[实用新型]带扩大头的部分粘结预应力抗拔桩

说明书

本实用新型是一种带扩大头的部分粘结预应力抗拔桩，其特征在于：水泥土保护层通过长螺旋旋喷搅拌桩机设置于预定位置上，所述水泥土保护层的外部上设置一个或多个扩大头，所述水泥土保护层内灌注混凝土保护层，所述混凝土保护层内震动插入钢筋钢绞线笼,所述钢筋钢绞线笼包括拉力分散型、压力分散型及拉压组合应力分散型，本实用新型在同样承载力可以少布桩，或同样桩数可减少桩长或桩径，不仅有混凝土及人机费的节约，同时由于效率提高，施工文明，无泥浆运输费用等优势，仅承载力提高带来的节约可占总成本约20％以上。延长其上建筑物寿命。经济效益显著，社会效益和环保效益明显。

技术领域

本实用新型涉及一种带扩大头的部分粘结预应力抗拔桩。

背景技术

在电力、石油、通讯、交通设施及高层建筑中，往往采用桩基以承受较大的上拔荷载，典型的结构物有：

1、地下建筑物诸如地下车库、飞机库、地下室、船坞、泵房、船闸等，在这些构筑物下设置的桩，往往承受较大的浮托力。

2、承受巨大水平荷载的叉桩结构，如码头、桥台、挡土墙下的斜桩。

3、塔式结构物，包括电视塔、通讯塔、高层建筑物等高耸结构物桩基、高压输电线路杆塔基础、海洋平台桩基等。

4、特殊地区建筑物，如地震荷载作用下的桩基，膨胀土及冻胀土上的建筑物桩基。

对于承受拔力的桩基，应验算群桩基础及其基桩的抗拔承载力，并按现行《混凝土结构设计规范》(GB50010)验算桩基材料的受拉承载力，当桩身有抗裂缝要求时，还需进行抗裂缝性能验算。

由于抗拔桩在受力时，桩身混凝土呈拉伸状态，但混凝土在拉伸受力时强度很低，所以抗拔桩破坏时一般是桩身混凝土在拉伸作用下先产生裂隙，随着裂隙的逐步扩大，桩身的钢骨架也开始慢慢腐蚀破坏，然后桩体的整体失效破坏。

抗拔桩的使用越来越普及，但到目前为止传统上的钻孔灌注桩作为抗拔桩还是占主导地位，只是钻孔灌注桩的受力和作用机理改变而已。由于传统钻孔灌注承压桩中，桩身混凝土是受压的，在受压状态下桩身混凝土很难会发生破坏，桩身钢骨架也不会产生破坏。但一旦把传统钻孔灌注桩当作抗拔桩来用，桩身混凝土在拉伸作用下很容易发生破坏，随着桩身混凝土的破坏桩身钢骨架也随之发生破坏。

在抗拔桩的设计中，应根据桩的类型、施工方法、土层性质及土层分布深度等综合情况来合理考虑桩侧摩阻力值——长桩的底部摩阻力得不到充分的发挥。摩阻力只是与桩径呈一次方关系，而工程量却与桩径的平方成正比。荷载传递函数表明，仅在桩身开裂前，摩阻力与上拔位移成正比，而桩身出现裂缝时，桩侧摩阻力尚未充分发挥，因而在抗拔桩的设计中，除了应合理利用桩侧摩阻力外，更应考虑加强桩身上部混凝土的抗裂性能。

桩的上拔力着力点设在桩的下部，有利于减少桩的轴向力的最大值。在工程应用中应尽量把桩的上拔力着力点设在桩的下部，如可能设在桩端是最理想的。由于桩周土分担了很大一部分荷载，即提供了相当大的侧摩阻力，因此荷载由桩的下部向上部传递时衰减很快，桩的上半部并没有发挥很大作用。若荷载继续增大，桩上部的桩周摩阻力能否明显增加而使桩的这部分发挥作用与岩土自身的强度及它所能提供的侧摩阻力有关。当前者占优势时，有利于侧阻力的发挥；若后者占优势，则可能在抗拔桩上部侧摩阻力尚未发挥出来时，桩周围岩土内部已经发生了剪切破坏，使抗拔桩丧失承载力。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种带扩大头的部分粘结预应力抗拔桩，在同样承载力可以少布桩，或同样桩数可减少桩长或桩径，不仅有混凝土及人机费的节约，同时由于效率提高，施工文明，无泥浆运输费用等优势，仅承载力提高带来的节约可占总成本约20％以上。延长其上建筑物寿命。经济效益显著，社会效益和环保效益明显。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：