[发明专利]无骨架无粘结后张预应力抗拔灌注桩及其施工方法

权利要求书

1.一种无骨架无粘结后张预应力抗拔灌注桩，包括桩头超灌混凝土（1）、桩身混凝土（2）和桩底混凝土（3），其特征在于：还包括无粘结钢绞线（4），无粘结钢绞线的下端与位于桩体混凝土底端的底锚盘（7）固定连接，无粘结钢绞线的上端与位于桩体混凝土顶端的顶锚盘（5）通过挤压锚固定，作为临时骨架，顶锚盘（5）通过吊筋固定在桩顶或承台筏板和基础梁的顶面，同时沿桩身混凝土（2）均匀分布有定位支架（6）。

2.根据权利要求1所述的无骨架无粘结后张预应力抗拔灌注桩，其特征在于：所述顶锚盘（5）和底锚盘（7）为钢材或铸铁，由空心筒和承压板一体成型，所述顶锚盘（5）的边板上表面为粗糙面，顶面有突出的挤压锚锚头（5.1），边板底面有内筒（5.2）和外筒（5.3），内筒比外筒长，内筒和外筒上开有孔洞（10）；所述底锚盘（7）的边板上表面为粗糙面，其上有突出的上筒（7.2），边板底面有突出的下筒（7.3）和突出底面的固定锚锚头（7.1），固定锚锚头（7.1）位于下筒（7.3）的外侧。

3.根据权利要求1所述的无骨架无粘结后张预应力抗拔灌注桩，其特征在于：所述顶锚盘（5）和底锚盘（7）承压板上对应均匀开有钢绞线穿孔（8）。

4.根据权利要求1所述的无骨架无粘结后张预应力抗拔灌注桩，其特征在于：所述顶锚盘（5）和底锚盘（7）厚度不小于15mm， 顶锚盘（5）的外缘直径比桩体直径小50mm，底锚盘（7）的外缘直径比桩体直径小100～150mm，顶锚盘（5）和底锚盘（7）的空心筒直径不小于120mm，承压板上钢绞线穿孔（8）直径20～40mm。

5.根据权利要求1所述的无骨架无粘结后张预应力抗拔灌注桩，其特征在于：所述桩底混凝土（3）的厚度不小于200mm。

6.根据权利要求1所述的无骨架无粘结后张预应力抗拔灌注桩，其特征在于：所述定位支架（6）由支架卡槽（6.1）、钢绞线固定带（6.2）组成。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的无骨架无粘结后张预应力抗拔灌注桩的施工方法，其特征在于：步骤如下：

步骤一，进行灌注桩桩孔成孔；

步骤二，在桩孔中浇筑混凝土桩头超灌混凝土（1）桩身混凝土（2）和桩底混凝土（3）；

步骤三，将无粘结钢绞线（4）穿过底锚盘（7）和支架（6）以及顶锚盘（5），无粘结钢绞线（4）下端固定于底锚盘的固定锚锚头（7.1）上，上端固定于顶锚盘的挤压锚锚头（5.1）上；同时沿无粘结钢绞线（4）高度每隔3～5m设置一道定位支架（6）；对无粘结钢绞线（4）、底锚盘（7）、支架（6）以及顶锚盘（5）固定于振动插筋器（10）的钢管（10.1）上。

8.步骤四，振动插筋器钢管（10.1）下端顶在底锚盘承压板顶面，卡在底锚盘（7）的上筒（7.2）内，上端与顶锚盘（5）的内筒（5.2）套接，并在内筒（5.2）内侧安装顶栓（8）并张紧无粘结钢绞线（4），共同形成临时骨架；

步骤五，随后将振动插筋器（10）和顶锚盘（5）、底锚盘（7）和无粘结钢绞线（4）形成的组合件吊起，安放于桩头超灌混凝土（1）顶部，开动振动插筋器，将其振动插入桩身混凝土（2）内，直到桩底混凝土（3）顶部；

步骤六，振动插筋器钢管的拔出：顶锚盘（5）、底锚盘（6）和无粘结钢绞线（4）组合件在桩孔中心定位，释放顶住顶锚盘的顶栓（8），轻微振动拔出振动插筋器的钢管（10.1）； 

步骤七，在桩身混凝土（2）的强度达到设计强度的75%及以上时，凿除桩头超灌混凝土（1），采用穿心千斤顶对无粘结钢绞线（4）进行张拉，通过顶锚盘的挤压锚锚头（5.1）固定；

步骤八，张拉荷载分级不少于4级，每级均对称张拉，最终钢绞线应力达到钢绞线极限强度的70%（或总荷载达到单桩抗拔承载力特征值的1.25倍），停止张拉并锚定；

步骤九，将打散的无粘结钢绞线（4）的伸长端，去皮除油浇注于承台底板混凝土中，伸入承台不少于1.0m。

9.根据权利要求7所述的无骨架无粘结后张预应力抗拔灌注桩的施工方法，其特征在于：所述步骤七中，无粘结钢绞线（4）固定于桩顶，无粘结钢绞线（4）安装时留出高于设计桩顶不少于1.0m长度，在顶锚盘（5）的挤压锚锚头（5.1）上部100mm位置将无粘结钢绞线（4）用夹片套紧，然后将夹片以上无粘结钢绞线（4）打散并除油，弯折60～75度角后埋入承台筏板或基础梁中。

10.根据权利要求7所述的无骨架无粘结后张预应力抗拔灌注桩的施工方法，其特征在于：所述振动插筋器（10）由钢管（10.1）和振动锤（10.2）组成，振动锤（10.2）连接在钢管的顶端；所述钢管（10.1）为一节或两节或两节以上不同截面的钢管连接而成。