本發(fā)明涉及土木工程施工
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種榫卯式內(nèi)接預(yù)制樁及其施工方法。
背景技術(shù)：
：預(yù)制樁可以在工廠制作，工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行壓樁，工期短，可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，降低施工成本。由于工廠生產(chǎn)的預(yù)制樁長度一般為10～12米，當(dāng)工程地質(zhì)條件差需要比較長的樁時(shí)，需要在工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行接樁。目前常用的接樁技術(shù)有焊接連接和法蘭盤連接，這兩種接樁方法需要在連接樁頭預(yù)埋鋼圈。并且存在以下不足點(diǎn)：1、采用焊接連接的時(shí)候，為了避免焊接變形造成的連接樁頭錯(cuò)位，需要兩名工人對(duì)稱進(jìn)行焊接，對(duì)工人的技術(shù)水平要求較高，需要較高的人工費(fèi)，同時(shí)連接鋼圈在焊接殘余應(yīng)力作用下，容易腐蝕。2、采用法蘭盤連接時(shí)，會(huì)造成連接樁頭截面大于樁身截面從而增加壓樁難度，并且法蘭盤在土中也易發(fā)生腐蝕。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種榫卯式內(nèi)接預(yù)制樁及其施工方法，可實(shí)現(xiàn)從預(yù)制樁內(nèi)部對(duì)兩節(jié)預(yù)制樁的連接。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種榫卯式內(nèi)接預(yù)制樁，包括樁尾卯、樁頭榫、連接螺栓和加強(qiáng)樁頭擋塊，樁尾卯布置在預(yù)制樁的尾部，最后一節(jié)預(yù)制樁不設(shè)；所述樁尾卯包括樁尾連接鋼筒、定位滑槽和螺栓凹口，距預(yù)制樁尾部50mm處沿預(yù)制樁長度方向每隔100mm布置一個(gè)樁尾連接鋼筒，相鄰兩個(gè)樁尾連接鋼筒中后一個(gè)的鋼筒的安裝角度為前一個(gè)鋼筒方向繞預(yù)制樁中間圓洞的圓心旋轉(zhuǎn)90度；所述樁尾連接鋼筒兩端通過橡膠帽密封；樁尾連接鋼筒和預(yù)制樁外壁連接處布置有螺栓凹口；在預(yù)制樁壁內(nèi)部樁尾卯位置處布置有定位滑槽；所述樁頭榫包括定位楔塊和樁頭連接鋼筒，所述樁頭榫為鋼筋混凝土圓柱，布置在預(yù)制樁的樁頭，第一節(jié)預(yù)制樁不設(shè)，其直徑比預(yù)制樁內(nèi)部圓洞直徑小2～3mm，長度為400mm，距離其端部50mm與樁尾卯對(duì)應(yīng)位置布置有樁頭連接鋼筒，所述定位楔體布置在樁頭榫的表面，其平面尺寸為95×48mm，長度為400mm；所述連接螺栓為高強(qiáng)度螺栓，直徑為12～20mm，長度l＝l1+l2，其螺帽的表面有可供六角扳手施加扭矩的六邊形刻槽，連接螺栓穿過樁尾連接鋼筒與樁頭連接鋼筒的螺紋連接從而連接樁尾卯和樁頭榫，連接螺栓擰緊后其螺帽填滿樁尾卯表面的凹口，所述加強(qiáng)樁頭擋塊布置在樁頭榫的后部，預(yù)制樁縱向鋼筋在加強(qiáng)樁頭擋塊處進(jìn)行彎折布置進(jìn)樁頭榫，實(shí)現(xiàn)鋼筋的通長，其寬度為100-200mm。優(yōu)選地，所述樁尾連接鋼筒長度l1比預(yù)制樁壁的厚度小5-10mm，鋼筒的厚度為5mm，內(nèi)壁光滑，其內(nèi)徑比連接螺栓的直徑大1.5-2.5mm。優(yōu)選地，所述螺栓凹口為圓形，其直徑比連接螺栓的螺帽大2-5mm，凹口的深度比連接螺栓螺帽的厚度大5-10mm。優(yōu)選地，所述定位滑槽布置在樁尾卯的內(nèi)壁，其平面為矩形，寬×厚＝100×50mm，其長度為400mm。優(yōu)選地，樁頭榫的混凝土強(qiáng)度等級(jí)和鋼筋直徑與預(yù)制樁樁體相同，優(yōu)選地，所述樁頭連接鋼筒的內(nèi)徑和內(nèi)部螺紋與連接螺栓直徑和螺紋相匹配，鋼筒壁厚5mm，長度l2等于預(yù)制樁中間圓洞半徑的0.6倍，且不小于50mm，樁頭連接鋼筒一端為開口，可以用橡膠帽密封，另一端封閉。本發(fā)明還提供了一種榫卯式內(nèi)接預(yù)制樁的施工方法，包括以下步驟：s1、根據(jù)預(yù)制樁的長度和樁頭加強(qiáng)擋塊的位置，截取通長鋼筋，使預(yù)制樁縱筋和樁頭榫內(nèi)部鋼筋通長；s2、在預(yù)制樁綁扎鋼筋時(shí)，在其樁尾卯相應(yīng)位置處的鋼筋處綁扎樁尾連接鋼筒，鋼筒兩端用橡膠帽密封，以防混凝土澆筑時(shí)鋼筒被堵住，除第一節(jié)樁之外，其余樁的樁頭均需多出400mm的樁頭榫鋼筋，然后在樁頭榫鋼筋上綁扎樁頭連接鋼筒，并用橡膠帽將樁頭連接鋼筒的開口堵住，防止水泥砂漿進(jìn)入鋼筒，制作模板，并澆筑混凝土；s3、拆除模板并對(duì)預(yù)制樁進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，達(dá)到強(qiáng)度的各節(jié)預(yù)制樁進(jìn)行編號(hào)，按類進(jìn)行堆放，堆放和運(yùn)輸過程中注意對(duì)樁頭榫和樁尾卯的保護(hù)；s4、壓入第一節(jié)預(yù)制樁之后，取出連接鋼筒中的橡膠帽，在第一節(jié)樁的樁尾樁壁和第二節(jié)樁的樁頭樁壁涂一層環(huán)氧樹脂膠，然后將第二節(jié)樁的樁頭榫的定位楔塊對(duì)準(zhǔn)第一節(jié)樁的樁尾卯定位滑槽，使第二節(jié)樁樁頭榫進(jìn)入第一節(jié)樁的樁尾卯；s5、將4個(gè)連接螺栓依次穿過樁尾連接鋼筒并擰入樁頭連接鋼筒，完成初擰，檢查樁頭連接狀態(tài)，并完成終擰，在連接螺栓螺帽涂一層防銹漆；s6、進(jìn)行第二節(jié)樁的壓樁，重復(fù)步驟s4和s5，以致完成預(yù)制樁的壓樁。優(yōu)選地，所述樁頭榫鋼筋與預(yù)制樁的主筋通長。本發(fā)明具有以下有益效果：1、采用內(nèi)接樁，不影響預(yù)制樁的壓樁；2、采用高強(qiáng)度螺栓連接樁頭榫和樁頭卯以承擔(dān)連接處的拉力，樁頭榫用于抵抗連接處的剪力。并且螺栓不在同一水平面，保證了樁頭榫的有效面積；3、高強(qiáng)度螺栓螺帽表面用防銹漆處理，接樁處用環(huán)氧樹脂連接，能夠防止螺栓的銹蝕；4、接樁處涂抹環(huán)氧樹脂，防止水進(jìn)入預(yù)制內(nèi)部；6、連接鋼筒的密封橡膠帽可以重復(fù)利用，節(jié)約資源；7、內(nèi)接樁結(jié)構(gòu)可以作為預(yù)制樁的一部分，同時(shí)生產(chǎn)，基本不會(huì)影響預(yù)制樁的生產(chǎn)進(jìn)度，并且對(duì)其生產(chǎn)工藝影響不大。附圖說明圖1為本發(fā)明實(shí)施例中首節(jié)榫卯式預(yù)制樁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例中中間的榫卯式預(yù)制樁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例中末節(jié)榫卯式預(yù)制樁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例中樁尾卯水平剖面圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例中樁頭榫水平剖面圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例中的連接螺栓示意圖。圖中：1-中間節(jié)預(yù)制樁，11-預(yù)制樁樁壁，12-樁尾卯，13-樁頭榫，121-樁尾連接鋼筒，122-定位滑槽，123-螺栓凹口，131-定位楔塊，132-樁頭連接鋼筒，14-連接螺栓，141-螺帽，15-加強(qiáng)樁頭擋塊，16-縱向受力鋼筋，17-箍筋，2-首節(jié)預(yù)制樁，21-樁頭，3-末節(jié)預(yù)制樁。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。以外徑500mm，壁厚100mm，長度12m的a型phc管樁為例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。如圖1-圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種榫卯式內(nèi)接預(yù)制樁，包括樁尾卯12，樁頭榫13，連接螺栓14和加強(qiáng)樁頭擋塊15。所述樁尾卯12包括樁尾連接鋼筒121、定位滑槽122和螺栓凹口123，樁尾卯布置在預(yù)制樁1的尾部(末節(jié)樁不設(shè))，距尾部50mm沿預(yù)制樁長度方向每隔100mm布置一個(gè)樁尾連接鋼筒121，每個(gè)鋼筒的方向?yàn)榍耙粋€(gè)鋼筒方向繞預(yù)制樁1中間圓洞的圓心轉(zhuǎn)90度。所述樁尾連接鋼筒長度為90-95mm，優(yōu)選90mm。鋼筒的厚度為5mm，內(nèi)壁光滑，其內(nèi)徑為18mm，連接鋼筒兩端可用橡膠帽密封。在樁尾連接鋼筒121和預(yù)制樁外壁連接處布置螺栓凹口123。所述螺栓凹口為圓形，其直徑比連接螺栓14的螺帽大2-5mm，凹口的深度比連接螺栓螺帽的厚度大5-10mm。在預(yù)制樁壁11內(nèi)部樁尾卯位置處布置定位滑槽122。所述定位滑槽122布置在樁尾卯12的內(nèi)壁，其平面為矩形，寬×厚＝100×50mm，其長度為400mm。所述樁頭榫13包括定位楔塊131和樁頭連接鋼筒132。樁頭榫13為鋼筋混凝土圓柱，布置在預(yù)制樁1的樁頭(首節(jié)樁不設(shè))，其直徑為297-298mm比預(yù)制樁1內(nèi)部圓洞直徑小2～3mm，長度為400mm，樁頭榫13的混凝土強(qiáng)度等級(jí)和鋼筋直徑與預(yù)制樁1樁體相同，距離其端部50mm與樁尾卯12對(duì)應(yīng)位置布置樁頭連接鋼筒132，可用橡膠帽密封。所述樁頭連接鋼筒132的內(nèi)徑和內(nèi)部螺紋與連接螺栓14直徑和螺紋相匹配，鋼筒壁厚5mm，長度為90mm等于預(yù)制樁1中間圓洞半徑的0.6倍，樁頭連接鋼筒132一端為開口，另一端封閉。所述定位楔體131布置在樁頭榫13的表面，其平面尺寸為95×48mm，長度為400mm。所述連接螺栓14為高強(qiáng)度螺栓，直徑為12～20mm，優(yōu)選16mm，長度為270mm，其螺帽141的表面有可供六角扳手施加扭矩的六邊形刻槽，連接螺栓14穿過樁尾連接鋼筒121與樁頭連接鋼筒132的螺紋連接從而連接樁尾卯12和樁頭榫13，連接螺栓14擰緊后其螺帽141填滿樁尾卯14表面的凹口。所述加強(qiáng)樁頭擋塊15布置在樁頭榫13的后部，預(yù)制樁縱向鋼筋在加強(qiáng)樁頭擋塊15處進(jìn)行彎折布置進(jìn)樁頭榫13，實(shí)現(xiàn)鋼筋的通長，其寬度為100-200mm，在此選100mm。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種榫卯式內(nèi)接預(yù)制樁施工方法，包括以下步驟：s1、根據(jù)預(yù)制樁的長度和樁頭加強(qiáng)擋塊的位置，截取通長鋼筋，使預(yù)制樁縱筋和樁頭榫內(nèi)部鋼筋通長。s2、在預(yù)制樁綁扎鋼筋時(shí)，在其樁尾卯12相應(yīng)位置處的鋼筋處綁扎樁尾連接鋼筒121，鋼筒兩端用橡膠帽密封，以防混凝土澆筑時(shí)鋼筒被堵住，除第一節(jié)樁之外，其余樁的樁頭多出400mm的樁頭榫13的鋼筋，鋼筋與預(yù)制樁的主筋通長。在樁頭榫13相應(yīng)位置的鋼筋上綁扎樁頭連接鋼筒132，并用橡膠帽將樁頭連接鋼筒132的開口堵住，防止水泥砂漿進(jìn)入鋼筒。制作模板，并澆筑混凝土。s3、拆除模板并對(duì)預(yù)制樁進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，達(dá)到強(qiáng)度的各節(jié)預(yù)制樁進(jìn)行編號(hào)，按類進(jìn)行堆放。堆放和運(yùn)輸過程中注意對(duì)樁頭榫13和樁尾卯12的保護(hù)。s4、壓入第一節(jié)樁之后，取出連接鋼筒的橡膠帽，在第一節(jié)樁的樁尾樁壁和第二節(jié)樁的樁頭樁壁涂一層環(huán)氧樹脂膠。然后將第二節(jié)樁的樁頭榫13的定位楔塊131對(duì)準(zhǔn)第一節(jié)樁的樁尾卯12定位滑槽122，使第二節(jié)樁樁頭榫13進(jìn)入第一節(jié)樁的樁尾卯12。s5、將4個(gè)連接螺栓14依次穿過樁尾連接鋼筒121并擰入樁頭連接鋼筒132，完成初擰，檢查樁頭連接狀態(tài)，并完成終擰，在連接螺栓螺帽涂一層防銹漆。s6、進(jìn)行第二節(jié)樁的壓樁，重復(fù)步驟s4和s5，以致完成預(yù)制樁的壓樁。本發(fā)明采用樁頭榫和樁尾卯實(shí)現(xiàn)預(yù)制裝的內(nèi)部連接，不影響預(yù)制樁的壓樁。與傳統(tǒng)的預(yù)制樁接樁對(duì)比如表1。表1榫卯式內(nèi)接預(yù)制樁接樁與傳統(tǒng)接樁技術(shù)的對(duì)比比較項(xiàng)目?jī)?nèi)接樁焊接法法蘭盤連接樁頭處理樁頭榫和樁尾卯連接鋼板連接鋼板和法蘭盤樁頭是否易銹蝕不銹蝕易銹蝕易銹蝕所需人工一人兩人1-2人連接所需時(shí)間5-10分鐘20-30分鐘10-20分鐘以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12