本發(fā)明涉及混凝土異形柱，具體涉及一種預(yù)應(yīng)力工礦工程混凝土異型樁及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、預(yù)應(yīng)力工程涉及在結(jié)構(gòu)施工期間預(yù)先施加壓力到結(jié)構(gòu)中，以便在結(jié)構(gòu)服務(wù)期間，預(yù)加的壓應(yīng)力可以抵消或減小外部荷載引起的拉應(yīng)力，這樣做可以顯著提高結(jié)構(gòu)的承載能力、抗裂性能和整體性能，尤其是在混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛；預(yù)應(yīng)力混凝土異形樁因其獨特的截面形狀和預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，能夠在現(xiàn)代建筑中發(fā)揮重要作用，它們不僅能夠提供較大的空間自由度，還能增加結(jié)構(gòu)的使用面積，減少資源消耗，降低造價，同時提高結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。

2、然而，現(xiàn)有的混凝土異型樁多為現(xiàn)場澆筑的一體式結(jié)構(gòu)，施工難度大，施工要求高，造成混凝土異型樁的施工周期較長，不利于現(xiàn)代建筑行業(yè)的發(fā)展；同時，現(xiàn)有的裝配式混凝土異型樁各部件之間連接不夠穩(wěn)定，長期使用后會產(chǎn)生裂縫等情況，影響混凝土異型樁的使用安全性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種預(yù)應(yīng)力工礦工程混凝土異型樁及其施工方法。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種預(yù)應(yīng)力工礦工程混凝土異型樁，包括樁體、設(shè)置在樁體端部的混凝土基礎(chǔ)和設(shè)置在樁體內(nèi)部且與混凝土基礎(chǔ)連接的預(yù)應(yīng)力錨固件；樁體包括鋼管護壁、數(shù)個等距分布在鋼管護壁內(nèi)部的立筋、套設(shè)在立筋上的約束組件和填充在鋼管護壁和立筋之間縫隙的混凝土樁；混凝土樁內(nèi)部預(yù)留有貫穿孔；

3、混凝土基礎(chǔ)包括活動卡接在樁體底端的下基座和活動卡接在樁體頂端的上基座；下基座和上基座相對的一側(cè)均設(shè)置有與鋼管護壁的內(nèi)壁活動卡接的定位臺；下基座和上基座上均貫穿設(shè)置有安裝孔；

4、預(yù)應(yīng)力錨固件包括套設(shè)在貫穿孔內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力錨桿和分別設(shè)置在安裝孔內(nèi)部且分別與預(yù)應(yīng)力錨桿的兩端連接的錨固盤。

5、進一步地，鋼管護壁內(nèi)部兩側(cè)的立筋之間套設(shè)有位于約束組件上方的加強約束架；約束組件、加強約束架與立筋連接處均設(shè)置有鎖止組件；

6、說明：由于異形柱的中心位置為應(yīng)力交匯區(qū)，且手里較為復(fù)雜，通過設(shè)置加強約束架，能夠抑制混凝土樁澆筑過程中中心區(qū)域的橫向膨脹，提高了混凝土樁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；通過設(shè)置鎖止組件能夠避免混凝土樁澆筑過程中約束組件、加強約束架移位，提高混凝土樁內(nèi)部應(yīng)力的均勻性。

7、進一步地，鎖止組件包括套設(shè)在立筋外部的安裝套、數(shù)個等距分布在安裝套內(nèi)壁上的鎖止推桿和活動設(shè)置在安裝套上且分別與各個鎖止推桿連接的驅(qū)動件；各個鎖止推桿分別活動鉸接在安裝套的內(nèi)壁上，各個鎖止推桿遠(yuǎn)離其與安裝套鉸接點的一端均活動鉸接有能夠與立筋活動卡接的摩擦塊；驅(qū)動件包括貫穿設(shè)置在安裝套上且分別與各個鎖止推桿滑動卡接的驅(qū)動桿、滑動卡接在安裝套外部且同時與各個驅(qū)動桿抵接的壓套和螺紋連接在安裝套外部且與壓套上端面抵接的螺紋套；各個驅(qū)動桿上均套設(shè)有與安裝套的內(nèi)壁抵接的壓縮彈簧；壓套內(nèi)部設(shè)置有與對應(yīng)位置處的驅(qū)動桿一一對應(yīng)滑動卡接的楔形導(dǎo)槽；

8、說明：使用時，分別通過安裝套將約束組件、加強約束架套設(shè)在立筋上；然后旋轉(zhuǎn)螺紋套，壓套在螺紋套的擠壓作用下沿安裝套向下移動；此時各個驅(qū)動桿在楔形導(dǎo)槽的作用下相互靠近，并對應(yīng)的鎖止推桿沿其與安裝套的鉸接點旋轉(zhuǎn)，最終使得各個摩擦塊靠近立筋，對立筋進行抱合鎖止。

9、進一步地，錨固盤內(nèi)部中空，錨固盤上端活動卡接有預(yù)緊盤，預(yù)緊盤通過插桿與錨固盤活動插接；錨固盤內(nèi)部等距分布有數(shù)個分別與預(yù)緊盤下底面抵接的減震彈簧；

10、說明：當(dāng)預(yù)應(yīng)力錨桿上的載荷發(fā)生變化時，預(yù)緊盤壓縮減震彈簧，利用減震彈簧的彈性形變吸收預(yù)應(yīng)力錨桿所承受的載荷能量，從而使得預(yù)應(yīng)力錨桿始終保持穩(wěn)定的預(yù)緊力。

11、進一步地，下基座和上基座上的定位臺內(nèi)部均預(yù)埋有水平導(dǎo)管，水平導(dǎo)管內(nèi)部套設(shè)有兩端均貫穿鋼管護壁的螺紋拉桿；下基座和上基座的內(nèi)部均預(yù)埋有加強塊，各個加強塊上均設(shè)置有套設(shè)在對應(yīng)位置處的螺紋拉桿上的豎向拉板；螺紋拉桿上螺紋連接有與對應(yīng)位置處的豎向拉板抵接的固定螺栓；

12、說明：利用螺紋拉桿、豎向拉板將下基座、上基座和鋼管護壁分別進行固定，有利于提高鋼管護壁與下基座、上基座之間的連接穩(wěn)定性。

13、進一步地，水平導(dǎo)管水平等距設(shè)置有數(shù)個，螺紋拉桿的數(shù)量與水平導(dǎo)管的數(shù)量對應(yīng)一致；豎向拉板內(nèi)部滑動卡接有同時套設(shè)在各個螺紋拉桿上的立板；豎向拉板內(nèi)部且位于立板下方設(shè)置有推動板；推動板通過滑動桿與豎向拉板活動插接，滑動桿底端設(shè)置有與豎向拉板的內(nèi)壁抵接的阻尼彈簧；

14、說明：當(dāng)螺紋拉桿插入立板內(nèi)部后，立板在推動板和阻尼彈簧的共同作用下靠近對應(yīng)位置處的加強塊，從而使得下基座、上基座始終靠近鋼管護壁。

15、進一步地，下基座與鋼管護壁之間設(shè)置有支撐組件；支撐組件包括通過螺栓活動連接在鋼管護壁外側(cè)壁上的支撐座、活動鉸接在支撐座上的調(diào)節(jié)齒條、活動卡接在下基座上端面的定位座和活動鉸接在定位座上且套設(shè)在調(diào)節(jié)齒條外部的導(dǎo)向套；導(dǎo)向套上轉(zhuǎn)動卡接有與調(diào)節(jié)齒條嚙合連接的調(diào)節(jié)齒輪；導(dǎo)向套上螺紋連接有能夠與調(diào)節(jié)齒條活動卡接的尖頭螺釘；下基座上端面設(shè)置有與定位座活動卡接的沉孔；

16、說明：施工過程中，當(dāng)樁體吊裝至下基座上時，利用支撐組件對樁體進行支撐，有利于提高施工安全性；同時，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)齒輪，能夠使調(diào)節(jié)齒條在導(dǎo)向套內(nèi)部移動，從而便于對樁體的豎向位置進行調(diào)整，提高了施工便利性。

17、本發(fā)明還提供了一種預(yù)應(yīng)力工礦工程混凝土異型樁的施工方法，基于上述的一種預(yù)應(yīng)力工礦工程混凝土異型樁，包括以下步驟；

18、s1、澆筑下基座和上基座；

19、s2、向鋼管護壁內(nèi)部置入立筋，并通過約束組件對立筋進行限位固定；然后向鋼管護壁和立筋之間的縫隙澆筑混凝土；

20、s3、待下基座、上基座和樁體完全凝土后，將其吊裝至施工現(xiàn)場；然后將樁體吊裝至下基座上端，使下基座上的定位臺卡接在鋼管護壁內(nèi)底部；

21、s4、將預(yù)應(yīng)力錨桿通過混凝土樁上的貫穿孔插入下基座上的安裝孔內(nèi)部，然后將上基座吊裝至樁體頂端，并使上基座上的定位臺卡接在鋼管護壁內(nèi)頂部，此時預(yù)應(yīng)力錨桿頂端插入上基座上的安裝孔內(nèi)部；

22、s4、利用錨固盤分別對預(yù)應(yīng)力錨桿的兩端進行固定，并對預(yù)應(yīng)力錨桿施加所需的預(yù)緊力。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾點：

24、第一、本發(fā)明的異型樁采用裝配式結(jié)構(gòu)，通過預(yù)應(yīng)力錨固件將樁體與混凝土基礎(chǔ)采用預(yù)應(yīng)力張拉的方式進行拼裝，生產(chǎn)工藝簡單，預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化程度高，施工工藝成熟，能有效提高混凝土異型樁的現(xiàn)場裝配質(zhì)量與建造效率；

25、第二、本發(fā)明的異形樁內(nèi)部設(shè)置有不同形狀的第一約束架、第二約束架和加強約束架，提高了各個立筋之間相互約束能力，提高了樁體澆筑過程中其中心位置的抗膨脹能力，進而提高了樁體的承載能力以及抗剪能力；

26、第三、本發(fā)明通過在錨固盤內(nèi)部設(shè)置減震彈簧了，利用減震彈簧的彈性形變吸收預(yù)應(yīng)力錨桿所承受的載荷能量，從而使得預(yù)應(yīng)力錨桿始終保持穩(wěn)定的預(yù)緊力，提高了樁體與混凝土基礎(chǔ)之間的連接穩(wěn)定性；樁體與下基座拼裝過程中了，利用支撐組件對樁體進行支撐，有利于提高施工安全性；而且，利用支撐組件便于對于對樁體的豎向位置進行調(diào)整，提高了施工便利性。