一种圆形截面混凝土预制桩帽及安装方法技术

本发明专利技术涉及一种圆形截面混凝土预制桩帽；包括由混凝土预制成型的桩帽本体，其特征在于，所述桩帽本体的截面为直径为D

A prefabricated pile cap with circular section and its installation method

【技术实现步骤摘要】
一种圆形截面混凝土预制桩帽及安装方法
本专利技术属于水运工程领域，适用于高桩码头结构，尤其涉及一种圆形截面混凝土预制桩帽及安装方法。
技术介绍
桩帽是一种应用于高桩码头结构的钢筋混凝土构件，当高桩码头的桩台为预制安装结构时，为了方便预制梁或板的安装，桩的顶端需设置桩帽，即，桩帽是连接桩和梁(或板)的钢筋混凝土构件。由于水上打桩偏位比陆上大的多，桩帽的另一个重要作用是调整打桩时产生的桩顶标高和位置的偏差。桩帽一般采用现浇钢筋混凝土，其平面尺寸主要决定于基桩的布置形式、桩的断面尺寸、打桩的偏位，此外还应满足预制梁、板的搁置长度和接头宽度要求。但现浇钢筋混凝土桩帽需水上施工，主要步骤是利用桩做支撑结构，在支撑结构上搭设施工平台、安装模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土，养护一定时间后拆除模板。高桩码头现浇钢筋混凝土桩帽的施工步骤繁琐，对模板止水要求高，如果模板不止水，水位上涨时模板内进水将导致桩帽混凝土强度显著降低，形成“豆腐渣”桩帽。近年来，一方面随着海上打桩定位技术的进步，打桩的偏位误差得到了有效控制，另一方面随着装配式结构的推广应用，也有人提出预制钢筋混凝土桩帽，但目前预制桩帽未解决吊装就位、节点浇筑等问题，因此在实际工程中几乎没有得到应用。桩帽的平面形式一般为方形，当采用预应力混凝土管桩或钢管桩时，可考虑做成圆形，当采用多排桩时，可考虑做成多边形或其他形式，以节省造价。目前在高桩码头施工中，方形桩帽的模板便于加工、安装、拆卸、重复利用率高，因此应用广泛，圆形桩帽的应用极少。但圆形桩帽有节约原材料、无掉角缺陷问题等优点。现有技术的缺陷主要包括以下几点：(1)现浇钢筋混凝土桩帽的施工步骤繁琐，降低了施工速度，对模板止水要求高，增加了施工难度。(2)预制桩帽施工时，存在吊装就位精度差，不能精确控制桩帽的高程、倾斜，而且桩帽与桩顶之间的节点浇筑容易漏浆，限制了预制桩帽的工程应用。(3)圆形桩帽受模板加工精度要求高、重复利用率低等限制，工程应用极少。为此申请人设计开发解决上述问题的一种圆形截面型钢混凝土预制桩帽。对于现浇钢筋混凝土桩帽，其安装步骤主要为：在桩基上部设置支撑结构，通常钢管桩焊接钢支架或牛腿，钢筋混凝土桩设反吊装置等；在支撑结构上安装钢模板或组合模板；分两层绑扎桩帽钢筋后，用地泵或泵车现场浇筑商品混凝土。预制桩帽目前的工程应用很少。综上所述，现有安装方法存在的问题是：(1)现浇钢筋混凝土桩帽的施工步骤繁琐，施工速度慢。(2)现场施工易受天气影响。(3)水上施工步骤多，风险大。为解决上述技术问题本专利技术提供一种节约模板、提高桩帽施工速度、保证桩帽施工质量、节省造价的圆形截面混凝土预制桩帽及安装方法。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种节约模板、提高桩帽施工速度、保证桩帽施工质量、节省造价的圆形截面混凝土预制桩帽及安装方法，本专利技术是这样实现的，一种圆形截面混凝土预制桩帽及安装方法；包括由混凝土预制成型的桩帽本体，其特征在于，所述桩帽本体的截面为直径为D1的圆形，所述桩帽本体的中心设有装配孔，所述装配孔为等径孔结构；所述装配孔的直径D2大于圆柱桩基的横截面外径D3或方形桩基的横截面对角线长度D4；在桩帽本体的下端部内预埋有两根平行设置的型钢，所述型钢穿过装配孔；所述桩帽本体的顶面预埋三个吊环，每个吊环与圆心连线的夹角均为120度，吊环预埋在(D1-D2)/2位置；所述吊环凹进桩帽本体，吊环顶部与桩帽顶面齐平。上述技术方案优选的，所述装配孔的直径比圆柱桩基横截面外径或方形桩基横截面对角线长度大5～15cm，便于桩基的上端部插装在预制桩帽的装配孔内。上述技术方案优选的，所述型钢采用工字钢或槽钢，型钢起扁担梁的作用，将桩帽自重传递到桩基上，避免了在桩基上部设置支撑结构的水上施工步骤；型钢牌号根据受力计算确定。上述技术方案优选的，所述型钢的底面与桩帽底面的距离L1为50mm，增加桩与桩帽的整体性；两根型钢的间隔L2为D3/2(圆柱桩基)或D4/2(方形桩基)，保持桩帽安装在桩顶时的稳定性。上述技术方案优选的，所述桩帽本体的下端部边缘设有倒角，防止磕碰，并节省混凝土用量。本专利技术还用公开一种基于上述圆形截面混凝土预制桩帽的安装方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、按照上述任一结构制作圆形截面混凝土预制桩帽，并养护28天后，运输至高桩码头施工现场；S2、处理桩头：采用凿除或接长的方式使桩顶标高达到设计标高，并使桩顶面平整；S3、安装套箍：在预制桩帽和桩基结合部位所述桩基上安装套箍，套箍与桩接触的位置贴橡胶止水条；所述套箍上布置木模板，模板顶面与桩顶距离为L1；所述木模板上预先贴有橡胶止水条；通过木模板封堵预制桩帽与桩基之间的空隙；利用橡胶止水条止水；S4、利用起吊设备将上述的预制桩帽起升至指定高度，然后安装预制桩帽，在安装时，首选将桩基上表面的外伸筋插入预制桩帽的装配孔内；然后桩基的上端部插装在预制桩帽的装配孔内，直至桩基的上表抵接型钢的下表面；必要时，采用砂浆找平的方式对预制桩帽顶部标高和倾角进行微调；调整到桩帽顶部标高满足设计要求、且桩帽倾角满足规范限值后，摘除起重设备；S5、待套箍和预制桩帽安装就位后，从预制装套的上端面向装配孔内浇筑混凝土并振捣密实；所述混凝土的强度不低于预制桩帽混凝土强度、且满足设计要求；混凝土浇筑施工完成后，先覆盖塑料薄膜保水、再覆盖混凝土保温被保温，养护28天后拆除套箍、保温被、塑料薄膜，即完成预制桩帽与桩基的连接安装。本专利技术具有的优点和技术效果：本专利技术和现有技术相比具有以下优点：(1)采用圆形截面桩帽，可以节约原材料、避免使用期桩帽混凝土掉角等缺陷。(2)在预制厂预制桩帽，避免了恶劣天气条件下施工，保证了桩帽质量。(3)免去了水上安装模板工序，不仅节约了模板，而且提高了施工速度，明显节省了造价。附图说明图1是本专利技术预制桩帽结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是预制桩帽安装结构示意图；图4是图3的俯视图；图5是套箍结构图；图6是图5的俯视图；图中、1、桩帽本体；1-1、装配孔；2、型钢；3、桩基；3-1、钢筋；4、吊环；5、套箍；6、木模板；7、橡胶止水条。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。桩帽是预制安装施工高桩码头结构不可或缺的钢筋混凝土构件，起连接桩和梁(或板)的作用，还可以调整打桩时产生的桩顶标高和位置的偏差。然而，目前桩帽施工存在一些缺陷，如：现浇施工的钢筋混凝土桩帽施工步骤繁琐、模板止水、难度大，预制桩帽的安装精度差、节点浇筑容易漏浆，圆形桩帽模板加工精度要求高、重复利用率低。为此本专利技术提高一种节约模板、提高桩帽施工速度、保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种圆形截面混凝土预制桩帽；包括由混凝土预制成型的桩帽本体，其特征在于，所述桩帽本体的截面为直径为D

【技术特征摘要】
1.一种圆形截面混凝土预制桩帽；包括由混凝土预制成型的桩帽本体，其特征在于，所述桩帽本体的截面为直径为D1的圆形，所述桩帽本体的中心设有装配孔，所述装配孔为等径孔结构；所述装配孔的直径D2大于圆柱桩基的横截面外径D3或方形桩基的横截面对角线长度D4；在桩帽本体的下端部内预埋有两根平行设置的型钢，所述型钢穿过装配孔；所述桩帽本体的顶面预埋三个吊环，每个吊环与圆心连线的夹角均为120度，吊环预埋在(D1-D2)/2位置；所述吊环凹进桩帽本体，吊环顶部与桩帽顶面齐平。


2.根据权利要求1所述的圆形截面混凝土预制桩帽，其特征在于，当所述桩帽安装在圆柱桩基顶部时，所述装配孔的直径比圆柱桩基横截面外径大5～15cm；当所述桩帽安装在方形桩基顶部时，所述装配孔的直径比方形桩基横截面对角线长度大5～15cm。


3.根据权利要求1所述的圆形截面混凝土预制桩帽，其特征在于，所述型钢采用所述型钢采用工字钢或槽钢。


4.根据权利要求1所述的圆形截面混凝土预制桩帽，其特征在于，所述型钢的底面与桩帽底面的距离L1为50mm；两根型钢的间隔L2为D3/2或D4/2。


5.根据权利要求1所述的圆形截面混凝土预制桩帽，其特征在于，所述桩帽本体的下端部边缘设有倒角。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨红娜，刘思国，张永明，陈星，王伟广，蔡军，时闽生，宋得亚，满伟，
申请(专利权)人：天津市交通运输工程质量安全监督总站，中交天津港湾工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12