面箍中的钢筋相连接。0007桩头侧面的混凝土采取凿毛、刷界面粘结剂、设置剪切元件等一种或多种组合措施的目的是加强桩与箍之间新旧混凝土粘结性能，使得部分或全部上部竖向荷载通过箍与桩。
11、头侧面的结合力传递到下部桩身。0008上述构造和施工中中未提及施工垫层，这是因为施工垫层的主要作用是提供硬化干净的工作面，不同的场地条件和设计对施工垫层的要求不尽相同，可采用素混凝土或喷射细石混凝土、砂浆等，可铺设施工垫层的情况如桩头周围局部下挖后；铺设防水层之前；浇筑混凝土至设计标高形成桩头扩大头的同时。0009本发明的新颖性和创新性主要体现在以下几个方面（1）现有技术中的桩箍或桩帽盖在桩的顶部，主要是为了传递竖向荷载和保护桩头，对于桩头的侧面仅仅是包个边，而本发明的内容是位于桩头侧面的箍，与位于桩头顶部的各类构造措施形成互补。0010（2）中国基桩规范根据桩径不同规定桩头进入承台或基础底板。
12、的高度为50MM或100MM，美国规范统一规定为70MM，现有技术中后补后浇的扩大头包裹桩头侧面的高度大体上也在这个范围，仅仅满足传递竖向荷载和水平剪力的要求，形成半刚接半铰接的构造，难以传递较大的弯矩，而本发明中，箍包裹桩的高度不小于桩身直径，可以大幅度提高桩头节点传递弯矩的能力。0011（3）对比实用新型专利无碴轨道板桩结构（2011200584620），提出一种无碴轨道板桩结构，包括承台板和下部桩身，在承台板与下部桩身之间设有伞撑形，并且，下部桩身中的主筋经过伞撑形延伸至承台板，在伞撑形内设有抗剪钢筋且抗剪钢筋自伞撑形延伸并进入承台板。该专利虽然通过扩大的伞形桩头桩基与承台板刚性连接，扩。
13、大的伞形桩头虽然是后期浇筑但并未包裹下部桩身。0012（4）对比日本专利免震建物基礎構造（登録番号4634829号）是将原桩头截去以后做扩大头，新的桩头与扩大的部分同时浇筑混凝土，同时形成，而本发明保留原桩头，桩与箍先后形成，后浇的箍包裹原桩头。0013（5）作为桩基础的构造形式，现有技术中需要将桩中的钢筋锚固进入上部承台（基础底板），而本发明桩头侧面的现浇混凝土箍足够强大，只需将桩头侧面箍中的钢筋伸入上部承台（基础底板）就可以满足承载要求，而混凝土桩可以不配置钢筋或者所配置的钢筋不直接伸入上部承台（基础底板），例如其钢筋可以埋置在桩的混凝土中、锚固在桩头侧面的箍中、与桩头侧面的箍中的钢筋相连。
14、接等等。0014本发明适用于各种类型的刚性桩或半刚性桩、灌注桩或预制桩。首先完成桩的施工；再围绕桩头进行土体开挖，形成一个基坑，将桩头侧面的土体下挖一设定深度和宽度，具体的宽度和深度由设计计算或构造要求结合现场土质和降水情况综合确定，宽度越大则说明书CN104264661A3/3页5形成的箍扩大头的尺寸越大，深度应满足箍包裹桩的高度不小于桩身直径；在桩头侧面绑扎钢筋，预埋伸入上部承台（基础底板）进行锚固的钢筋，桩头侧面浇筑混凝土，形成桩头侧面的箍，桩无需配置钢筋或者所配置的钢筋不直接伸入上部承台（基础底板），混凝土桩如果存在外漏的钢筋则在浇筑混凝土箍之前将其弯折锚固在桩头侧面的现浇混凝土箍中、。
15、或者与桩头侧面箍中的钢筋相连接。0015在上述实施方式中，对于箍与桩新旧混凝土的粘结，可采用常规方式解决，例如旧混凝土凿毛、刷界面粘结剂、植筋或采用其他方法设置剪切元件等等，采取何种新旧混凝土的粘结方法取决于箍与桩的接触面积（箍的高度与桩周长的乘积）以及需要通过箍与桩新旧混凝土的结合力传递竖向荷载的大小，如果箍与桩的接触面积较小、需要传递的荷载较大，则需要采取设置剪切元件等方法提高粘结强度，而如果箍与桩的接触面积较大、需要传递的荷载较小时，则只需要将桩身的旧混凝土凿毛即可。此外，若桩箍粘结力与桩顶浮浆承载力的合力不足，还可在混凝土灌注桩的桩顶浮浆部位增加预埋钢筋或预埋型钢构件，提高桩顶的竖向承载能力。0016在上述实施方式中，还包括但不必然包括灌注桩截除桩顶超灌高度、预制桩截除超打或超压高度，现浇混凝土箍中的构造钢筋、桩用于民用建筑中做防水和防水保护层，必要时在新旧混凝土结合处设置止水环，箍与桩的上部做承台（基础底板）、现浇的混凝土箍与上部承台（基础底板）同时浇筑，以及铺设素混凝土施工垫层等等常规做法，未列举在本发明具有普遍意义的实施方式和权利要求中。说明书CN104264661A。