本發明涉及抗拔抗浮基礎領域，具體涉及一種錐頭筋體后張樁基礎及施工工藝。

背景技術：

隨著地下空間的開發利用，建筑物的抗浮問題日漸突出，建筑物基礎承受上拔載荷越來越大，在地下水位較高地區，當一些地下建筑物低于周邊土壤水位，地下建筑物和構筑物均存在結構抗浮問題，為了抵消土壤中的水對建筑物結構的上浮力作用，通常需要采取抗浮措施，現有的抗浮措施往往采用設置抗拔樁或抗浮錨桿來約束地下水對建筑物的浮力，起到建筑物在上浮的時候不易拔起的作用。

抗拔樁是將鋼筋籠置入混凝土樁體中，由于混凝土較低的抗拉強度，使得樁身混凝土在拉力作用下易產生裂縫，隨著裂縫的逐步擴大，樁身的內部鋼筋容易被侵蝕，嚴重影響樁身受力安全。為了避免抗拔樁樁身裂縫的開展，需要通過裂縫驗算來控制鋼筋的用量，往往需要配置大量的鋼筋，造成不必要的浪費。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種錐頭筋體后張樁基礎及施工工藝，在預應力筋體的一端采用錐形頭結構，有效降低了筋體與混凝土漿之間的摩擦力，從而降低了筋體的下放阻力，提高施工效率，解決了筋體下放不到位或彎曲斷裂的情況。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現：

一種錐頭筋體后張樁基礎，包括樁體，所述樁體的中心處設筋體，所述筋體的外側套裝設有隔離套管，所述筋體的頂端穿出樁體并通過錨具鎖定，所述筋體的底端設有中間厚四周薄的錐形下錨體。

在優選的實施方案中，所述下錨體為圓錐體結構、棱錐結構或十字錐結構。

在優選的實施方案中，所述下錨體上與筋體相連接面的中心處設有內螺紋孔，所述筋體的連接端設有與所述內螺紋孔相配合的外螺紋。

在優選的實施方案中，所述下錨體上設有固定所述隔離套管的連接凸臺，所述隔離套管與連接凸臺之間通過螺紋連接。

在優選的實施方案中，所述下錨體上位于連接凸臺的外側設有用于導引保護套管移動的導引凸臺，所述保護套管套在隔離套管外，所述保護套管的一端套裝在所述導引凸臺上，并可沿著所述導引凸臺做往復運動，所述保護套管另一端連接振動錘。

在優選的實施方案中，所述保護套管上設有圍繞所述保護套管均勻分布的定位支架，所述定位支架垂直于所述保護套管。

一種長螺旋成孔中心壓灌砼后插筋體施工工藝，其工藝流程依次為：測量放線定孔位、鉆機就位鉆孔、長螺旋鉆桿鉆進、混凝土壓灌、錐形頭筋體插入、施加筋體預緊力。

在優選的實施方案中，包括以下步驟：

先將錐形頭下錨體固定在筋體的一端，再將隔離套管套裝在筋體上，并將隔離套管與連接凸臺固定，得到錐形頭筋體總成；

將錐形頭筋體總成的上端與振動錘固定連接，利用吊具起吊振動錘，使錐形頭筋體總成設有錐形頭下錨體的一端豎直向下，構成錐形頭筋體下放系統；

錐形頭筋體下放系統緩慢下放并對準孔中心，吊放過程中保持錐形頭筋體的垂直；

錐形頭筋體下部進入混凝土后，首先在錐形頭筋體下放系統的自重作用下緩慢下放；當下放到不能自然下沉后，開啟振動錘，隨振動的進行控制錐形頭筋體下放深度；在振動過程中，確保吊裝鋼絲繩始終帶力，以防錐形頭筋體傾斜插入；到達設計深度后停止振動，通過旋轉直螺紋套筒拆卸振動錘。

在優選的實施方案中，在所述錐形頭筋體總成與振動錘固定連接之前包括以下步驟：

在錐形頭筋體總成的外側套裝保護套管，并將保護套管與導引凸臺配合連接，將保護套管的上端與振動錘固定連接。

在優選的實施方案中，所述錐形頭筋體總成與振動錘固定連接的步驟之前，在所述錐形頭筋體總成上安裝若干定位支架，定位支架通過扎絲捆扎固定在錐形頭筋體總成上。

在優選的實施方案中，所述施加筋體預緊力的方法：待混凝土達到凝固要求后，張拉機具的千斤頂油缸收縮到起始位置，用千斤頂咬合夾片咬住筋體的上端，開動張拉泵千斤頂使油缸外伸，位于上端筋體的錨具在千斤頂外頂面作用下頂靠在筋體托板上，繼續加壓，千斤頂內部的咬合機構咬緊筋體向外拉，當張拉機具上的油壓表達到設定壓力時卸壓、松開，完成筋體預緊力的施加。

本發明的有益效果為：

1、本發明通過在筋體上設置錐形頭下錨體，在筋體插入到混凝土漿中時，錐形下錨體相對于傳統的平板下錨體相比，降低了混凝土漿與下錨體之間的摩擦力，即降低了筋體的下放阻力，解決了長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁后插筋體施工工藝中因阻力過大導致筋體傾斜、彎曲、插入效率低的情況，提高了筋體下放工作效率及工作質量。

2、本發明下錨體與筋體通過螺紋連接，形成可拆卸的下錨體，實現后期可更換筋體，直接卸除筋體內施加的預應力，旋轉筋體就可將筋體卸下，降低了筋體的更換難度，即降低了基礎的維護成本。

3、本發明設置保護套管，解決了筋體在安裝過程中，因筋體與混凝土摩擦而損毀筋體表面，導致降低筋體強度，降低筋體使用壽命的問題，而且保護套管是可拆卸的，將筋體安裝到設定位置后，對保護套管直接上拔拆卸，可重復使用保護套管，降低使用成本。

附圖說明

下面根據附圖對本發明作進一步詳細說明。

圖1是本發明實施例所述的錐頭筋體后張樁基礎的整體結構圖；

圖2a是圖1中A向放大圖；

圖2b為圖2a中的B向視圖；

圖3a是圖1中另一種實施方式的A向放大圖；

圖3b為圖3a中的C向視圖；

圖4是本發明另一種實施例所述的錐頭筋體后張樁基礎的整體結構圖；

圖5是圖1中D向放大結構圖；

圖6是圖1中E向放大結構圖；

圖7是本發明另一種實施例所述的長螺旋成孔中心壓灌砼后插筋體施工工藝中錐形頭筋體總成與振動錘13的連接結構圖；

圖8是本發明實施例所述的長螺旋成孔中心壓灌砼后插筋體施工工藝中保護套管11與振動錘13的連接結構圖；

圖9是本發明實施例所述的長螺旋成孔中心壓灌砼后插筋體施工工藝的工藝流程圖。

圖中：

1、樁體；2、筋體；3、隔離套管；4、錨具；5、下錨體；6、側翼；7、定位支架；8、內螺紋孔；9、連接凸臺；10、導引凸臺；11、保護套管；12、定位孔；13、振動錘；14、混凝土漿；15、直螺紋套管；16、螺柱。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

下面將參照附圖和具體實施例對本發明作進一步的說明。

如圖1所示，本發明實施例的一種錐頭筋體后張樁基礎，包括由混凝土形成的樁體1，樁體1的形狀為圓柱狀、竹節狀等形狀，所述樁體1的中心處設有筋體2，筋體可采用預應力精軋螺紋鋼、預應力圓鋼、高強螺桿等材料制成的桿狀體，所述筋體2的外側套裝設有隔離套管3，隔離套管3為PVC管、PE管、熱塑管或鋼管等，用于隔離筋體與混凝土，形成錐頭筋體后張樁基礎。

所述筋體2的頂端穿出樁體1并通過錨具4鎖定，所述筋體2的底端設有中間厚四周薄的下錨體5，所述下錨體5為圓錐體結構(如圖2a與2b所示)、棱錐結構或十字錐結構(如圖3a與3b所示)，所述圓錐體結構如直圓錐體或圓臺，棱錐結構如三棱錐體、四棱錐體、五棱錐體、六棱錐體等多棱錐體或三棱臺、四棱臺、五棱臺等多棱臺，十字錐結構包括圍繞筋體2均勻分布的側翼6，所述側翼6的橫截面形狀為T字形(如圖3a所示)。

下面以下錨體5為直圓錐體為例進一步說明下錨體5與筋體2之間的連接結構：

如圖2a與2b所示，下錨體5上與筋體2相連接面的中心處設有內螺紋孔8，筋體2的連接端設有與所述內螺紋孔8相配合的外螺紋，使筋體2插入到內螺紋孔8內，并與下錨體5可拆卸的固定連接，當筋體2使用時間過長，將要到達壽命終結時可反向旋轉筋體2，對筋體2進行更換，避免了筋體2斷裂而需要破壞基礎的問題，大大的降低了后期維護成本，并提高了基礎的使用壽命。

所述下錨體5上圍繞內螺紋孔8的外圍設有用于固定所述隔離套管3的連接凸臺9，連接凸臺9的外側設有外螺紋，隔離套管3的連接端內設有與連接凸臺9相配合的內螺紋，使隔離套管3與下錨體5螺紋連接，實現隔離套管3的快速安裝，并且實現隔離套管3底部的密封，為后期拆卸筋體創造條件。

如圖4、5所示，在安裝筋體的過程中，為了快捷高效的實現筋體2的后插置入，同時為了避免筋體直接插入與混凝土摩擦等引起的損傷，在隔離套管3外部套裝設有保護套管11，下錨體5上連接凸臺9的外側設有用于導引保護套管11移動的導引凸臺10，所述保護套管11的一端套裝在導引凸臺10上，所述保護套管11的另一段連接振動錘13，在安裝筋體時筋體通過振動被打入混凝土漿14中，保護套管11沿著所述導引凸臺10做往復運動，即保護套管11振動下錨體5，下錨體5被振入到混凝土漿14中，起到保護筋體2的作用，防止了筋體在下振過程中筋體2彎折的情況，防止了隔離套管3與混凝土漿14摩擦而破損的情況，待筋體下振到指定位置后直接利用吊具起吊拔出保護套管11，實現保護套管11的再利用，降低了施工成本。

如圖4、6所示，所述保護套管11上設有圍繞所述保護套管11均勻分布的定位支架7，所述定位支架7垂直于所述保護套管11，定位支架7的數量至少為2個，分別設置在保護套管11的上下兩側，用于限定保護套管11與四周定位孔12壁的距離固定、相等，使保護套管11位于定位孔12的中心處，即使錐形頭筋體沿著定位孔12的中心豎直向下移動，防止錐形頭筋體因兩側受力不均而斜插的問題。

本發明的錐頭筋體后張樁基礎的施工工藝為長螺旋成孔中心壓灌砼后插筋體施工工藝，如圖9所示，其工藝流程依次為：測量放線定孔位、鉆機就位鉆孔、長螺旋鉆桿鉆進、混凝土壓灌、錐形頭筋體插入、施加筋體預緊力。

測量放線定樁位的方法：

首先平整場地，在平整場地上測量放線定孔位，兩端用測量儀器做好定位孔，防止孔位出現偏差時隨時復核；定孔位通常是用鋼釬或打孔器在地上打一深孔，灌入白石灰粉，在孔位處插上鋼筋棍等明顯標志。

鉆機就位鉆孔的方法：

利用雙線錘法分別從兩側對鉆機調平，保證鉆機水平，同時調整鉆具的垂直度偏差在規范允許范圍之內。視土層、水位、周邊環境情況可采取挨個鉆孔或“跳打”(可以跳一個孔或多個孔)。成孔工藝除采用長螺旋鉆機外，也可根據地層性質選擇采用旋挖鉆機、潛孔錘鉆機、人工挖孔等不同工藝進行。

長螺旋鉆桿鉆進的方法：

根據設計所標深度，鉆機在鉆孔過程中，保持長螺旋鉆桿勻速轉動，勻速下鉆，并采用砼輸送泵通過輸送管經鉆具中心壓入孔內，壓灌砼前先稍停鉆具，保證鉆門依靠自重完全打開，然后壓灌砼，保證砼埋鉆具至少0.5m，之后邊提升鉆具邊壓入砼，施工時要特別注意鉆具的提升速度與壓入的砼量相適應，提鉆速度應按勻速控制，提管速度應控制在1.2～1.5m/min左右，遇飽和砂土或粉土層，不得停泵待料，同時放慢提鉆速度，如遇淤泥土或淤泥質土，提鉆速度也應適當放慢。

錐形頭筋體插入的方法：

先將錐形頭下錨體5固定在筋體2的一端，再將隔離套管套3裝在筋體2上，并將隔離套管3與連接凸臺9固定，得到錐形頭筋體總成；為了避免錐形頭筋體總成在下放過程中由于下放速度過快或吊裝未緊實導致錐形頭筋體總成偏移的情況，需要在該步驟中在錐形頭筋體總成上安裝若干個均勻分布的定位支架，優選的技術方案為筋體桿體的上部、中部、下部兩側均需要安裝定位支架，定位支架的數量至少為3個，定位支架通過扎絲捆扎固定在筋體桿體2上。

如圖7所示，將錐形頭筋體總成的上端通過直螺紋套管15與振動錘13可拆卸的固定連接，即振動錘13的連接端設有螺柱16，螺柱16與直螺紋套管15螺紋連接，將筋體2與直螺紋套管15螺紋連接，實現錐形頭筋體總成與振動錘13固定連接，利用吊具起吊振動錘13，使錐形頭筋體總成設有錐形頭下錨體5的一端豎直向下，構成錐形頭筋體下放系統；為了避免筋體2或隔離套管3在下放過程中受到混凝土的摩擦而導致表面損壞，從而導致隔離套管3損壞或筋體2的表面損壞，導致筋體2的強度降低，因此為了解決這個缺陷，如圖8所示，可在錐形頭筋體總成的外側套裝保護套管11，并將保護套管11與導引凸臺10配合連接，將保護套管11的上端與振動錘13固定連接。

錐形頭筋體下放系統緩慢下放并對準孔中心，吊放過程中保持錐形頭筋體的垂直；

錐形頭筋體下部進入混凝土后，首先在錐形頭筋體下放系統的自重作用下緩慢下放；當下放到不能自然下沉后，開啟振動錘，隨振動的進行控制錐形頭筋體下放深度；在振動過程中，確保吊裝鋼絲繩始終帶力，以防錐形頭筋體傾斜插入；到達設計深度后停止振動，拆卸并拔出保護套管11。

提升振動錘：振動錘提起過程中邊提邊振動，按勻速控制，振動錘提出后，采用人工或機械方式將樁頂空余段補足，振搗。

棄土外運：利用小挖掘機清土，鏟車及時歸攏，夜間將其運至指定棄土點。

施加筋體預緊力的方法：待混凝土達到凝固要求后，張拉機具的千斤頂油缸收縮到起始位置，用千斤頂咬合夾片咬住筋體2的上端，開動張拉泵千斤頂使油缸外伸，位于上端筋體2的錨具4在千斤頂外頂面作用下頂靠在筋體托板上，繼續加壓，千斤頂內部的咬合機構咬緊筋體2向外拉，當張拉機具上的油壓表達到設定壓力時卸壓、松開，完成筋體預緊力的施加。

最后應說明的是：以上所述的各實施例僅用于說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或全部技術特征進行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。