預應力管樁立柱的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種深基坑內(nèi)支撐體系中的立柱，特別涉及一種預應力管粧立柱，也可應用于置于深基坑內(nèi)的塔吊組合式基礎。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，土地集約化開發(fā)已受到越來越高的重視，超深地下空間的應用也越來越多，尤其是在城市密集區(qū)，更是深、大基坑被廣泛應用。對于較深基坑，作為確保深基坑支護安全性和盡可能減小對周邊環(huán)境影響的措施一一內(nèi)支撐被大量使用。
[0003]作為內(nèi)支撐體系，一般采用鋼結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)。對于大型基坑體系，由于首層支撐體系可能存在拉力，且對于超大基坑，首道支撐通常需要設置棧橋，或解決較大溫度變形影響，加之鋼筋混凝土內(nèi)支撐體系在與豎向圍護結(jié)構(gòu)體系的連接節(jié)點(通常與冠梁相連)較為可靠，對于溫度變形混凝土結(jié)構(gòu)相對于鋼結(jié)構(gòu)支撐又較小，從而鋼筋混凝土支撐體系被大量使用。上海等地明確在深基坑設計中，對于有內(nèi)支撐體系的，已明確首道撐必須采用鋼筋混凝土支撐體系。但混凝土支撐體系相對于鋼結(jié)構(gòu)支撐體系，重量較大。因此對支撐水平支撐結(jié)構(gòu)的立柱要求相應較高。作為混凝土水平支撐的支座，主要承受混凝土支撐自重以及相應的施工荷載(棧橋等)，對于超大基坑，多道支撐，還須承擔拆撐機械的荷載。因此，對立柱的要求相應較高。
[0004]目前立柱體系常采用鉆孔灌注粧+鋼格構(gòu)柱、預制管粧，或預制方粧的型式，也有部分工程直接采用鋼管粧。對于用在深基坑內(nèi)支撐中的立柱主要解決立柱與支撐梁的連接、立柱穿地下室底板防水的問題。以下逐一對現(xiàn)有立柱的優(yōu)缺點進行了分析，主要為:
[0005]1、鉆孔灌注粧+鋼格構(gòu)柱的立柱型式
[0006]作為一種常用的基坑立柱型式，鉆孔灌注粧+鋼格構(gòu)柱(鋼管、型鋼)主要具有以下優(yōu)點:
[0007](1)能夠適用于各種土層及不同基坑支護型式；
[0008](2)能夠有效將混凝土支撐承擔的豎向荷載傳遞到立柱粧基礎中；
[0009](3)通過鋼格構(gòu)柱插入鉆孔灌注粧一定深度，并與鉆孔灌注粧的主筋焊接從而能夠方便地解決鋼格構(gòu)柱與鉆孔灌注粧的連接；
[0010]缺點主要為:
[0011](1)采用鉆孔灌注粧施工，相應的經(jīng)濟費用較高，同時在施工過程中會產(chǎn)生泥漿污染。
[0012](2)鋼格構(gòu)柱的垂直度較難控制，且鋼格構(gòu)柱截面的方向較難控制，以致在支撐梁施工時，支撐梁的鋼筋無法穿越鋼格構(gòu)柱，也將對支撐與鋼格構(gòu)柱的節(jié)點承載產(chǎn)生不利影響，同時由于垂直度控制不好，大大降低了鋼格構(gòu)柱的承載能力，甚至有的項目還需進行加強。
[0013]2、預應力管粧直接作為立柱的型式
[0014]該種立柱型式在上海地區(qū)曾經(jīng)被使用，主要優(yōu)點有:
[0015](1)預應力管粧的施工質(zhì)量能夠有所保證，施工速度快，且不需要更長的養(yǎng)護期。
[0016](2)由于預應力管粧施工過程中，不產(chǎn)生泥漿，采用靜壓施工時，對外圍環(huán)境影響小。
[0017](3)預應力管粧作為一種成品，在經(jīng)濟上比較有大的優(yōu)勢。
[0018]存在的缺點:
[0019](1)與支撐梁的連接節(jié)點較為復雜；
[0020](2)立柱穿越底板的防水節(jié)點較難施工。
[0021]3、預制方粧直接作為立柱的型式
[0022]該種立柱型式首先由南京工業(yè)大學黃廣龍等人提出，其特點與預應力管粧較為類似，同時針對預應力管粧存在的缺點，在預制方粧四角增設角鋼來解決預制粧與支撐的連接。但在穿越底板防水的處理上較為復雜。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0023]為了彌補以上不足，本發(fā)明提供了一種預應力管粧+鋼格構(gòu)柱立柱型式，該預應力管粧+鋼格構(gòu)柱立柱體系剛度強，經(jīng)濟又相對容易施工。
[0024]本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種預應力管粧立柱，包括鋼格構(gòu)柱、管粧和管粧插芯，管粧插芯同軸固定連接于鋼格構(gòu)柱下端，管粧插芯固定插設于環(huán)形柱狀的管粧內(nèi)，鋼格構(gòu)柱下端與管粧插芯上端固定連接，管粧插芯上端與管粧頂部的管粧端板相連，管粧插芯下端固定安裝有托板，托板以及管粧位于托板上方部分的內(nèi)側(cè)空隙形成一澆灌空間，該澆灌空間內(nèi)澆灌有膨脹混凝土。
[0025]作為本發(fā)明的進一步改進，所述管粧插芯上端固設有板片狀環(huán)形連接端板，所述連接端板止擋于管粧端板上側(cè)表面，且連接端板與管粧端板之間固定連接，鋼格構(gòu)柱下端與連接端板上側(cè)表面固定連接。
[0026]作為本發(fā)明的進一步改進，所述鋼格構(gòu)柱下端的端部固定設有若干三角形加勁板，三角形加勁板與管粧插芯上端的連接端板固定連接，三角形加勁板分別位于各個綴板外側(cè)以及L形角鋼內(nèi)側(cè)，L形角鋼內(nèi)側(cè)的三角加勁板恰位于L形角鋼的彎角處，且與L形角鋼側(cè)壁之間的夾角為45°。
[0027]作為本發(fā)明的進一步改進，所述托板圓周外側(cè)與管粧內(nèi)側(cè)壁之間夾設有海綿條。
[0028]作為本發(fā)明的進一步改進，所述管粧插芯與鋼格構(gòu)柱結(jié)構(gòu)相同，包括四根L形角鋼和若干組綴板，所述四根L形角鋼圍成一方形結(jié)構(gòu)，每組四塊綴板，四塊綴板分別固定貼合于方形結(jié)構(gòu)每一側(cè)面的兩根L形角鋼外側(cè)，若干組綴板沿L形角鋼長度方向間隔排列，L形角鋼與綴板形成一方框狀柱體結(jié)構(gòu)，鋼格構(gòu)柱與管粧插芯部分的鋼格構(gòu)柱雖結(jié)構(gòu)型式相同，但設計要求不同。
[0029]作為本發(fā)明的進一步改進，所述鋼格構(gòu)柱上端設有與管粧直徑相同的圓板，用于錘擊法和頂壓法施工，使錘擊應力或頂壓應力能夠較均勻傳遞給鋼格構(gòu)柱，以及錘擊、頂壓和抱壓下的送粧器能夠較均勻傳遞給鋼格構(gòu)柱。
[0030]作為本發(fā)明的進一步改進，鋼格構(gòu)柱上根據(jù)管粧施工工藝要求不同還設有抱壓平臺，該抱壓平臺包括外接固定套設于鋼格構(gòu)柱的圓環(huán)形鋼環(huán)和若干加強筋，所述各加強筋兩端分別與對應的綴板外側(cè)面(或鋼格構(gòu)柱“L”型角鋼上)與鋼環(huán)內(nèi)側(cè)面固定連接，抱壓平臺處的鋼格構(gòu)柱內(nèi)部還填充有混凝土，抱壓平臺用于抱壓法施工，通過抱壓平臺來解決抱壓夾具順利進行鋼格構(gòu)柱段的施工，針對靜壓施工的抱壓平臺也可設置在錘擊發(fā)和頂壓法中，從而提升鋼格構(gòu)柱在施工過程中的自身穩(wěn)定性，必要時，可在鋼格構(gòu)柱形成的方形空間內(nèi)整體澆筑混凝土，從而進一步提升鋼格構(gòu)柱的自身穩(wěn)定性，從而確保能夠滿足施工荷載需求，基坑開挖時，可同步鑿除鋼格構(gòu)柱形成的方形空間內(nèi)的混凝土，從而便于支撐、底板等區(qū)域的混凝土施工。
[0031]作為本發(fā)明的進一步改進，所述若干抱壓平臺均勻間隔的設置于鋼格構(gòu)柱上，兩兩抱壓平臺之間間距為1.5-2.0m,從而便于抱壓夾具的施工。
[0032]作為本發(fā)明的進一步改進，所述連接端板上分別設有位置正對的若干透氣孔，該若干透氣孔恰與澆灌空間位置正對，從而確保在混凝土澆灌振搗時，能夠排氣，確?；炷撩軐?，可在連接端板頂部開設8個直徑為10_透氣孔。
[0033]本發(fā)明通過合理設計管粧插芯，解決了管粧與鋼格構(gòu)柱的連接問題；并通過設計抱壓平臺，必要時在鋼格構(gòu)柱內(nèi)進行全截面灌芯，解決了施工問題。
[0034]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:本發(fā)明將預應力管粧和鋼格構(gòu)柱結(jié)合在一起作為深基坑水平支撐(塔吊組合式基礎)的立柱體系，該體系通過鋼格構(gòu)柱將水平支撐體系傳遞來的豎向荷載傳遞到預應力管粧，該種節(jié)點的優(yōu)點主要在于:充分發(fā)揮了預應力管粧作為承壓粧的優(yōu)越性，同時施工速度較快，相對于鉆孔灌注粧，能在經(jīng)濟上節(jié)省不少費用，同時在施工進度上大大加快；利用鋼格構(gòu)柱，而非鋼管，充分利用了鋼格構(gòu)柱方形截面型式在同等面積下，具有較大慣性矩，提升整體剛度的作用，同時充分發(fā)揮了鋼格構(gòu)柱在基坑上部與支撐連接、穿越底板防水施工的優(yōu)越性。
【附圖說明】
[0035]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理主視圖；
[0036]圖2為圖1中A-A部剖視圖；
[0037]圖3為圖1中B-B部剖視圖；
[0038]圖4為圖1中C-C向剖視圖；
[0039]圖5為圖1中D-D部剖視圖；
[0040]圖6為圖1中E-E部剖視圖；
[0041]圖7為圖1中F-F向剖視圖；
[0042]圖8為一種加勁板結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0043]圖9為另一種加勁板結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0044]圖10為連接端板結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實施方式】
[0045]為實現(xiàn)預應力管粧+鋼格構(gòu)柱這種立柱型式，在設計上主要解決鋼格構(gòu)柱1與預應力管粧2的連接節(jié)點問題，在施工上主要解決預應力管粧+鋼格構(gòu)柱后如何在保證鋼格構(gòu)柱1與預應力管粧2節(jié)點施工質(zhì)量情況下采用靜壓粧工藝進行施工。本實施例結(jié)合工程案例，通過實驗，研制了一套預應力管粧2+鋼格構(gòu)柱1的立柱型式，作為深基坑