[发明专利]一种适用于地下工程的预制抗浮桩结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种适用于地下工程的预制抗浮桩结构及施工方法，包括桩身，所述桩身的一端为桩端，另一端为桩头，所述桩端上具有一圈内窄外宽的凹陷部，所述凹陷部上开有贯通的孔道，所述凹陷部外包裹有空心套管，所述空心套管的外壁直径大于所述桩身的外壁，所述空心套管的侧壁上开有贯通的滑槽，空心套管的下端设置有若干不贯通的竖向切口，限位件穿设在所述滑槽和所述孔道上，所述桩头上固定有保护套。根据以上技术方案，本发明实施例结构简单，有利于工厂批量生产，现场运输与施工拼装方便，经济可行，适用性强，具有较好的推广应用价值，显著的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及地下工程以及地基处理领域，尤其是一种适用于地下工程的预制抗浮桩结构及施工方法。

背景技术

近年来，随着城市建设的快速发展，地下空间的开发已成为城市发展的主角，地铁、地下商场、地下车库、地下室等地下结构成为城市不可或缺的一部分，使得人们对地下结构的设计研究产生了极大的关注。随着地下室向着更深更大的方向发展，地下室的抗浮问题在近几年逐步得到了关注，特别是长三角、珠三角等沿海地区，由于地下水位较高、土质较差，存在深厚的软粘土，且地下室挖深较大，对于上部建有主楼的地下室一般不存在抗浮问题，但对于地铁车站、地下室或下沉式广场等上部荷载较小的地下结构，抗浮设计变得尤为重要。

一般建筑基础桩通常为抗压桩，桩体承受建筑荷载压力，受力自桩顶向桩底传递，桩体受力大小随着建筑荷载的变化而变化；而抗浮桩则为抗拔桩，桩体承受拉力，普通抗浮桩受力也是自桩顶向桩底传递，桩体受力大小随着地下水位的变化而变化，但两者受力机制恰好相反。若抗浮设防水位确定过高，抗浮措施十分复杂，造成投资经济效益降低；而抗浮设防水位确定过低，结构将产生过大内力，甚至整体或局部浮起，造成地下工程的破坏。因此，地下结构的抗浮设计成为及其重要的环节。对地下结构抗浮桩进行设计，应做到既安全又经济合理，慎重分析工程地质和水文地质资料，针对地下水位可能的丰水期和枯水期分别考虑，且区别施工阶段和竣工后使用阶段的不同工况，综合应用合理设计。

预应力空心抗浮桩作为抗浮桩的一种，具有直径小、比表面积大、经济效益好的优点，在工程中得到广泛应用。但是，预制空心桩内外壁较为光滑，桩身与地下土层之间的摩阻力较小，存在桩体易被拔起的问题。另外，预制方桩也可作为抗浮桩，但其各面棱角的存在使得方桩受力分布不均，打入预制桩过程较为困难。圆桩的端部为圆锥形，从而造成端部受力均布在锥形面，导致桩基底部稳定性较差、承载能力降低，加之施工机械设备、人为操作等因素，打桩过程中经常会出现桩体倾斜、偏移的现象，增加了工程的安全隐患。此外，实际工程中，常出现打桩过中桩头断裂损坏的情形，严重影响了施工质量和进程。

综上所述，如何有效的改善抗浮桩桩身结构、桩头工艺，增加抗浮桩的稳定性和承载能力，针对不同地质、不同地下水分布状况合理采取不同抗浮桩的施工工艺，且施工工艺更加简便安全可靠，经济合理是我们需要继续深入考虑的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于地下工程的预制抗浮桩结构及施工方法，以解决相关技术中存在的稳定性差、承载能力不够以及抗浮不够的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

本发明实施例提供一种适用于地下工程的预制抗浮桩结构，包括桩身，所述桩身的一端为桩端，另一端为桩头，所述桩端上具有一圈内窄外宽的凹陷部，所述凹陷部上开有贯通的孔道，所述凹陷部外包裹有空心套管，所述空心套管的外壁直径大于所述桩身的外壁，所述空心套管的侧壁上开有贯通的滑槽，空心套管的下端设置有若干不贯通的竖向切口，，限位件穿设在所述滑槽和所述孔道上，以限制空心套管沿桩身轴向方向的滑动距离，所述桩头上固定有保护套。

进一步地，所述桩身为圆形截面，所述桩端底部设置桩尖。

进一步地，所述桩头顶面设置有法兰盘，所述保护套固定在法兰盘上。

进一步地，所述桩身采用实心钢筋混凝土结构，所述桩端与桩头部分采用钢筋加密处理。