本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)，包括承載臺（1）、鋼筋籠（2）和混凝土（3），所述鋼筋籠（2）包括主體鋼筋籠（4）和擴樁鋼筋籠（5），所述擴樁鋼筋籠（5）包括過渡鋼筋籠（7）和樁頭鋼筋籠（10），所述主體鋼筋籠（4）與所述過渡鋼筋籠（7）鉸接，所述渡鋼筋籠（7）與所述樁頭鋼筋籠（10）鉸接，所述過渡鋼筋籠（7）內(nèi)設(shè)置水平彈性件（9），所述樁頭鋼筋籠（10）底端設(shè)置垂直彈性件（8），所述垂直彈性件（8）上固定連接壓桿（6）。本發(fā)明專利技術(shù)混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)承載力和橫向抗力強，抗拉拔，結(jié)構(gòu)簡單，成樁工藝簡單，成本低。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)
本專利技術(shù)涉及建筑結(jié)構(gòu)
，尤其是涉及一種混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)。
技術(shù)介紹
高層建筑以及橋梁在施工時，均需要制備樁基，現(xiàn)有技術(shù)中常用的樁基結(jié)構(gòu)是在樁孔中吊放圓柱狀的鋼筋籠，然后灌注混凝土而成，這種結(jié)構(gòu)的樁基抗拉拔的能力和抗橫向應(yīng)力的能力較弱。中國專利CN204551446U公開了一種抗拉拔樁基結(jié)構(gòu)，包括樁身和樁尖，所述樁身具有用于填充填芯混凝土的中空結(jié)構(gòu)，所述樁身的下方的外表面上設(shè)有多個環(huán)形凸肋，所述環(huán)形凸肋的橫截面積直徑大于所述樁身的直徑，所述中空結(jié)構(gòu)的上方為圓臺形結(jié)構(gòu)，其下方為圓柱形結(jié)構(gòu)，所述圓臺形結(jié)構(gòu)的孔徑由上往下從小變大。這種結(jié)構(gòu)的樁基由于樁身上設(shè)置的環(huán)形凸肋，施工有難度，增加施工成本。中國專利CN201551454U公開了一種倒傘狀樁基結(jié)構(gòu)，其包括樁身主體和加強骨架，樁身主體內(nèi)設(shè)有若干個注漿管，樁桿的側(cè)壁設(shè)有左右貫通的推進槽。加強骨架包括活動槽塊、短桿、長桿、固定槽塊和推進架，固定槽塊固定在樁桿底端，活動槽塊內(nèi)側(cè)連接推進架，推進架滑動安裝在推進槽中，活動槽塊外表面鉸接多個短桿，每個短桿的下端鉸接一個對應(yīng)設(shè)置的長桿，固定槽塊外表面鉸接多個與短桿一一對應(yīng)設(shè)置的長桿，使用該樁基結(jié)構(gòu)，將樁頭向下、樁帽朝上將樁身主體打入土體設(shè)置標(biāo)高，然后摁壓推進架、推進架和活動槽塊向下移動，帶動短桿支撐起長桿，完成加強骨架的開傘工作。由于樁基高度比較高，通過摁壓推進架來實現(xiàn)加強骨架作業(yè)，實施有難度；另外依靠短桿和長桿加強骨架，強度不夠高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)，該樁基結(jié)構(gòu)承載力強，結(jié)構(gòu)簡單，施工方便。為達到上述目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：一種混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)，包括承載臺、鋼筋籠和混凝土，所述鋼筋籠包括主體鋼筋籠和擴樁鋼筋籠，所述擴樁鋼筋籠包括過渡鋼筋籠和樁頭鋼筋籠，所述主體鋼筋籠為圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述過渡鋼筋籠為中空圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述樁頭鋼筋籠為中空的倒圓錐形結(jié)構(gòu)，所述主體鋼筋籠與所述過渡鋼筋籠鉸接，所述渡鋼筋籠與所述樁頭鋼筋籠鉸接，所述過渡鋼筋籠內(nèi)設(shè)置水平彈性件，所述樁頭鋼筋籠底端設(shè)置垂直彈性件，所述垂直彈性件上固定連接壓桿。優(yōu)選的，所述壓桿為伸縮桿結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，所述水平彈性件為多個，沿所述過渡鋼筋籠軸線均勻分布。優(yōu)選的，所述混凝土包括以下重量份數(shù)的原料：P·O42.5硅酸鹽水泥280～300份，煤灰粉60～70份，礦粉20～30份，硅粉10～20份，細集料740～900份，粗集料1000～1100份，水140～180份，聚羧酸減水劑5～9份，復(fù)合增強纖維20～30份，聚醋酸乙烯乳液30～75份，分散劑6～10份，有機硅油0.4～0.6份。優(yōu)選的，所述分散劑為甲基纖維素和/或甲基纖維素鈉。優(yōu)選的，所述細集料為中砂，細度模數(shù)為3.0，含泥量為1%～1.5%。優(yōu)選的，所述粗集料為石子，含泥量≤2%，粒徑≤35mm。優(yōu)選的，所述復(fù)合增強纖維的制備方法包括以下步驟：將聚氨酯橡膠粉和抗堿玻璃纖維粉混合后，浸入丁二烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，超聲波反應(yīng)2h～3h，然后使用乙醇溶液清洗除去纖維表面多余的丁二烯基三乙氧基硅烷，烘干后與鋼纖維混合即制備得到復(fù)合增強纖維；所述抗堿玻璃纖維粉是將長度為30～50mm，單絲直徑為11～15μm，密度為2.7g/cm3的抗堿玻璃纖維研磨成粒徑≤100μm的抗堿玻璃纖維粉；所述鋼纖維直徑為0.2～0.3mm，長度為10～15mm，抗拉強度為400～500MPa。優(yōu)選的，所述復(fù)合增強纖維中聚氨酯橡膠粉、鋼纖維和抗堿玻璃纖維粉的重量比為1.5～2：3～5：0.8～1.3。一種混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)的成樁方法，包括以下步驟：（1）挖樁孔：挖出樁孔后，在樁孔的底部擴孔，形成擴孔腔；（2）下放鋼筋籠：擠壓壓桿，壓桿擠壓垂直彈性件，將樁頭鋼筋籠頂緊，將壓桿固定；然后將鋼筋籠下放入樁孔中，此時水平彈性件和垂直彈性件處于壓緊狀態(tài)；鋼筋籠下放到樁孔的底部時，松開壓桿，壓桿在垂直彈性件的作用下向上彈起，過渡鋼筋籠在水平彈性件的作用下向四周均勻撐開，而樁頭鋼筋籠在鋼筋籠的重力作用下和過渡鋼筋籠的牽引作用下向上撐開至水平狀態(tài)，得到圓臺形的擴樁鋼筋籠，然后將壓桿收縮至主體鋼筋籠中；（3）澆筑混凝土：將P·O42.5硅酸鹽水泥、煤灰粉、礦粉、硅粉、細集料、粗集料和復(fù)合增強纖維混合攪拌4～6min，然后加入水、聚羧酸減水劑、聚醋酸乙烯乳液、分散劑和有機硅油攪拌4～6min，制備得到混凝土；然后將混凝土澆筑在鋼筋籠中，并制作承載臺，即制備得到混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)。本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)的混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)，包括承載臺、鋼筋籠和混凝土，其中鋼筋籠包括主體鋼筋籠和擴樁鋼筋籠，擴樁鋼筋籠包括過渡鋼筋籠和樁頭鋼筋籠，其中主體鋼筋籠為圓柱狀結(jié)構(gòu)，過渡鋼筋籠為中空圓柱狀結(jié)構(gòu)，樁頭鋼筋籠為中空的倒圓錐形結(jié)構(gòu)，主體鋼筋籠與過渡鋼筋籠之間為鉸接，過渡鋼筋籠與樁頭鋼筋籠鉸接，過渡鋼筋籠內(nèi)設(shè)置水平彈性件，其中水平彈性件為多個，沿過渡鋼筋籠軸線周向均勻分布，這樣設(shè)計的目的是為了確保松開壓桿后，過渡鋼筋籠在水平彈性件的作用下均勻向外撐開；樁頭鋼筋籠底端設(shè)置垂直彈性件，垂直彈性件上固定連接壓桿，而壓桿為伸縮桿結(jié)構(gòu)，壓桿的長短可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。制備該混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)時，首先對壓桿用力，使壓桿緊緊將垂直彈性件壓緊，進而將樁頭鋼筋籠頂緊，之后將壓桿固定，設(shè)計壓桿的目的是為了防止樁頭鋼筋籠在往樁孔下放的過程中變形；然后使樁頭鋼筋籠朝下，將鋼筋籠下放入樁孔中，此時水平彈性件和垂直彈性件均處于壓緊狀態(tài)；將鋼筋籠下放入樁孔底部后，松開壓桿，壓桿在垂直彈性件的作用下向上彈起，由于主體鋼筋籠與過渡鋼筋籠之間為鉸接，而過渡鋼筋籠與樁頭鋼筋籠也為鉸接，過渡鋼筋籠在水平彈性件的作用下向四周均勻撐開，而樁頭鋼筋籠在鋼筋籠的重力作用下和過渡鋼筋籠的牽引作用下向上撐開至水平狀態(tài)，然后將壓桿收縮至主體鋼筋籠中，在鋼筋籠中灌注混凝土，得到混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)。本專利技術(shù)制備的混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)簡單，制備的混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)底部是圓臺結(jié)構(gòu)，能夠增加混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)的承載力、橫向抗力以及抗拉拔性能，而且成樁簡單，成本低。本專利技術(shù)中使用的混凝土中添加了復(fù)合增強纖維、礦粉、煤灰粉、硅粉以及聚醋酸乙烯乳液等材料，目的是為了優(yōu)化混凝土的性能，進而提高混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)的抗壓強度、抗折強度、抗?jié)B性能以及粘結(jié)強度等性能。該專利技術(shù)使用的混凝土中使用了礦粉、煤灰粉以及硅粉等礦物粉，能夠起到增加密實度、改善界面結(jié)構(gòu)以及減少用水量的效果，另外礦物粉中的活性氧化硅、活性氧化鋁等水泥水化析出的氫氧化鈣和水泥中的石膏發(fā)生二次水化反應(yīng)，減少水化產(chǎn)物中的氫氧化鈣，增加硅酸鈣等膠結(jié)力較強的水化產(chǎn)物，增加混凝土的強度，減少了由于混凝土溫度收縮和干縮產(chǎn)生的裂紋增加的問題。本專利技術(shù)混凝土中添加的復(fù)合增強纖維是抗堿玻璃纖維粉和聚氨酯橡膠粉經(jīng)改性后與鋼纖維混合而成的。由于水泥混凝土是一種脆性材料，其延性、抗沖擊強度和抗疲勞強度較差，而高性能的樁基結(jié)構(gòu)對混凝土的要求比較高，聚氨酯橡膠粉作為一種彈性材料擁有很低的彈性模量，加入混凝土中會降低混凝土的彈性模量，改善混凝土的韌性，同時聚氨酯橡膠粉加入到混凝土中會形成吸收應(yīng)變能力的結(jié)構(gòu)變形中心，吸收大量本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括承載臺（1）、鋼筋籠（2）和混凝土（3），所述鋼筋籠（2）包括主體鋼筋籠（4）和擴樁鋼筋籠（5），所述擴樁鋼筋籠（5）包括過渡鋼筋籠（7）和樁頭鋼筋籠（10），所述主體鋼筋籠（4）為圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述過渡鋼筋籠（7）為中空圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述樁頭鋼筋籠（10）為中空的倒圓錐形結(jié)構(gòu)，所述主體鋼筋籠（4）與所述過渡鋼筋籠（7）鉸接，所述渡鋼筋籠（7）與所述樁頭鋼筋籠（10）鉸接，所述過渡鋼筋籠（7）內(nèi)設(shè)置水平彈性件（9），所述樁頭鋼筋籠（10）底端設(shè)置垂直彈性件（8），所述垂直彈性件（8）上固定連接壓桿（6）。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括承載臺（1）、鋼筋籠（2）和混凝土（3），所述鋼筋籠（2）包括主體鋼筋籠（4）和擴樁鋼筋籠（5），所述擴樁鋼筋籠（5）包括過渡鋼筋籠（7）和樁頭鋼筋籠（10），所述主體鋼筋籠（4）為圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述過渡鋼筋籠（7）為中空圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述樁頭鋼筋籠（10）為中空的倒圓錐形結(jié)構(gòu)，所述主體鋼筋籠（4）與所述過渡鋼筋籠（7）鉸接，所述過渡鋼筋籠（7）與所述樁頭鋼筋籠（10）鉸接，所述過渡鋼筋籠（7）內(nèi)設(shè)置水平彈性件（9），所述樁頭鋼筋籠（10）底端設(shè)置垂直彈性件（8），所述垂直彈性件（8）上固定連接壓桿（6）；所述混凝土包括以下重量份數(shù)的原料：P·O42.5硅酸鹽水泥280～300份，煤灰粉60～70份，礦粉20～30份，硅粉10～20份，細集料740～900份，粗集料1000～1100份，水140～180份，聚羧酸減水劑5～9份，復(fù)合增強纖維20～30份，聚醋酸乙烯乳液30～75份，分散劑6～10份，有機硅油0.4～0.6份；所述復(fù)合增強纖維的制備方法包括以下步驟：將聚氨酯橡膠粉和抗堿玻璃纖維粉混合后，浸入丁二烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，超聲波反應(yīng)2h～3h，然后使用乙醇溶液清洗除去纖維表面多余的丁二烯基三乙氧基硅烷，烘干后與鋼纖維混合即制備得到復(fù)合增強纖維；所述抗堿玻璃纖維粉是將長度為30～50mm，單絲直徑為11～15μm，密度為2.7g/cm3的抗堿玻璃纖維研磨成粒徑≤100μm的抗堿玻璃纖維粉；所述鋼纖維直徑為0.2～0.3mm，長度為10～15mm，抗拉強度為400～500MPa。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述壓桿（6）為伸縮桿結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)，其特征在于，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張樹珺，徐留中，陳珂，魏煥敏，邵海濤，石磊，任凌輝，張沛，張濱，
申請(專利權(quán))人：南陽理工學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：河南;41
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