一种用于钻孔灌注桩的混凝土高强度预制桩头结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种钻孔灌注桩的混凝土高强度预制桩头结构，包括桩头本体，其特征是所述桩头本体呈上大下小的圆锥台结构，且上半节具有圆柱体长度段；在桩头本体内设有竖向布置、上端带螺纹的若干支竖向钢筋；桩头本体内置钢筋骨架，顶面为中间高、四周低的弧面；桩头本体中还设有竖向贯通的若干条预留竖孔。符合挤压切入技术要求，从而保证桩头底面与持力层紧密相接，解决钻孔灌注桩沉渣控制问题，提高了钻孔灌注桩的成桩质量，有效保证灌注桩的承载性能，简化施工过程中沉渣控制措施，降低工程造价；可标准化、工厂化定制，符合工业化、装配式建筑政策；适用冲击成孔、旋挖成孔等多种灌注桩。灌注桩。灌注桩。

【技术实现步骤摘要】
一种用于钻孔灌注桩的混凝土高强度预制桩头结构


[0001]本技术涉及建筑工程技术，尤其是一种用于钻孔灌注桩的混凝土高强度预制桩头结构。

技术介绍

[0002]钻孔(挖孔、冲孔)灌注桩已成为基础结构中常用的一种桩基形式，从软土地区低矮建筑到有良好地基土层的超高层建筑，钻孔灌注桩都可以作为一种合适的桩基，通过直径、桩长的变化提供各种符合要求的承载力，支撑起主体建筑。在这种钻孔灌注桩施工方法中，除了材料性能的保证，一个很重要的质量控制因素在于桩底端沉渣的控制。钻孔机械在钻成孔过程中会切削孔的侧壁和底部(岩)土层产生渣土，大部分渣土在钻进成孔过程中被运出地面，但仍会有一些渣土沉积在孔底部。此外，在地下水位较高的地质中，孔壁往往需要有一定稠度的泥浆进行护壁，以防止钻进过程中孔壁坍塌，在钻孔完毕下放钢筋笼以及下放导管浇筑混凝土的过程中，泥浆都会随着施工时间的持续而产生一定程度的沉积，在孔底形成沉渣。这些孔底沉渣达到一定厚度就会对灌注桩端部的承载能力产生不利影响，明显降低桩的承载能力，影响建筑物的安全性。
[0003]灌注桩底端很大可能存在明显厚度的松软沉渣层，尤其容易在软土地质深长钻孔灌注桩、持力层为泥质岩层的嵌岩灌注桩基础中出现，原因在于深长桩成孔后吊放钢筋笼以及准备混凝土浇筑的时间长，容易导致较厚的泥浆沉积；桩端持力层为水下泥质岩石时，钻孔切削的泥质碎渣有较强的胶结能力，形成泥状块体，不容易被清孔排出；后续的混凝土冲击以及桩端注浆对松散的颗粒沉渣有较好处理效果，但对胶泥状沉渣失去作用。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是为了解决上述问题，提供一种用于钻孔灌注桩的混凝土高强度预制桩头结构，它配合钢筋笼下放就位于桩身底端，在钢筋笼重量等作用下，用挤压切入的方式进入底面沉渣内，使得桩头底面与持力层紧密相接，从而提高钻孔灌注桩的成桩质量，保证灌注桩的承载性能。
[0005]本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种用于钻孔灌注桩的混凝土高强度预制桩头结构，包括桩头本体，其特征是所述桩头本体呈上大下小的圆锥台结构，且上半节具有圆柱体长度段；在桩头本体内设有竖向布置、上端带螺纹的若干支竖向钢筋；桩头本体内置钢筋骨架，顶面为中间高、四周低的弧面；桩头本体中还设有竖向贯通的若干条预留竖孔。
[0006]前述的一种用于钻孔灌注桩的混凝土高强度预制桩头结构中，作为优选，与所述竖向钢筋配套设有钢筋连接器，钢筋连接器为直螺纹套筒结构，且钢筋连接器预埋在桩头本体顶面内。
[0007]前述的一种用于钻孔灌注桩的混凝土高强度预制桩头结构中，作为优选，所述桩头本体的最大直径与灌注桩桩身的设计直径相等。
[0008]前述的一种用于钻孔灌注桩的混凝土高强度预制桩头结构中，作为优选，桩头本体弧面中心点凸起高度为设计桩径的十分之一。
[0009]前述的一种用于钻孔灌注桩的混凝土高强度预制桩头结构中，作为优选，所述桩头本体底部形状与灌注桩钻孔机械的钻头形状相同。
[0010]前述的一种用于钻孔灌注桩的混凝土高强度预制桩头结构中，作为优选，所述若干条预留竖孔按桩头中心对称布置在桩头本体中。
[0011]前述的一种用于钻孔灌注桩的混凝土高强度预制桩头结构中，作为优选，所述若干支竖向钢筋以及钢筋连接器均匀布置于同一直径圆周上；预留竖孔布置于桩头本体中心区域，预留竖孔中心与桩头中心距离不大于0.35倍桩头本体最大直径。
[0012]前述的一种用于钻孔灌注桩的混凝土高强度预制桩头结构中，作为优选，所述钢筋骨架包括位于桩头本体内上部位的顶面筋，构成桩头本体径向基本骨架的环向筋，以及沿桩头本体轴向布置的竖向筋。
[0013]本技术方案设计了一种与灌注桩钻孔机械钻头形状相一致的高强混凝土预制桩头，桩头本体呈圆锥台，上大下小，底部略尖，易挤压切入。上半节的圆柱体长度段可以满足竖向钢筋的布置，也使得桩头本体具有丰满的体积。桩头本体采用高标号混凝土浇筑，内部配置钢筋骨架形成一个高强度实体，通过常规分析设计，可以保证在布置竖向贯通的预留竖孔同时，仍具有足够的抗压承载力，满足桩基底部承载要求。
[0014]桩头顶面设有直螺纹套筒式钢筋连接器，通过简单操作即可以与桩身钢筋笼连接为整体，方便工地连接，吊装下放。钢筋连接器预埋在桩头本体顶面内，螺口与桩头本体顶面齐平，避免运输过程中被挤损。
[0015]桩头本体直径与灌注桩桩身设计直径相同，以保证桩头底面与钻成孔的孔底面形状接近，相互吻合。顶面呈中间高四周低的微弧状结构，在清孔后进行混凝土浇筑时，使得第一斗混凝土冲击桩头时，桩头顶面可能残存的少量沉渣顺着桩头顶部的圆弧面被冲到桩头四周，与混凝土水泥浆液混合后落在预制桩头和钻孔的侧面间隙内，由此更好地保证桩头范围内混凝土无夹渣，从而实现优良的灌注质量。
[0016]本装置合理布置预留竖孔，使桩头下放过程中各方位均能受益，一方面可减小下放过程中的水压阻力，另一方面也有利于桩头切入孔底沉渣内。本桩头结构可以使孔底沉渣被挤入预留竖孔或桩头周边空隙内，从而保证桩头与持力 (岩)土层的紧贴。在桩头下放就位后，安放混凝土导管时新沉积的沉渣也被隔绝在桩头本体的上表面，不会出现常规钻孔灌注桩那样沉积到孔底累计增加孔底沉渣厚度的情况，对利用混凝土导管进行二次清孔减少沉渣非常有利，从而减小施工过程中的沉渣堆积效应，提升清孔减渣效果。
[0017]根据本方案的设计思路，本装置可按标准化设定桩头基本数据，以实现良好的通用性和互换性，如桩头中的钢筋连接器数量可以根据桩头直径设定为标准规格，以便标准化批量预制。当桩身钢筋笼纵筋数量与钢筋连接器数量不等时，可以通过部分纵筋连接方式，以便于相同直径但不同配筋的灌注桩采用相同规格的桩头，有利于工厂化加工及现场施工。
[0018]本技术的有益效果是：与灌注桩钻孔机械的钻头形状相同的基本桩头结构，以及预留竖孔的设计，符合挤压切入技术要求，从而保证桩头底面与持力层紧密相接，解决钻孔灌注桩沉渣控制问题，提高了钻孔灌注桩的成桩质量，有效保证灌注桩的承载性能，简
化施工过程中沉渣控制措施，降低工程造价；可标准化、工厂化定制，符合工业化、装配式建筑政策；适用冲击成孔、旋挖成孔等多种灌注桩。
附图说明
[0019]图1是本技术的一种结构示意图。
[0020]图2是本技术的一种内部结构示意图。
[0021]图3是图1的A
‑
A向结构示意图。
[0022]图4是图1的俯视图。
[0023]图5是图1中M处局部放大结构示意图。
[0024]图6是本技术的一种使用状态结构示意图。
[0025]图中：1.桩头本体，2.竖向钢筋，3.钢筋连接器，4.钢筋骨架，401.顶面筋，402.竖向筋，403.环向筋，5.预留竖孔，6.持力(岩)土层，7.钢筋笼。
具体实施方式
[0026]下面通过实施例，并通过附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于钻孔灌注桩的混凝土高强度预制桩头结构，包括桩头本体(1)，其特征是所述桩头本体呈上大下小的圆锥台结构，且上半节具有圆柱体长度段；在桩头本体内设有竖向布置、上端带螺纹的若干支竖向钢筋(2)；桩头本体内置钢筋骨架(4)，顶面为中间高、四周低的弧面；桩头本体中还设有竖向贯通的若干条预留竖孔(5)。2.根据权利要求1所述的一种用于钻孔灌注桩的混凝土高强度预制桩头结构，其特征是，与所述竖向钢筋(2)配套设有钢筋连接器(3)，钢筋连接器为直螺纹套筒结构，且钢筋连接器预埋在桩头本体(1)顶面内。3.根据权利要求1所述的一种用于钻孔灌注桩的混凝土高强度预制桩头结构，其特征是，所述桩头本体(1)的最大直径与灌注桩桩身的设计直径相等。4.根据权利要求1所述的一种用于钻孔灌注桩的混凝土高强度预制桩头结构，其特征是，桩头本体(1)弧面中心点凸起高度为设计桩径的十分之一。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：胡达敏，李保忠，任光勇，汪光满，谢道清，钟舟能，
申请(专利权)人：浙江绿城建筑设计有限公司，
类型：新型
国别省市：