[实用新型]一种提高后补钢桩筏板受冲切承载力的装置

说明书

本实用新型公开了一种用于基础加固中，提高后补钢桩筏板受冲切承载力的装置。其包括型钢剪力架、筏板上的十字形凹槽、钢管桩、钢管桩顶外环板，后注浆钢管。钢管桩顶部焊接外环板，预留注浆孔，在钢管桩安装就位后，在筏板中上部开十字形凹槽，十字形凹槽截面开成倒梯形，十字形凹槽底部宽度大于型钢翼缘宽度，以保证混凝土的浇筑流动，凹槽深度大于型钢高度。型钢剪力架安装到位后，搭接焊连接筏板顶面钢筋，然后浇筑细石混凝土，在混凝土达到强度后，后注浆提高防水性能。

技术领域

本实用新型属于建筑技术领域，适用于采用钢桩进行基础加固时，提高筏板的受冲切承载力。为避免扩大桩基筏板的开洞面积，减少破坏筏板底部原防水层，避免筏板下方地下水及淤泥涌入，在压桩结束后，采用新增型钢剪力架方式解决筏板冲切问题。

背景技术

既有结构在增加荷载、地基土浸水软化、不均匀沉降时，经常采用后补桩的方式进行加固。常用的后补桩有混凝土灌注桩、静压钢柱、旋喷桩等。后补钢桩适用范围广，桩身承载力高，施工速度快，对周围环境影响小，在既有结构基础加固中的应用非常广泛。但由于钢材的强度较高，故桩身的抗压承载力通长较高，所以钢桩的截面相对较小。较小的桩身截面在与筏板连接时，筏板的受冲切承载力一直是一个困扰工程的难题。

后补钢桩已应用多年，常用的钢桩截面有H型钢桩、圆管桩等，其截面通常较小，所以一般采用静压的方式施工。通常做法为在筏板顶面开洞，采用反力架将钢桩压入。为节约成本，减少筏板破拆量，开洞尺寸一般仅稍大于桩的截面。在桩头位置，常用的连接方式有上盖板法、预留锥形孔法、局部破拆后浇法等。

上盖板法，一般是桩顶设置钢板或混凝土现浇层盖板，盖板周边采用植筋或锚栓与筏板连接，利用盖板的抗冲切、抗弯及锚栓的抗拉拔承载力，解决钢桩与筏板之间的冲切力。由于该力一般较大，为满足冲切要求，盖板应有一定的厚度，所以常常局部凸起，影响筏板顶面空间的正常使用。且盖板通过植筋或锚栓与筏板相连，其可靠度相对较差。

预留锥形孔法通长用于筏板局部扩大，在现浇段预留锥形孔，在钢桩施工完成后，锥形孔内灌注无收缩细石混凝土，利用混凝土的受冲切承载力。此种连接方法，若需要避免局部地面高出筏板顶面，则需要根据承载力计算结果，向下加厚。本种连接方式受力相对可靠，但可能需要破坏原防水层，如地下水位较高，还需要降水处理，且对下部地基土有扰动。局部破拆后浇法与预留锥形孔法类似，也是局部筏板拆除，预留后浇区块，先后浇筑的混凝土界面进行凿毛、植筋等处理，也是相对可靠，缺点仍然是湿作业多，受基础下方的地基土和地下水影响。

因此寻求一种提高筏板受冲切承载力，不破坏底板下防水、不增高筏板高度的方法尤为重要。

新建的板柱结构中常采用型钢剪力架提高板柱节点受冲切承载力，但在改造结构中尚未有应用；在基础筏板的新建结构及改造结构中，尚未查到应用型钢剪力架提高筏板受冲切承载力的案例。

实用新型内容

在后补钢桩作用下，筏板的受冲切承载力往往控制着筏板厚度，受冲切承载力主要与混凝土强度、混凝土板的厚度及冲切荷载作用面积有关。设置型钢剪力架后，由于型钢的抗剪能力较强，在满足相关构造要求后，冲切破坏锥面外移，增大冲切破坏面，从而可大幅提高筏板的受冲切承载力。

型钢剪力架可以根据需要焊接成十字形或井字形，当钢桩截面较小时，可采用十字形。在钢桩压桩到位后，在筏板顶面开槽，槽的深度确保型钢的下翼缘可以位于筏板底部0.3h₀范围内，槽的宽度大于型钢宽度每侧各加50mm，在型钢安装到位后，连接切断的板顶钢筋，然后浇筑细石混凝土，浇筑时，可从型钢一侧浇入，混凝土从另一侧涌出，确保型钢底部浇筑密实。为提高型钢与混凝土的共同工作性能，可在型钢的上下表面，或一侧表面焊接栓钉。为避免型钢肢端对混凝土筏板的应力集中，可将朝向板顶的一侧切肢。型钢布置示意图见图6。

由于钢管的壁厚较小，在与混凝土传力时，容易导致混凝土局压破坏。本装置钢管桩与型钢剪力架直接传力，剪力架对应钢管壁部位焊接加劲肋。加劲肋切角，有利于混凝土浇筑。