本實用新型涉及樁基托換的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種鋼管灌注預(yù)應(yīng)力穩(wěn)壓封樁裝置。

背景技術(shù)：

樁基托換是對已有基礎(chǔ)加固的處理的一項成熟的基礎(chǔ)加固技術(shù)，鋼管樁托換是采用鋼管樁對已有基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理。在橋梁、受場地限制的既有建筑物基礎(chǔ)特別是地鐵隧道沿線建筑物的托換加固中，由于使用場地有限，施工設(shè)備不能過大，原有的基礎(chǔ)仍要發(fā)揮作用，施工過程對原基礎(chǔ)不能有太大的擾動和破壞，且引起的附加沉降盡可能小，樁基承截力要求高，同時要求入巖深度較厚，在這種條件的限制下，采用施加了預(yù)應(yīng)力的鋼管樁作為托換基礎(chǔ)則是最優(yōu)的選擇。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種鋼管灌注預(yù)應(yīng)力穩(wěn)壓封樁裝置，采用了鋼管樁托換技術(shù)，應(yīng)用小型鉆機(jī)，在原基礎(chǔ)之下或周邊施工了鋼管樁，采用預(yù)應(yīng)力封樁工藝進(jìn)行穩(wěn)壓封樁，減少附加沉降，對橋梁、既有建筑物的基礎(chǔ)起到了良好的加固處理效果。

本實用新型的技術(shù)方案為：一種鋼管灌注預(yù)應(yīng)力穩(wěn)壓封樁裝置，包括托換梁或承臺、封樁孔、鋼管樁和樁帽，其特征在于：所述鋼管樁安裝在托換梁或承臺的封樁孔中，所述封樁孔內(nèi)在鋼管樁的樁周灌注有混凝土，所述托換梁或承臺上設(shè)置有伸出其表面的預(yù)埋鋼筋，所述鋼管樁頂部設(shè)置有承壓鋼板，所述預(yù)埋鋼筋通過固定鋼筋焊接固定，所述預(yù)埋鋼筋和固定鋼筋外側(cè)設(shè)置有樁帽。

所述鋼管樁的樁周焊接有與混凝土牢固結(jié)合的連接鋼筋。

所述承壓鋼板和固定鋼筋之間設(shè)置有卡位鋼件。

所述鋼管樁分段且各段管通過螺紋絲扣接頭進(jìn)行連接。

所述鋼管樁分為入巖段鋼管和標(biāo)準(zhǔn)段鋼管，標(biāo)準(zhǔn)段鋼管由規(guī)格一致的鋼管拼接而成。

所述標(biāo)準(zhǔn)段鋼管均勻開設(shè)有兩列出漿孔。

所述入巖段鋼管上開設(shè)有三排四列出漿孔。

所述預(yù)埋鋼筋和固定鋼筋外側(cè)設(shè)置有樁帽。

本實用新型的工作原理為：鋼管灌注樁施工后的預(yù)應(yīng)力穩(wěn)壓封樁是利用橋梁或建筑物的自重和液壓千斤頂頂壓鋼管灌注樁，使其產(chǎn)生沉降和變形后，在一定持續(xù)穩(wěn)壓的預(yù)加應(yīng)力（千斤頂施加的荷載壓力）作用下澆注封樁砼，使鋼管灌注樁與托換大梁（承臺）連接，保證鋼管樁與托換大梁（承臺）共同作用時，在既有建筑物荷載作用下，不再發(fā)生新的沉降變形，預(yù)應(yīng)力封樁既能使鋼管樁消除變形，又能檢驗樁的承載能力，確保建筑物的安全和加固效果，同時封樁時通過限位鋼梁和限位粗螺桿實現(xiàn)高效可靠對鋼管樁進(jìn)行穩(wěn)壓。

本實用新型的有益效果為：1、鋼管樁具有單樁承載力高、施工簡便、入巖易、施工引起的附加沉降小、不受場地及高度限制等特點，具有廣泛的適用范圍和推廣價值。2、在基礎(chǔ)托換中進(jìn)行預(yù)應(yīng)力穩(wěn)壓封樁工藝，確保新舊基礎(chǔ)的共同作用，減少加固托換對既有建筑物新增的沉降，確保建筑物的安全和加固效果，為類似工程提供了實踐經(jīng)驗。3、預(yù)應(yīng)力穩(wěn)壓封樁工藝既能檢驗樁的承載能力，又能消除鋼管樁參與工作時的變形。4、利用穩(wěn)壓封樁裝置，在預(yù)應(yīng)力施加時通過限位鋼梁和限位粗螺桿實現(xiàn)高效可靠對鋼管樁進(jìn)行穩(wěn)壓。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的施工過程圖；

圖3為本實用新型應(yīng)用于橋梁加固時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-鋼管樁、2-封樁孔、3-托換梁或承臺、4-預(yù)埋鋼筋、5-承壓鋼板、6-固定鋼筋、7-卡位鋼件、8-樁帽、9-液壓千斤頂、10-反力架、11-受壓墊板、12-現(xiàn)有橋梁樁基、13-錨筋式承臺梁、14-連系梁。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進(jìn)一步說明：

如圖1和圖2所示，一種鋼管灌注樁預(yù)應(yīng)力穩(wěn)壓封樁裝置，包括托換梁或承臺3、封樁孔2、鋼管樁1、鋼反力架10、反力鋼梁、限位鋼梁、限位粗螺桿、液壓千斤頂9和封樁混凝土及樁帽8，其特征在于：所述鉆孔鋼管灌注樁安裝在托換梁或承臺3的封樁孔2中，所述托換梁或承臺3上設(shè)置有伸出其表面的四根預(yù)埋鋼（錨）筋4，所述鋼管樁1的樁周在樁頂500mm范圍焊接有與封樁混凝土的連接鋼筋，所述鋼反力架10、反力鋼梁、限位鋼梁、限位粗螺桿、液壓千斤頂9實現(xiàn)高效可靠穩(wěn)壓鋼管樁1，所述封樁孔2內(nèi)實現(xiàn)對鋼管樁1在設(shè)計壓力穩(wěn)壓的條件下澆筑封樁混凝土，待封樁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后拆除鋼反力架10，所述鋼管樁1頂部設(shè)置有承壓鋼板5，所述預(yù)埋鋼筋4通過固定鋼筋6焊接固定，所述預(yù)埋鋼筋4和固定鋼筋6外側(cè)設(shè)置有混凝土樁帽8。

在本實施例中，所述連接鋼筋與鋼管灌注樁焊接，樁帽8固定鋼筋6與預(yù)埋鋼筋4通過焊接固定；所述承壓鋼板5和固定鋼筋6之間設(shè)置有卡位鋼件7，卡位鋼件7采用鋼筋或鋼板來填充空隙；所述鋼管樁1分為入巖段鋼管和標(biāo)準(zhǔn)段鋼管，標(biāo)準(zhǔn)段鋼管為非入巖部分的鋼管樁1且由每段規(guī)格一致、長為2.0m的鋼管通過螺紋絲扣接頭拼接而成；

在本實施例中，所述標(biāo)準(zhǔn)段鋼管在長度方向上均勻開設(shè)有兩列出漿孔，且每500mm長度對稱開有兩個孔徑為25mm的出漿孔；所述入巖段鋼管在端部2.0m長度范圍內(nèi)開設(shè)三排四列出漿孔，每個出漿孔的孔口尺寸為40mm×200mm。

在本實施例中，所述鋼反力架10與預(yù)埋鋼筋4通過固定螺母（或焊接）固定；所述限位鋼梁與反力鋼梁采用限位粗螺桿利用螺母連接固定限位；

如圖2所示，具體實施時，是先在托換梁（或承臺）上設(shè)置有預(yù)埋鋼筋4，再將鋼管樁1（預(yù)先焊好連接鋼筋）經(jīng)封樁孔2鉆孔入花崗巖中，待鋼管樁1齡期達(dá)到后，利用預(yù)埋鋼筋4安裝鋼反力架10，然后在位于鋼管樁1頂部的承壓鋼板5上依次安裝有限位鋼梁、限位粗螺桿、液壓千斤頂9、受壓墊板11和反力鋼梁，當(dāng)鋼管樁1經(jīng)液壓千斤頂9施加預(yù)應(yīng)力到設(shè)計穩(wěn)壓壓力后，利用限位粗螺桿連接鎖定限位鋼梁和反力鋼梁，此時撤離液壓千斤頂9，在鋼管樁1保持穩(wěn)壓壓力下灌注封樁砼并填充封樁孔2，待封樁砼達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，拆除限位鋼梁和鋼反力架10，清理樁頂界面后將預(yù)埋鋼筋4用固定鋼筋6焊接，最后澆筑樁帽8混凝土，完成整個封樁施工過程。

如圖3所示，在應(yīng)用于橋梁加固時，為提升橋梁基礎(chǔ)的安全性，需對現(xiàn)有橋梁樁基12進(jìn)行加固處理，加固新樁采用微型鋼管樁1，加固結(jié)構(gòu)采用錨筋式承臺梁13，同時采用預(yù)應(yīng)力穩(wěn)壓封樁技術(shù)完成新樁的變形量以保證新舊樁基共同工作，施工過程中由于原連系梁14埋深較淺，為滿足加固結(jié)構(gòu)施工空間，在制作錨筋式承臺梁13后先拆除原連系梁14，待鋼管樁1施工完畢后再作恢復(fù)。

本實用新型采用的預(yù)應(yīng)力封樁技術(shù)是對樁基托換技術(shù)的改進(jìn)，利用液壓千斤頂對施工完成的托換樁施加外部預(yù)應(yīng)力，在外加應(yīng)力不消除的情況下進(jìn)行穩(wěn)壓封樁。預(yù)應(yīng)力封樁技術(shù)克服了普通樁基托換工程中，托換樁基在托換完成、荷載轉(zhuǎn)移或分擔(dān)到托換樁基后繼續(xù)發(fā)生變形沉降的缺點，并在施加預(yù)應(yīng)力的同時檢驗了托換樁的承載能力。本實用新型適用于修復(fù)路橋、房屋和一般構(gòu)筑物的混凝土結(jié)構(gòu)因設(shè)計失誤、施工錯誤、材料不符合要求及結(jié)構(gòu)使用功能改變引起既有地基基礎(chǔ)荷載的增加，或因遭受火災(zāi)、水災(zāi)、風(fēng)災(zāi)及地震災(zāi)害使建筑物或構(gòu)筑物基礎(chǔ)遭到損壞等各種結(jié)構(gòu)病害情況。

上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理和最佳實施例，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。