一种钢管桩超大吨位预应力封桩结构的制作方法

本实用新型涉及一种钢管桩超大吨位预应力封桩结构。

背景技术：

由于预应力封桩技术能使新增的微型钢管桩受力后产生的附加沉降大大减少，因此，目前预应力封桩技术在加固工程中已经非常普及。常规的预应力封桩方式是利用一个传力横梁与桩一起受力，然后将预应力锁定在横梁上，即压桩时对传力横梁与桩一起施压，当压力达到设计值时通过锚杆将传力横梁固定于承台上。

但是，这种预应力封桩结构存在着以下缺陷：

⑴需要传力横梁、预埋锚杆等构件，构件较多，施工工序繁复。

⑵当预应力封桩值较高时，所需要的传力钢梁尺寸非常大、预埋锚杆数量很多。完成预应力封桩后，封桩装置会凸出承台很高；若要将承台表面做平，则承台预留的封桩凹槽很深，需将承台加厚才能满足设计要求。这两种情况都无法满足各类型工程的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、施工成本低、施工简便、适用范围广的钢管桩超大吨位预应力封桩结构。

本实用新型的目的通过如下的技术方案来实现：一种钢管桩超大吨位预应力封桩结构，其特征在于：它包括封桩钢管、新增承台和钢管桩，所述封桩钢管竖向预埋在新增承台中，所述封桩钢管套于钢管桩上且二者之间存在环形间隙，当对钢管桩施加的压力达到设计封桩值时，所述封桩钢管的内壁与钢管桩的外壁之间通过连接件相连以锁定预应力。

本实用新型通过调节封桩钢管的尺寸和连接件的数量，可以将封桩的预应力值大大提高，而且本实用新型的封桩钢管预埋在新增承台中，承台表面平整，施工完成后不会凸出承台面，可以满足各类型工程的要求，适用范围广。另外，本实用新型结构简单、成本低且施工简便，适于广泛推广和适用。

作为本实用新型的一种实施方式，所述连接件为短钢筋，所述封桩钢管的内壁和钢管桩的外壁分别与竖向的短钢筋焊接，且所述短钢筋沿所述环形间隙圆周分布。

作为本实用新型的一种实施方式，所述连接件为钢板，所述封桩钢管的内壁和钢管桩的外壁分别与竖向设置的钢板相对两侧焊接，且所述钢板沿所述环形间隙圆周分布。

作为本实用新型的一种实施方式，所述连接件为楔形块，所述楔形块紧密嵌入在所述封桩钢管的内壁和钢管桩的外壁之间，所述楔形块沿所述环形间隙圆周分布。

作为本实用新型的一种实施方式，所述连接件为型钢，所述封桩钢管的内壁和钢管桩的外壁分别与型钢焊接，且所述型钢沿所述环形间隙圆周分布。

作为本实用新型的推荐实施方式，所述环形间隙的宽度是20mm～30mm。

作为本实用新型的一种改进，所述封桩钢管的外壁圆周焊接钢筋环箍、钢板、型钢或短钢筋倒刺、或封桩钢管的外壁圆周与承台钢筋焊接，可以提高封桩钢管的抗剪能力。

本实用新型所述设计封桩值为1000kN～2000kN。

本实用新型所述钢管桩通过锚杆静压方式成桩或采用钻孔灌注方式成桩。

与现有技术相比，本实用新型具有如下显著的效果：

⑴本实用新型通过调节封桩钢管的尺寸和连接件的数量，可以将封桩的预应力值大大提高。

⑵本实用新型的封桩钢管预埋在新增承台中，承台表面平整，施工完成后不会凸出承台面，可以满足各类型工程的要求，适用范围广。

⑶本实用新型结构简单、成本低且施工简便，适于广泛推广和适用。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型的结构示意图之一(显示压桩过程，向钢管桩施加预应力F)；

图2是本实用新型的结构示意图之二(完成封桩)；

图3是本实用新型的俯视结构示意图(显示完成封桩后桩头部位)。

具体实施方式

如图1～3所示，是本实用新型一种钢管桩超大吨位预应力封桩结构，它包括封桩钢管2、新增承台4和钢管桩1，封桩钢管2竖向预埋在新增承台4中，封桩钢管2的外壁圆周焊接有多个钢筋环箍3，各钢筋环箍3沿封桩钢管2的长度方向排列，提高了封桩钢管的抗剪能力。封桩钢管2套于钢管桩1上且二者之间存在环形间隙9，环形间隙9的宽度是20mm～30mm。当对钢管桩1施加的压力达到设计封桩值1000kN～2000kN时，封桩钢管2的内壁与钢管桩1的外壁之间通过连接件相连以锁定预应力。

在本实施例中，连接件为短钢筋5，封桩钢管2的内壁和钢管桩1的外壁分别与竖向的短钢筋5焊接，且短钢筋5沿环形间隙9圆周分布。

在其它实施例中，连接件还可以是钢板，封桩钢管的内壁和钢管桩的外壁分别与竖向设置的钢板相对两侧焊接，且钢板沿环形间隙圆周分布；连接件还可以是楔形块，楔形块紧密嵌入在封桩钢管的内壁和钢管桩的外壁之间，楔形块沿环形间隙圆周分布。连接件还可以是型钢，封桩钢管的内壁和钢管桩的外壁分别与型钢焊接，且型钢沿环形间隙圆周分布。

在其它实施例中，为了提高封桩钢管的抗剪能力，封桩钢管的外壁圆周焊接钢板、型钢或短钢筋倒刺、或封桩钢管的外壁圆周与承台钢筋焊接。

本实用新型的施工过程如下：

⑴新增承台4处理

承台施工时，根据钢管桩1的位置预埋好封桩钢管2(封桩钢管2的内径需比钢管桩1的外径大40mm～60mm)，并在桩头部分预留100mm以上的封桩凹槽6，确保封桩凹槽6和封桩孔内未被混凝土封堵。为增大预埋封桩钢管2的抗剪值，需在管身焊接若干道钢筋环箍3。若先施工钢管桩1再施工新增承台4，则施工时需在封桩钢管2和钢管桩1之间塞紧垫块，确保钢管之间的空隙均匀。

⑵对钢管桩1施加预应力

新增承台4施工完成后对钢管桩1进行压桩，压桩可采用锚杆静压的方式施压，也可采用其它设备施压，压桩力为钢管桩的承载力特征值。

⑶预应力封桩

当压桩力达到设计封桩值时(1000kN～2000kN)设备保持稳压，实施焊接短钢筋5的焊接，为保障焊接质量，焊接短钢筋5需使用HPB300钢材。短钢筋数量及焊缝长度需根据计算确定，短钢筋位置需对称布置且焊接时需按对称位先后焊接，焊缝自然冷却时间超过1min后可撤除压力。

⑷浇筑封桩灌浆料

浇筑前应先抽干预留封桩凹槽6内的积水，并清除凹槽内的杂物和松散的混凝土。为保障钢管直接的空隙也能填密实，采用高强灌浆料7进行浇捣。

⑸封桩结束

经过养护，当封桩灌浆料达到设计强度后，钢管桩1和新增承台4形成一个受力整体，将多余的钢管桩8截断后整个封桩过程完成。

上述实施方式并不是对本实用新型保护范围的限定，本实用新型的实施方式不限于此，凡此种种根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，对本实用新型上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本实用新型的保护范围之内。