[实用新型]一种预应力管桩复合地基用的桩帽及桩基结构

说明书

本实用新型公开了一种预应力管桩复合地基用的桩帽及桩基结构，桩帽呈预制体，包括预制骨架和包裹预制骨架的混凝土层，预制骨架包括水平骨架、竖直骨架、外环骨架以及托板，竖直骨架、外环骨架分别与水平骨架的底部垂直连接，且竖直骨架用于穿设于预应力管桩内进行预制；外环骨架呈环形地设于竖直骨架的外围，并与竖直骨架间隔开，用于套设于预应力管桩外壁进行预制，托板设于竖直骨架和外环骨架的底面。本实用新型的钢筋混凝土构造的桩帽预制体与预应力管桩的内表面和外表面同时接触并预制成一体，桩帽与预应力管桩具有更多的接触面积，二者的连接部位具有更大的抗剪强度，桩帽也不易与预应力管桩脱离，桩帽的抗偏压和抗沉降的特性得以显著提升。

技术领域

本实用新型涉及海相环境下的地基工程技术领域，尤其涉及一种预应力管桩复合地基用的桩帽及桩基结构。

背景技术

随着我国基础建设的不断发展，沿海地区越来越多的高层建筑、市政设施、高速公路等构筑物修建在深厚的软土地基上。这些软土地基通常具有含水率大、孔隙比大、强度低、固结速度慢等特点，在上部构筑物施工完毕后通常会产生较大的竖向沉降和侧向变形，且这一沉降变形过程维持较长的时间，通常需要较长的时间才能结束。如此长时间的沉降变形过程将严重影响建在其上的构筑物的自身安全及其使用效果，有必要对其进行加固处理。

在软土地基加固施工中，其处理方法并不少，在建筑施工过程中，应用比较广泛的是采用复合地基控制沉降，其基本原理是：通过桩对上部结构荷载的传递，来改变土体中的应力分布，减小上部结构施加软弱土层中的附加应力，并将其传递至较深土层。高强预应力管桩因其抗压承载力大和耐打性，广泛应用于软弱地基中的桩基础和刚性桩复合地基。

因为软土地基属于柔性，而预应力管桩属于刚性，在疏桩设计中，为了对预应力管桩“上刺”入路堤数量值进行有效控制，需要在预应力管桩顶部设置桩帽，并且在桩帽顶部设置褥垫层，进而分散路基荷载应力，实现软土地基的有效处理，合理调整预应力管桩的分布，平衡土体荷载，充分发挥管桩与土体的作用，增强软土地基的强度。

在预应力管桩复合地基施工中，设置桩帽的目的就是借助桩帽将荷载传递到桩体上，充分发挥预应力管桩的承载作用，然而，通常的桩帽仅仅是在预应力管桩顶部的四周土层内开槽后布设钢筋骨架、浇注混凝土，形成位于预应力管桩顶部的桩帽，桩帽仅仅是连接在预应力管桩顶部，二者的接触面积过小，当在桩帽上方铺设褥垫层的施工过程中，由于施工机械的碾压等因素可能导致桩帽与预应力管桩脱离，导致预应力管桩承载力明显降低，桩帽作用大打折扣。因此，有必要设计一种可以提高桩帽与预应力管桩之间结合强度的结构，提升桩帽的抗偏压和抗沉降的特性。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种预应力管桩复合地基用的桩帽及桩基结构，可以明显提高桩帽与预应力管桩之间结合强度，提升桩帽的抗偏压和抗沉降的特性。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种预应力管桩复合地基用的桩帽，所述桩帽呈预制体，包括预制骨架和包裹预制骨架的混凝土层，所述预制骨架包括水平骨架、竖直骨架、外环骨架以及托板，所述竖直骨架、所述外环骨架分别与所述水平骨架的底部垂直连接，且所述竖直骨架连接在所述水平骨架的中部，用于穿设于预应力管桩内进行预制；所述外环骨架呈环形地设于所述竖直骨架的外围，并与所述竖直骨架间隔开，用于套设于预应力管桩外壁进行预制，所述托板设于所述竖直骨架和所述外环骨架的底部。

作为其中一种实施方式，所述水平骨架、所述竖直骨架、所述外环骨架均包括多层横加强筋和纵向连接各层横加强筋的纵连接筋，所述竖直骨架、所述外环骨架的纵连接筋与所述水平骨架的横加强筋连接。

作为其中一种实施方式，所述水平骨架的横加强筋的轮廓呈矩形，所述竖直骨架的横加强筋的轮廓呈圆形。

作为其中一种实施方式，所述竖直骨架的至少一根纵连接筋和/或所述外环骨架的至少一根纵连接筋连接所述水平骨架的每层横加强筋。