一种新型缩身灌注桩及其设计制造方法与流程

本发明涉及建筑施工，特别涉及一种新型缩身灌注桩及其制备方法。

背景技术：

1、为提高灌注桩抵抗水平力或者弯矩的能力，目前的常规做法是：对灌注桩全长加大直径，这样会导致成本上升，经济性下降。

2、但实际上，结合桩身内力，仅对上部灌注桩径进行加大，也能提高灌注桩抵抗水平力或者弯矩的能力，因此本公开提出缩身灌注桩解决方案。

技术实现思路

1、本公开提供了一种经济有效的增加桩基抗弯、抗水平力的桩型，其仅对上部灌注桩增加桩径，避免了灌注桩全长增加桩径。

2、本公开提供的缩身灌注桩，桩身上部的直径大于桩身下部直径；

3、所述灌注桩设有与桩身同轴的内外两层钢筋笼，其中：

4、内层钢筋笼为通长钢筋笼，其直径略小于桩身下部直径，长度与桩身总长相当；

5、外层钢筋笼位于直径较大的桩身上部位置，用于桩身上部的支撑，直径大于内层钢筋笼直径，略小于上部桩身直径，长度与桩身上部长度相当。

6、进一步的，所述内层钢筋笼包括：沿与桩身同轴的圆柱曲面纵向排布的通长纵筋和通长螺旋式箍筋；外层钢筋笼包括：沿与桩身同轴的圆柱曲面纵向分布的上部纵筋和上部螺旋式箍筋。

7、作为优选，内层钢筋笼位于下部桩身内的部分还包括：与通长纵筋沿同一圆柱曲面纵向分布的下部纵筋，其长度稍大于直径较小的下部桩身长度，长出的部分锚入直径较大的上部桩身体内；所述下部纵筋与通长纵筋交替排布。

8、进一步的，内、外两层钢筋笼之间设有刚性连接支撑结构，用于一次性同时起吊内外两层钢筋笼。

9、进一步的，上述灌注桩还在外层钢筋笼外围设有与上部桩身长度相当的钢护筒，用于方便施工，施工完成后即可去除。

10、应用于上述灌注桩的设计制造方法，主要包括以下步骤：

11、s1，基于工程整体模型，读取传至缩身灌注桩桩顶的弯矩和剪力；

12、s2，采用有限元软件，建立缩身灌注桩的单桩模型，桩的初始尺寸按经验设置；

13、s3，根据桩基四周土体水平抗力系数的比例系数，在有限元模型中沿桩身设置具备不同水平刚度的弹性约束；

14、s4，根据有限元计算的桩身弯矩图，合理确定直径较大的上部桩身的长度取值；

15、s5，根据桩所受弯矩和剪力导致的水平变形和配筋率的大小，确定上部桩身直径大小；

16、s6，按照设计结果制造内外两层钢筋笼，进行灌注施工。

17、进一步的，所述步骤s4中，取桩顶到弯矩接近于零的位置为上部桩身的长度。

18、进一步的，所述步骤s6中，钢筋笼内、外两层钢筋笼之间设置刚性连接支撑结构，施工时一次性同时起吊内外两层钢筋笼。

19、与现有技术相比，本公开的有益效果是：(1)提高灌注桩抵抗水平力或者弯矩能力的同时，避免了灌注桩全长增加桩径，提高了经济性；(2)利用通长纵筋、支撑杆，能够一次性吊装钢筋笼，避免了分批次吊装内外钢筋笼；(3)下部纵筋锚入上部灌注桩内，并非通长设置，进一步提高了经济性。

技术特征：

1.一种新型缩身灌注桩，其特征在于：桩身上部的直径大于下部的直径；

2.根据权利要求1所述的灌注桩，其特征在于，所述内层钢筋笼包括：沿与桩身同轴的圆柱曲面纵向排布的通长纵筋和通长螺旋式箍筋；外层钢筋笼包括：沿与桩身同轴的圆柱曲面纵向分布的上部纵筋和上部螺旋式箍筋。

3.根据权利要求1或2所述的灌注桩，其特征在于，内层钢筋笼位于下部桩身内的部分还包括：与通长纵筋沿同一圆柱曲面纵向分布的下部纵筋，其长度稍大于直径较小的下部桩身长度，长出的部分锚入直径较大的上部桩身体内；

4.根据权利要求1或2所述的灌注桩，其特征在于，内、外两层钢筋笼之间设有刚性连接支撑结构，用于一次性同时起吊内外两层钢筋笼。

5.根据权利要求1所述的灌注桩，其特征在于，还包括：

6.一种应用于权利要求1-5中任一所述灌注桩的设计制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤s4中，取桩顶到弯矩接近于零的位置为上部桩身的长度。

8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述步骤s6中，钢筋笼内、外两层钢筋笼之间设置刚性连接结构，施工时一次性同时起吊内外两层钢筋笼。

技术总结一种新型缩身灌注桩及其设计制造方法，包括：上下同轴且相连的两部分，上部灌注桩直径大于下部灌注桩；设有与桩同轴的内外两层钢筋笼，其中内层钢筋笼为通长钢筋笼，其直径略小于下部灌注桩直径；外层钢筋笼直径大于下部钢筋笼直径且略小于上部灌注桩直径，其长度与上部灌注桩长度相当。该灌注桩提高桩抵抗水平力或者弯矩能力的同时，避免了灌注桩全长增加桩径，提高了经济性。技术研发人员：周佳,冯远,王铭意,刘树林,陈文明,鲁瑛受保护的技术使用者：中国建筑西南设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13