【技术实现步骤摘要】
本申请涉及抗拔桩兼作承重桩的，尤其是涉及一种可用于建设工程中建筑物、市政工程、地下工程及高耸结构物抗拔兼承重的u型管压力型抗拔桩。
技术介绍
1、地下结构抗浮问题，工程中一般采用抗拔构件解决。对于抗拔构件，常用的布置形式有集中式布置和分布式布置。集中式布置是将抗拔构件集中布设在墙柱下及其周围，其优点是可利用柱下或墙下基础较高承载力进行荷载传递，基础锚固可靠，受力路径简单，同时可考虑抗压工况的承载力要求；分布式布置是将抗拔构件均匀布置，或布置在墙柱之间，其优点是使底板受力更小和更为均匀，变形及裂缝控制更为理想。
2、在实际工程中，抗浮设防水位一般取建（构）筑物、地下工程使用期可能出现的最高水位。但是，在工程的使用期内，大部分时间实际地下水位低于抗浮设防水位，此时，特别对于采用集中式布置的抗拔构件，抗拔构件是受压的，即实际受力方向与设计受力方向相反。随着地下水位的上下浮动，抗拔构件既要提供抗拔承载力，又要提供抗压承载力。该种受力工况下，设计人员一般采用普通钢筋混凝土灌注桩，即需综合考虑桩受拉和受压两种工况在混凝土桩身内部配置钢筋笼：考虑灌注桩受拉工况时，需按控制裂缝宽度进行钢筋笼设计，配筋率高，钢筋强度得不到充分发挥，造成钢材浪费，造价高；考虑灌注桩受压工况时，需按设计要求和构造要求进行钢筋笼设计。例如，对于桩径600mm、桩身混凝土强度等级为c35的普通钢筋混凝土灌注桩，当只考虑灌注桩受压工况时，配筋率可采用0.2%；考虑灌注桩受拉工况时，需按控制裂缝宽度进行钢筋笼设计，裂缝宽度按0.2mm控制，若抗拔承载力标准值要求
3、普通钢筋混凝土灌注桩既受拉又受压时时，桩身易产生裂缝，耐久性差，且配筋率高，造价高，因此提出了一种具有质量可靠、施工便捷、耐久性好、造价低廉、可进行质量检测等优点、且既可受拉又可受压的u型管压力型抗拔桩。对于可用于承重的u型管压力型抗拔桩，桩径600mm，桩身混凝土强度等级为c35，当考虑u型管压力型抗拔桩受压工况时，配筋率可采用0.2%；考虑u型管压力型抗拔桩受拉工况时，桩身不产生裂缝，无需按控制裂缝宽度进行钢筋笼设计，若抗拔承载力标准值要求为600kn时，可仅配置6束7as15.2无（缓）粘结预应力钢绞线，配筋率仅为0.3%。该工况下，对于综合考虑桩受拉和受压两种工况的普通钢筋混凝土灌注桩配筋率为0.5%，这样配筋率基本是受压工况配筋率的2.5倍，可节省大量钢材，工程造价会大幅降低。
技术实现思路
1、为了达到单桩抗拔承载力和抗压承载力均满足设计要求，且降低施工成本的效果，本技术提供一种可用于承重的u型管压力型抗拔桩，包括混凝土桩身、u型管承载体、无粘结预应力钢绞线和缓粘结预应力钢绞线、钢筋笼、定位居中装置、锚板和锚具，无粘结预应力钢绞线或缓粘结预应力钢绞线顶部通过锚板和锚具张拉锁定在桩顶面，钢绞线钢筋笼顶部和锚固在基础内部，或者仅钢筋笼顶部锚固在基础内部。
2、本技术的方案中，无粘结预应力钢绞线或缓粘结预应力钢绞线穿过u型管承载体后形成组合体，该组合体安装在钢筋笼上，根据需要可将u型管承载体安装在钢筋笼下端部或侧面；根据成孔工艺不同，可先成孔灌注混凝土形成桩身，然后将附带组合体的钢筋笼植入桩身内部，也可成孔后将附带组合体的钢筋笼安放入孔内，然后灌注混凝土形成桩身；待混凝土达到一定龄期后，对钢绞线施加预应力后与锚板和锚具张拉锁定，使混凝土桩身由受拉型改为压力型，上拔荷载作用下，桩体不会产生裂缝。与普通钢筋混凝土灌注桩相比，由于无粘结预应力钢绞线或缓粘结预应力钢绞线的抗拉强度远大于钢筋的抗拉强度，考虑桩受拉工况，用钢绞线替换钢筋，可节省大量钢材；考虑桩身受压工况，可按规范构造配置钢筋笼即可。
3、本技术的结构中，混凝土桩身用于承受压力；无粘结预应力钢绞线或缓粘结预应力钢绞线用于承受拉力；钢筋笼既可以承受压力也可以承受拉力。
4、通过采用上述技术方案，在上部荷载作用下（受拉或受压），混凝土桩身始终处于受压状态，桩身不产生裂缝，并可以充分发挥其抗压强度高的优势；无粘结预应力钢绞线或缓粘结预应力钢绞线可以充分发挥其抗拉强度高的优势；通过配置钢筋笼可以进一步保证和提高混凝土桩身的抗压能力。
5、u型管承载体可以采用钢管弯曲180度形成，安装在钢筋笼下端部或侧面，u型管承载体的尺寸和数量可以根据抗拔力确定。典型的实施例中，u型管承载体采用无缝钢管、镀锌管或焊管制成，壁厚为2.5～10mm，外径为25～100mm。
6、可以在钢筋笼下端部设置多个u型管承载体，也可以在钢筋笼侧面同一高度设置多个u型管承载体或者设置多层u型管承载体。
7、可选的，所述混凝土桩身为圆柱形，混凝土强度等级不低于c25，混凝土塌落度为160～220mm，成桩直径为250～1000mm。
8、混凝土桩身优选为等直径，使得混凝土桩身各处受力均匀，附带组合体的钢筋笼最好在桩身内部居中设置。
9、作为优选，钢筋笼基本延伸在混凝土桩身的全部长度并且居中设置。当u型管承载体设置在钢筋笼下端部时，钢筋笼下端部应进行收尖处理；当u型管承载体设置在钢筋笼侧面时，钢筋笼下端部根据其在混凝土桩身内安放工艺的不同可以作收尖或不收尖处理。
10、通过采用上述技术方案，保证附带组合体的钢筋笼保护层厚度满足设计要求，并保证其满足现场施工要求。
11、所述无粘结预应力钢绞线或缓粘结预应力钢绞线顶部通过锚板和锚具张拉锁定在桩顶面，然后将钢绞线和钢筋笼顶部锚固在基础内部，或者仅将钢筋笼顶部锚固在基础内部。
12、通过采用上述技术方案，可以为桩身混凝土施加预应力，保证桩身混凝土工作状态下始终处于受压状态，桩身不产生裂缝；并通过钢绞线和钢筋笼顶部或仅钢筋笼顶部与基础连成一个整体。
13、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
14、1.可用于承重的u型管压力型抗拔桩既可提供抗拔承载力，又可提供抗压承载力，非常适合应用于抗浮与承重问题同时存在的工程。
15、2.可用于承重的u型管压力型抗拔桩属于一种压力型抗拔桩，不会产生桩体裂缝，与普通钢筋混凝土灌注桩相比，可节约大量钢材，可节约工程造价20%-40%，性价比高，耐久性好；
16、3.将无粘结预应力钢绞线或缓粘结预应力钢绞线与u型管承载体形成组合体安装在钢筋笼上后，对于不同的成孔工艺，在桩身内安装附带组合体的钢筋笼方便可靠，可确保施工质量稳定、施工速度快，操作简便；
17、4.可用于承重的u型管压力型抗拔桩在工作状态下可充分发挥混凝土抗压强度高、钢绞线抗拉强度高的优势。
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1.一种可用于承重的U型管压力型抗拔桩，其特征在于，包括混凝土桩身(1)、U型管承载体(2)、无粘结预应力钢绞线(3)或缓粘结预应力钢绞线(31)、钢筋笼(4)、锚板(5)和锚具(51)，其中，所述无粘结预应力钢绞线或缓粘结预应力钢绞线穿过U型管承载体后形成组合体，该组合体安装在钢筋笼上，该U型管承载体安装在钢筋笼的下端部或侧面，无粘结预应力钢绞线(3)或缓粘结预应力钢绞线(31)顶部通过锚板(5)和锚具(51)张拉锁定在桩顶面，钢绞线和钢筋笼(4)顶部被锚固在基础(6)内部，或者仅钢筋笼(4)顶部锚固在基础(6)内部。
2.根据权利要求1所述的U型管压力型抗拔桩，其特征在于，还包括至少一个定位居中装置(41)，环绕所述钢筋笼设置。
3.根据权利要求1所述的U型管压力型抗拔桩，其特征在于，所述U型管承载体(2)采用钢管弯曲180度形成，安装在钢筋笼(4)下端部或侧面，U型管承载体(2)的尺寸和数量根据抗拔力确定。
4.根据权利要求1所述的U型管压力型抗拔桩，其特征在于：所述混凝土桩身(1)为圆柱形，混凝土强度等级不低于C25，混凝土塌落度为16
5.根据权利要求2所述的U型管压力型抗拔桩，其特征在于，所述钢筋笼(4)在混凝土桩身(1)的整个长度内延伸。
6.根据权利要求1所述的U型管压力型抗拔桩，其特征在于，所述U型管承载体(2)设置在钢筋笼(4)下端部，所述钢筋笼(4)的下端部为锥形。
7.根据权利要求1所述的U型管压力型抗拔桩，其特征在于，所述U型管承载体(2)设置在钢筋笼(4)侧面，钢筋笼(4)下端部根据其在混凝土桩身(1)内安放工艺不同进行收尖处理或不作处理。
8.根据权利要求1所述的U型管压力型抗拔桩，其特征在于：所述无粘结预应力钢绞线(3)或缓粘结预应力钢绞线(31)顶部锚固在基础(6)内部时，钢绞线顶部(7)采用挤压锚(71)或压花锚(72)进行锚固。
...【技术特征摘要】
1.一种可用于承重的u型管压力型抗拔桩，其特征在于，包括混凝土桩身(1)、u型管承载体(2)、无粘结预应力钢绞线(3)或缓粘结预应力钢绞线(31)、钢筋笼(4)、锚板(5)和锚具(51)，其中，所述无粘结预应力钢绞线或缓粘结预应力钢绞线穿过u型管承载体后形成组合体，该组合体安装在钢筋笼上，该u型管承载体安装在钢筋笼的下端部或侧面，无粘结预应力钢绞线(3)或缓粘结预应力钢绞线(31)顶部通过锚板(5)和锚具(51)张拉锁定在桩顶面，钢绞线和钢筋笼(4)顶部被锚固在基础(6)内部，或者仅钢筋笼(4)顶部锚固在基础(6)内部。
2.根据权利要求1所述的u型管压力型抗拔桩，其特征在于，还包括至少一个定位居中装置(41)，环绕所述钢筋笼设置。
3.根据权利要求1所述的u型管压力型抗拔桩，其特征在于，所述u型管承载体(2)采用钢管弯曲180度形成，安装在钢筋笼(4)下端部或侧面，u型管承载体(2)的尺寸和数量根据抗拔力确定。
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【专利技术属性】
技术研发人员：张东刚，张震，高文生，李帅，谷二永，唐伟，王磊，赵壁，叶斌，胡娜，李册册，
申请(专利权)人：建研地基基础工程有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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