[实用新型]一种具有轴向长度补偿功能的混凝土预制桩

说明书

一种具有轴向长度补偿功能的混凝土预制桩，包括顶桩、底桩、过渡桩和长度自动补偿装置，长度自动补偿装置包括活塞体、缸体、极限螺钉、单向轴移位锁定机构，单向轴移位锁定机构设置在活塞体和缸体之间，在单向轴移位锁定机构处于受力移动前的状态下，活塞体和缸体之间由极限螺钉轴向固定连接成一体，缸体固定在底桩上，活塞体固定在过渡桩上。长度自动补偿装置，在活塞体与缸体分别受到极限相反拉力状态下，连接活塞体与缸体的轴向极限螺钉将被拉断，活塞体将相对于缸体可以有一定量的轴向单向位移，它能使上段桩体相对底桩产生一定量的上移距离，从而满足浮桩所需的整根桩体上移尺寸要求，能消除在打桩过程中出现浮桩而引发的断桩或吊脚桩。

技术领域：

本实用新型涉及混凝土预制桩结构件，尤其涉及一种具有长度补偿功能的混凝土预制桩，在打桩土质上浮后桩身在长度方向能自动进行补偿。

背景技术：

在建房造楼过程中，尤其是在建造高层楼房过程中通常要用混凝土预制桩结构件构成楼房的地基，以承载高层楼房的自重荷载和使用荷载。现有的混凝土预制桩结构件通常包括管桩和方桩，在上下节两根桩之间通过钢质端板焊接成一起。打桩方式可分为锤击打桩法和静力压桩法，无论管桩还是方桩，不管是冲击打桩还是静压打桩，群桩打桩结束后，建筑物基础地面常常会出现中间高四周低的地面隆起从而带动预制桩上浮的现象。硬粘土中预制桩基通常表现为桩体整体上浮产生吊脚桩；浅层密实砂土层的预制桩基通常上部桩体上浮量大而下部桩体相对固定，表现为断桩或吊脚桩。桩连接之间接头的焊接强度一般都小于桩体的自身强度，管桩的抗压强度很大，但抗拉强度较低，桩间接头是最薄弱环节，混凝土预制桩的抗拉强度在极限抗拉强度作用下，桩接头最容易拉断，断桩或吊脚桩均表现在桩的接头处或桩端处。

桩身上浮后会产生两种后果，第一是桩身整体上浮后，末段桩的下端拉空，形成俗称的“吊脚桩”，表现为桩端承载力极大减小或消失；第二是预制桩桩身上段上浮而下段固定不上浮，从而拉断桩身，形成所谓“断桩”，表现为预制桩只有上段有承载力，“断桩”以下段不发挥承载作用。两种表现均可通过静载试验加以证明和分析出来。上浮桩的危害主要表现如下几点：

⑴浮桩后，无论是造成“吊脚桩”还是“断桩”，桩体的承载力都不能满足建筑荷载要求，建筑物将发生较大幅度的沉降，若产生不均匀地沉降则后果更严重，极有可能造成建筑结构开裂或变形，严重时会导致建筑物倾斜超标，引发整个建筑结构的变形或开裂，直接影响建筑物的使用功能和安全性，在极端情况下还会造成建筑物的倒塌。

⑵基础工程桩的承载力检测不合格，不仅需要花很长的时间进行修复，而且修复费用很高，还要延迟交房工期，直接影响开发商的信誉。

目前，处理上浮桩的常用方法有如下几种：

⑴粘性土中的预制桩上浮后，通常采用复打或复压的办法进行处理，复打或复压虽然有效果，但往往不能从根本上解决问题，因为这种解决上浮的措施与形成上浮的原因不存在逻辑上的关联性。

⑵对密实砂土层中的预制桩上浮，复压或复打基本上没有效果或效果非常有限。

⑶针对可能产生预制桩上浮的土层，可预先采取一些预防措施，比如通常采用的引孔措施，可百分之百引孔，也可按一定比例引孔，引孔深度根据土层特性确定，一般引孔深度不超过有效桩长的百分之七十。但采取引孔措施后，只能减轻预制桩上浮现象，很难彻底解决预制桩上浮问题，往往还需要进行二次处理。

⑷饱和软粘土中施工预制桩前，可预先在土体中打设砂桩或打设塑料排水体，以消除打设预制桩后产生的超孔隙水压力，对减少土体隆有一定作用，但不能完全消除桩体上浮。

⑸针对承载力缺失桩段，目前比较有效的措施是在事后进行高压旋喷处理，但施工难度大，需要专用设备才能进行，而且费用高，工期长。

综上所述，不管事后采用何种方法处理浮桩问题，工期和费用的双重损失，对工程来说，都是一个额外的负担。据申请人了解，到目前为止，本行业中还没有事先解决混凝土预制桩浮桩难题的有效方法。