[发明专利]后压浆预应力空心方桩及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及土建工程中作基础的技术，特别是一种后压浆预应力空心方桩的结构。

背景技术

预应力高强砼空心方桩(HKFZ)是一种在国际桩基工程领域比较成熟的桩基形式，近年国内不少企业纷纷将这种桩引入国内。我公司从2005年始就对该种桩型进行研究，做了大量的力学方面的试验工作并批量生产。该种桩型由于其高强、经济、制作时间短、工艺简单、可工厂化生产等优点，具有广泛的使用价值。

目前，国际及国内不少工程都大量使用了该种桩型。该种桩型由于采用高强砼，桩身强度高达80Mpa，但是由于单桩的承载力是由桩身强度和桩土摩阻力两者中的最小值决定，因此桩身的强度优势远未得到发挥。为此，国内外同行采用多种工艺，以期提高其承载力，有的采用高压旋喷桩插芯；有的采用深层搅拌桩插芯；有的先扩孔再沉桩后注浆等等。诸如此类结构，虽然取得了一定作用，但往往由于需要多种设备配合、施工工艺复杂、功效低或成本过高，没能得到较好的推广。因此，如何采用一种较简单的结构，来提高HKFZ方桩的力学性能，成为一个摆在我们面前的一道技术难题。

发明内容

本发明目的在于提供一种后压浆预应力空心方桩及制作方法，弥补上述不足，以利于提供单桩承载力高、水平抗弯抗剪性能好、抗震能力强，建筑中损耗少，省料、自重轻且便于操作的预应力空心方桩。

本发明另一目的是提供一种制作桩身延性良好，单桩承载力高、水平抗弯抗剪性能好、抗震能力强，建筑中损耗少，省料、自重轻的预应力空心方桩的制作方法。

本发明采用的技术方案是提供一种后压浆预应力空心方桩，该空心方桩为一种外形为正方形棱柱，中央为空心圆柱的结构，桩两端设有方形端板、裙板，桩身内有钢筋笼，主筋为预应力钢棒，其特征是：所述桩身的两端分别设有形状相同的上端板和下端板，上端板和下端板的面上至少分别对称设有一对连接口，所述桩身的上下桩端部四周设有与上端板和下端板连接的裙板；所述桩身端板内侧设有与上端板四角的连接口密封连通的连接短管或三通管，三通管的水平管与裙板衔接处所开同口径圆孔密封连接，下端板四角的连接口通过桩身的内压浆管与连接短管对接；或下端板四角的连接口通过桩身的内压浆管与三通管的上下管相连通。

同时提供一种后压浆预应力空心方桩的制造方法。

本发明的效果是采用这种方桩的结构，桩端、桩侧同时压浆可提高承载力40～50％，预应力空心方桩的竖向承载力可提高30～50％，如采用钢管作为压浆管，方桩抵抗水平推力可提高40％以上，同时减少钢筋用量，如作为抗拔桩可对桩身抗拔力提高35～40％左右。这种方桩的制作方法简单、便于操作，同时由于桩侧压浆位于管节连接处，浆液将管节四周紧紧环抱，能够对管节连接铁件起到防腐、保护作用，浆液同时对桩身微裂缝有渗流保护作用，能够提高抗渗效果。地下水腐蚀地区还可以有效解决桩身裂缝问题，综合造价可以节约40％以上，具有明显的社会和经济效益。

附图说明

图1为本发明的后压浆方桩主视图；

图2为本发明的适用于450×450以上预制方桩结构示意图；

图3为本发明的适用于地下水腐蚀地区400×400以下断面；

图4为图1的A部放大图；

图5为图1的B部放大图；

图6为本发明的带压浆阀的预制桩尖大样及与方桩连接图；

图7为图1的C部放大图；

图8为本发明的钢管做压浆管时，为应对预应力张拉伸长采取的伸缩装置大样图。

图中：

1.端板  2.端板连接口  3.裙板  4.连接短管  5.连接三通管

6.桩顶连接短管7.压浆管  8.连接插管  9.密封圈  10.水泥浆  11.

桩顶压浆管  12.压浆设备  13.桩尖端板  14.压浆阀  15.桩尖

16.桩底水泥凝固体  17.桩侧水泥凝固体  18.钢管压浆管伸缩装置

19.橡胶车内胎  20.卡箍

具体实施方式

结合附图及实施方式对本发明的后压浆预应力空心方桩及制作方法加以说明。

本发明的后压浆预应力空心方桩的设计思想是基于从后压浆入手，通过在预制桩中增设压浆管，通过后压浆技术，在桩端和桩侧通过水泥浆液不断挤压土体分别形成一个扩大水泥凝固体，从而形成高承载力、高抗拔力、高抗水平力以及防腐、防渗效果好的后压浆预应力空心方桩。