CN103898914A - 一种预制方桩作为混凝土支撑立柱的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预制方桩作为混凝土支撑立柱的方法，该预制方桩作为混凝土支撑立柱的方法包括：预制桩与首道支撑的连接、预制桩与第二道及以下支撑的连接、预制桩与底板的连接；克服了造价高，不经济，立柱桩需要较长的养护时间的缺点，将预制桩作为混凝土支撑立柱。本发明的方法安全可靠、施工速度快、成桩质量高、无需养护、环保及单价低，且社会与经济效益显著，适用范围广，有广泛的市场应用前景，实现了预制方桩一桩两用，降低了施工的成本。
Description
技术领域
本发明属于混凝土支撑技术领域，尤其涉及一种预制方桩作为混凝土支撑立柱的方法。
背景技术
随着我国大部分城市发展的步伐加快，地下空间的开发利用得到快速发展，基坑工程日益增多，开挖深度亦越来越深。
基坑支护是一项系统工程，也是一项风险工程，设计过程应充分认识支护工程的特点，设计方案既要保证整个支护结构的安全，又要方便施工、节约造价。目前，土地使用范围受限，支护结构不能超越用地范围红线，致使软土地区大部分基坑采用板式围护墙结合混凝土内支撑的支护型式。内支撑系统由水平支撑和竖向支承两部分基本构件组成。在常规的支护工程中竖向构件包括立柱和立柱桩两部分。其中立柱常采用角钢格构柱、H型钢、钢管或者钢管混凝土柱，立柱桩常采用灌注桩、水泥土搅拌桩或者高压旋喷桩；部分工程采用PHC管桩。根据工程需要，立柱和立柱桩进行组合设计。对大面积深基坑工程，竖向支撑系统采用上述组合型式，造价较高，不经济，且立柱桩需要较长的养护时间。
预制桩作为立柱桩在深基坑支护工程中的应用是一种新的尝试。传统的预制桩因其抗弯、抗裂能力较差，作为支撑立柱欠妥，但目前国内生产的高强度空心预制方桩，其抗弯、抗裂性能已提高，降低了原有混凝土方桩的施工破损率，且高强混凝土配方形头部，耐冲击性能较高，桩在施工中桩头破损几率很小。方形具有较大的焊接周长，充分保证每节桩之间的有效焊接强度，减小了施工中出现的节头脱焊或移位现象，使沉桩质量较易保证。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种预制方桩作为混凝土支撑立柱的方法，旨在解决现在国内大部分基坑支护工程使用的竖向支撑体系造价较高，不经济，且立柱桩需要较长的养护时间的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种预制方桩作为混凝土支撑立柱的方法，该预制方桩作为混凝土支撑立柱的方法包括以下步骤：
步骤一，支护桩、止水桩、工程桩及立柱桩施工结束后，开挖基坑内第一皮土方至第一道支撑底标高，人工清理立柱桩桩头，桩头清理后，在预制桩外侧四周包焊角钢，增大预制桩立柱的强度，必要时可在桩身外包角钢上施加预应力；
步骤二，角钢外侧加焊矩形钢缀板，桩身外包角钢应锚入支撑梁内，锚固长度与预制桩锚入支撑内的长度相同；锚入支撑内的角钢四周加焊抗剪短钢筋；预制桩与角钢之间的间隙应采用素混凝土密实填充；
步骤三，焊接结束后，在桩芯内插入连接钢筋笼，并填芯浇筑混凝土至第二道支撑底标高；填芯连接钢筋笼要求深入首道支撑内一定长度，露出的钢筋弯钩锚固在支撑里面，最后立柱桩桩头与内支撑整体浇注在一起；
步骤四，现浇混凝土内支撑梁的宽度大于预制桩立柱的边长，采用梁纵筋绕过方桩的连接方式，将梁端局部增大、加宽，使梁顶面和底面纵向钢筋靠近桩边连续通过，同时根据计算，加设牛腿作为梁的支座以传递梁的剪力；在梁宽的起点处，于钢筋转折点前后设置附加箍筋，以承受纵筋的侧向张力；
步骤五，在预制桩立柱位置，基础底板设置施工缝，采用二次浇筑的型式，其中基础底板施工缝应设置在基础底板内部，即基础分两层施工，施工缝形成凹字形，把施工缝留在底板内部；
步骤六，基础底板施工缝以下，在预制桩外侧竖向包焊四块方形钢片，且四块钢板焊接成一个整体；水平向包焊一块封闭的方形钢板，竖向钢板与预制桩间隙密实填充环氧树脂或者丙烯酸脂胶乳类防水涂料等其它柔性防水材料，最上端预制立柱四侧采用四块角钢包焊，形成两道防水，通过延长渗水途径起到止水目的；
步骤七，后期预制桩凿除后，采用一块盖在角钢上面，四边与密封角钢焊接牢固。立柱位置留空浇筑，待立柱凿除干净后，将施工缝凿毛，设置遇水膨胀止水条，填充微膨胀混凝土。
进一步，该预制方桩包括：角钢外锚固钢筋、第一外包钢缀板、桩身外包角钢、填芯钢筋、首道混凝土支撑、填芯封底、第二外包钢缀板、第二道混凝土支撑、预制混凝土立柱桩、膨胀止水条、施工缝、底板施工缝、垂向钢环板、底板、钢盖板、桩身外包角钢、外包竖向环板；
首道混凝土支撑设置在立柱桩的顶端，预制混凝土立柱桩顶端内部有一定深度的填芯钢筋，填芯钢筋底部设置有填芯封底，预制混凝土立柱桩周设置有桩身外包角钢，首道混凝土支撑底下桩身四周设有第一外包钢缀板，首道混凝土支撑里面配有角钢外锚固钢筋，首道混凝土支撑和第二道混凝土支撑间的立柱桩上设置有间隔的第二外包钢缀板，第二道混凝土支撑内部设置有角钢外锚固钢筋，第二道混凝土支撑下桩身四周设有第一外包钢缀板，底板四周设置有膨胀止水条，底板上在预制混凝土立柱桩四周有施工坑，四周有施工缝和底板施工缝，底板和预制混凝土立柱桩接触的地方设置有桩身外包角钢，桩身外包角钢上设置有钢盖板，预制混凝土立柱桩四周设置有竖向环板和垂向钢环板。
进一步，第一外包钢缀板的规格为：440*450*12，第二外包钢缀板的规格为：440*100*12。
进一步，桩身外包角钢尺寸为125*125*10。
进一步，首道混凝土支撑和第二道混凝土支撑内的角钢四周加焊长3.50m、直径为Φ25的抗剪短钢筋。
进一步，预制方桩与桩身外包角钢之间的间隙应采用等级不低于C30的素混凝土密实填充；在桩芯内插入填芯钢筋，主筋为6Φ20。
本发明提供的预制方桩作为混凝土支撑立柱的方法，包括预制桩与首道支撑的连接、预制桩与第二道及以下支撑的连接、预制桩与底板的连接；克服了造价高，不经济，立柱桩需要较长的养护时间的缺点，将预制桩作为混凝土支撑立柱。本发明的方法安全可靠、施工速度快、成桩质量高、无需养护、环保及单价低，且社会与经济效益显著，适用范围广，有广泛的市场应用前景，实现了预制方桩一桩两用，降低了施工的成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的预制方桩作为混凝土支撑立柱的方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的预制方桩的结构示意图；
图中：1、角钢外锚固钢筋；2、第一外包钢缀板；3、桩身外包角钢；4、填芯钢筋；5、首道混凝土支撑；6、填芯封底；7、第二外包钢缀板；8、第二道混凝土支撑；9、预制混凝土立柱桩；10、膨胀止水条；11、施工缝；12、底板施工缝；13、垂向钢环板；14、底板；15、钢盖板；16、桩身外包角钢；17、外包竖向环板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1所示，本发明实施例的预制方桩作为混凝土支撑立柱的方法包括以下步骤：
S101：支护桩、止水桩、工程桩及立柱桩施工结束后，开挖基坑内第一皮土方至第一道支撑底标高，人工清理立柱桩桩头，桩头清理后，在预制桩外侧四周包焊角钢，增大预制桩立柱的强度，必要时可在桩身外包角钢上施加预应力；
S102：角钢外侧加焊矩形钢缀板，桩身外包角钢应锚入支撑梁内，锚固长度与预制桩锚入支撑内的长度相同；锚入支撑内的角钢四周加焊抗剪短钢筋；预制桩与角钢之间的间隙应采用素混凝土密实填充；
S103：焊接结束后，在桩芯内插入连接钢筋笼，并填芯浇筑混凝土至第二道支撑底标高；填芯连接钢筋笼要求深入首道支撑内一定长度，露出的钢筋弯钩锚固在支撑里面，最后立柱桩桩头与内支撑整体浇注在一起；
S104：现浇混凝土内支撑梁的宽度大于预制桩立柱的边长，采用梁纵筋绕过方桩的连接方式，将梁端局部增大、加宽，使梁顶面和底面纵向钢筋靠近桩边连续通过，同时根据计算，加设牛腿作为梁的支座以传递梁的剪力；在梁宽的起点处，于钢筋转折点前后设置附加箍筋，以承受纵筋的侧向张力；
S105：在预制桩立柱位置，基础底板设置施工缝，采用二次浇筑的型式，其中基础底板施工缝应设置在基础底板内部，即基础分两层施工，施工缝形成凹字形，把施工缝留在底板内部；
S106：基础底板施工缝以下，在预制桩外侧竖向包焊四块方形钢片，且四块钢板焊接成一个整体；水平向包焊一块封闭的方形钢板，竖向钢板与预制桩间隙密实填充环氧树脂或者丙烯酸脂胶乳类防水涂料等其它柔性防水材料，最上端预制立柱四侧采用四块角钢包焊，形成两道防水，通过延长渗水途径起到止水目的；
S107：后期预制桩凿除后，采用一块盖在角钢上面，四边与密封角钢焊接牢固。立柱位置留空浇筑，待立柱凿除干净后，将施工缝凿毛，设置遇水膨胀止水条，填充微膨胀混凝土。
如图2所示，本发明实施例的预制方桩主要由：角钢外锚固钢筋1、第一外包钢缀板2、桩身外包角钢3、填芯钢筋4、首道混凝土支撑5、填芯封底6、第二外包钢缀板7、第二道混凝土支撑8、预制混凝土立柱桩9、膨胀止水条10、施工缝11、底板施工缝12、垂向钢环板13、底板14、钢盖板15、桩身外包角钢16、外包竖向环板17支撑组成；
首道混凝土支撑5设置在立柱桩9的顶端；预制混凝土立柱桩9顶端内部有一定深度的填芯钢筋4；填芯钢筋4底部设置有填芯封底6；预制混凝土立柱桩9周设置有桩身外包角钢3；首道混凝土支撑5底下桩身四周设有第一外包钢缀板2；首道混凝土支撑5里面配有角钢外锚固钢筋1；首道混凝土支撑5和第二道混凝土支撑8间的立柱桩上设置有间隔的第二外包钢缀板7；第二道混凝土支撑8内部设置有角钢外锚固钢筋1；第二道混凝土支撑8下桩身四周设有第一外包钢缀板2；底板14四周设置有膨胀止水条10；底板14上在预制混凝土立柱桩9四周有施工坑，四周有施工缝11和底板施工缝12；底板14和预制混凝土立柱桩9接触的地方设置有桩身外包角钢16；桩身外包角钢16上设置有钢盖板15；再往下预制混凝土立柱桩9四周设置有竖向环板17和垂向钢环板13。
在本发明中，第一外包钢缀板的规格为：440*450*12，第二外包钢缀板的规格为：440*100*12；
预制桩外侧四周包焊的4块角钢尺寸为125*125*10，角钢外侧加焊矩形钢缀板，其中支撑下第一块钢缀板尺寸为–440*450*12，其余的钢缀板为–440×100×12。桩身外包角钢应锚入支撑梁内，其锚固长度与预制桩锚入支撑内的长度相同。锚入支撑内的角钢四周加焊长3.50m、直径为Φ25的抗剪短钢筋。预制桩与角钢之间的间隙应采用等级不低于C30的素混凝土密实填充。在桩芯内插入填芯钢筋（主筋为6Φ20）。
预制桩立柱位置，基础底板设置施工缝，采用二次浇筑的型式，其中基础底板施工缝应设置在基础底板内部，即基础分两层施工，施工缝形成凹字形，把施工缝留在底板内部，降低基础底板漏水的几率。凹字后施工面积和深度应根据结构基础底板的厚度和配筋综合确定，不宜太大，深度建议取板厚的2/5。基础底板施工缝以下，在预制桩外侧竖向包焊四块高度为30mm，尺寸为510*510*10方形钢片，且四块钢板焊接成一个整体；水平向包焊一块530*530*10封闭的方形钢板。竖向钢板与预制桩间隙密实填充环氧树脂或者丙烯酸脂胶乳类防水涂料等其它柔性防水材料，不宜采用刚性防水材料。最上端预制立柱四侧采用四块L140*140*10角钢包焊，形成两道防水，通过延长渗水途径起到止水目的。
后期预制方桩凿除后，采用一块–600*600*10盖在角钢上面，四边与密封角钢焊接牢固。立柱位置留空浇筑，待立柱凿除干净后，将施工缝凿毛，设置遇水膨胀止水条，填充微膨胀混凝土。
结合以下的实施例对本发明的应用效果做进一步的说明：
实施例1：
1、工程概况：
1.1工程地上建筑为4层框架结构商业楼、24层剪力墙结构酒店及32层剪力墙结构商住房；地下为二层地下室，工程桩采用预制方桩。基坑总面积约17600m2，周长约535.0m。基坑北侧为文峰路，地下室外墙与该侧用地红线最近距离约为10.0m，地下室外墙距离文峰路外侧12层住宅约为23.0m；南侧为南城河路，地下室外墙与该侧用地红线最近距离约为5.6m，西南角一栋6层建筑在一期施工期间保留，二期施工时拆除；地下室外墙距离用地红线约为9.0m，该侧住宅楼分布为基坑西侧靠北，地下室外墙与住宅楼最小距离约为14.0m；基坑东侧为迎宾南路，地下室外墙距离用地红线8.5m，道路外侧建筑与基坑距离大于30.0m。
1.2基坑支护设计概况：
综合工程基坑开挖深度、场地土质条件、周边环境保护要求以及工期及造价等因素考虑，工程挡土支护桩采用450×600预应力高强度混凝土矩形支护桩，间距600mm。止水桩采用Ф8501200三轴水泥土搅拌桩，水平向设置二道钢筋混凝土内支撑，竖向立柱体系采用边长500mm的预制方桩。
1.3地质参数：
场地5A层强度中等，沉桩阻力中等，5B层土局部强度较高，选用重型施工机械，确保沉桩顺利穿越5B层及进入下层强度较好的土层。桩基设计参数详见表1，其中括号内参数为工程经验值。
表1桩基设计参数表
2、方法：
2.1预制方桩作为支撑立柱的可行性分析：
竖向支撑体系包括立柱和其下的立柱桩。在允许的条件下尽可能利用主体结构工程桩以降低工程造价，提高工程经济性；受主体结构影响时，立柱桩应专门增设。
支撑立柱需满足基坑开挖阶段的受力和使用要求，而且应便于现场施工操作。在大面积的深基坑工程中，由于各个工程的现场环境以及主体结构设计等条件各不相同，必须合理地采取有针对性的技术对策，既要保障基坑工程的安全，又要兼顾施工效率，有效的解决工程中出现的具体问题。
内支撑立柱一般按照轴心受压或者小偏心受压柱计算。传统的预制桩因其抗弯、抗裂能力较差，作为支撑立柱欠妥，但目前国内生产的高强度空心预制方桩，其抗弯、抗裂性能已提高，降低了原有混凝土方桩的施工破损率，且高强混凝土配方形头部，耐冲击性能较高，桩在施工中桩头破损几率很小。方形具有较大的焊接周长，充分保证每节桩之间的有效焊接强度，减小了施工中出现的节头脱焊或移位现象，使沉桩质量较易保证。因此，高强度预制方桩可作为内支撑竖向的立柱及立柱桩，即“一桩两用”。工程设计采用PHS-B500(300)空心方桩作为立柱及立柱桩。
2.2静压方桩施工技术要求：
作为“一桩两用”的立柱方桩关系着整个支护结构的成败，因此，在整个基坑工程施工过程均应加强管理与检验、监测工作，不符合标准的产品，严禁使用，其中对进场的成品检验标准详见表2。
表2成品预制方桩检验标准
因定位误差、压桩不当等使得柱身倾斜，土方不均衡开挖等产生的位移，使竖向支承立柱中心偏离设计位置，导致过大偏心，造成立柱承载能力下降，同时给支撑与立柱节点位置钢筋穿越处理带来困难，而且可能带来立柱与主体梁柱的矛盾问题。因此，施工中必须对立柱的定位精度与垂直度严加控制。
施工现场必须设置测量基线点及水准点，满足立柱施工的需要。测量基线布设于不受影响的地方，并定期检查校正。测放桩位的样桩，采用Φ10短钢筋或涂红色油漆作为醒目标记。测放的样桩，经清除桩位处混凝土碎块及地下障碍物，重新复位校正后，复核无误后方可实施。
桩机就位后，桩吊至桩位，桩顶套入桩帽，桩尖对准桩位并插桩，在桩机的正面、侧面用经纬仪成90°角同时校正，在桩与导杆平行，桩的垂直度符合要求并采取防止溜桩的相应技术措施后，方能投入施工。在压桩过程中，应密切观察桩的下沉情况，并作好记录，并进行实时监测。若发现监测数据超过警戒值或隆起严重后应及时进行控制，并根据监测的情况和数据，停打一段时间，以控制土体位移的发展。
作为立柱的预制桩一般需接桩，接桩时应保持上、下节桩身轴线一致，并尽可能缩短接桩时间间隔。方桩采用焊接法接桩。接桩时应两人同时对角对称地进行，焊缝应连续饱满，并用垫块填实接桩处的缝隙，以防止节点变形不均匀引起桩身倾斜。待桩接头焊缝冷却后，方可继续进行压桩施工。压桩过程的检验标准详见表3。
表3压桩施工过程检验标准
2.3预制方桩与首道支撑连接设计：
支护桩、止水桩、工程桩及立柱桩施工结束后，开挖基坑内第一皮土方至第一道支撑底标高，人工清理立柱桩桩头。清除桩顶时，不得将桩头打得缺棱掉角、开裂、酥烂，避免影响预制桩与支撑的可靠牢固连接。
桩头清理后，在预制方桩外侧四周分别包焊4块125*125*10角钢，增大预制方桩立柱的强度，必要时可在桩身外包角钢上施加预应力。角钢外侧加焊矩形钢缀板，其中支撑下第一块钢缀板尺寸为–440*450*12。桩身外包角钢应锚入支撑梁内，其锚固长度与预制桩锚入支撑内的长度相同。锚入支撑内的角钢四周加焊长3.50m、直径为Φ25的抗剪短钢筋。预制桩与角钢之间的间隙应采用等级不低于C30的素混凝土密实填充。
焊接结束后，在桩芯内插入连接钢筋笼（主筋为6Φ20），并填芯浇筑混凝土至第二道支撑底标高。填芯连接钢筋笼一般要求深入首道支撑内一定长度，露出桩截面50cm左右，露出的钢筋弯钩锚固在支撑里面，最后立柱桩桩头与内支撑整体浇注在一起。
2.4预制方桩与二道支撑连接设计：
预制方桩立柱与第二道内支撑的连接节点区，处于压、弯、剪复合受力状态，受力较复杂。节点区不同尺寸和材料的抗力元件上下、左右、前后交错，构造连接复杂。这种复杂的连接构造应合理、可靠、传力明确，不应力集中，方便构件加设、支撑钢筋绑扎及混凝土浇筑，实现“节点更强”的设计原则。
基坑工程中支撑梁为现浇钢筋混凝土梁，支撑纵筋会受到预制方桩立柱的影响，不能使梁内纵向主筋顺利贯通。若在节点处预制方桩立柱上开孔、现场穿过钢筋，方桩内需设置上下两层双向钢筋孔，削弱了桩壁，不利于保持节点的整体性。现浇混凝土内支撑梁的宽度一般大于预制方桩立柱的边长，因此设计时，可采用梁纵筋绕过方桩的连接方式，将梁端局部增大、加宽，使梁顶面和底面纵向钢筋靠近桩边连续通过。同时可根据计算，必要时加设牛腿作为梁的支座以传递梁的剪力。梁端加宽的腋角边长不小于600mm，在梁宽的起点处，于钢筋转折点前后设置附加箍筋，以承受纵筋的侧向张力。
立柱与支撑的连接节点，施工期间主要承受临时支撑竖向荷载引起的剪力，设计时一般根据剪力的大小计算确定后在节点位置立柱上设置足够数量的抗剪钢筋。
2.5预制方桩底板止水构造设计：
基坑工程中由于预制桩立柱要在水平支撑全部拆除之后方能拆除，水平支撑则随着地下结构由下往上逐层施工而逐层拆除，因此立柱需穿越基础底板，方桩立柱与结构底板接缝处，将成为地下水往上渗流的通道，应根据防水等级要求采取多道防水措施设防。
预制桩立柱位置，基础底板设置施工缝，采用二次浇筑的型式，其中基础底板施工缝应设置在基础底板内部，即基础分两层施工，施工缝形成凹字形，把施工缝留在底板内部，降低基础底板漏水的几率。凹字后施工面积和深度应根据结构基础底板的厚度和配筋综合确定，不宜太大，深度建议取板厚的2/5。施工缝是混凝土结构的薄弱环节，也是地下工程易出现渗漏的部位，因此，其防水设防应采用多道设防的处理方法。
基础底板施工缝以下，在预制桩外侧竖向包焊四块高度为30mm，尺寸为510*510*10方形钢片，且四块钢板焊接成一个整体；水平向包焊一块530*530*10封闭的方形钢板。竖向钢板与预制桩间隙密实填充环氧树脂或者丙烯酸脂胶乳类防水涂料等其它柔性防水材料，不宜采用刚性防水材料。最上端预制立柱四侧采用四块L140*140*10角钢包焊，形成两道防水，通过延长渗水途径起到止水目的。
后期预制方桩凿除后，采用一块–600*600*10盖在角钢上面，四边与密封角钢焊接牢固。立柱位置留空浇筑，待立柱凿除干净后，将施工缝凿毛，设置遇水膨胀止水条，填充微膨胀混凝土。
3、结果分析：
工程从基坑开挖至第二道支撑底标高开始到拆除第二道内支撑期间，对预制桩立柱先后进行了20次沉降观测，其中表4为五个关键部位的立柱沉降观测结果。从表中可以看出，所有预制桩立柱的沉降测点的变化规律基本相似，均为回弹和沉降相互交叉。其中在第二道支撑施工期间，继续向下开挖土方到基坑开挖至坑底（第十三次监测）这一段时间内，立柱沉降发展迅速。地下结构施工时沉降仍继续发展，但沉降速度明显减慢，之后各测点的沉降慢慢趋向稳定。
从表4中可以看出，LZ2号立柱发生最大沉降为29.62mm；LZ1号立柱发生最大沉降最小沉降为18.51mm；LZ4号立柱和LZ5号立柱最大沉降两者均接近于25.00mm。
表4立柱沉降观测成果/mm
分析沉降差异的原因，立柱的沉降存在“时空效应”，LZ2号立柱和LZ5号立柱明显存在先开挖的区域内。因此，沉降大于其它立柱。但是在整个基坑施工过程预制桩立柱没有发现裂缝。表明采用预制方桩作支撑立柱能够较好地承担基坑开挖过程中支撑自重及部分竖向荷载。
本发明实测结果表明，基坑开挖与地下结构施工阶段，立柱沉降均在可控范围内，对支撑稳定无安全影响，该方式是可行的、有效的。这说明本工程设计的预制方桩用作混凝土内支撑立柱的新技术是较成功的，可为今后类似的基坑工程提供一些借鉴。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种预制方桩作为混凝土支撑立柱的方法，其特征在于，该预制方桩作为混凝土支撑立柱的方法包括以下步骤：
步骤一，支护桩、止水桩、工程桩及立柱桩施工结束后，开挖基坑内第一皮土方至首道混凝土支撑底标高，人工清理立柱桩桩头，桩头清理后，在预制桩外侧四周包焊桩身外包角钢，增大预制混凝土立柱桩的强度，必要时可在桩身外包角钢上施加预应力；
步骤二，桩身外包角钢外侧加焊矩形第一外包钢缀板，桩身外包角钢应锚入支撑梁内，锚固长度与预制混凝土立柱桩锚入支撑内的长度相同；锚入支撑内的桩身外包角钢四周加焊抗剪短钢筋；预制混凝土立柱桩与桩身外包角钢之间的间隙应采用素混凝土密实填充；
步骤三，焊接结束后，在桩芯内插入连接钢筋笼，并填芯浇筑混凝土至第二道混凝土支撑底标高；填芯连接钢筋笼要求深入首道混凝土支撑内一定长度，露出的钢筋弯钩锚固在支撑里面，最后预制混凝土立柱桩桩头与内支撑整体浇注在一起；
步骤四，现浇混凝土内支撑梁的宽度大于预制混凝土立柱桩的边长，采用梁纵筋绕过方桩的连接方式，将梁端局部增大、加宽，使梁顶面和底面纵向钢筋靠近桩边连续通过，同时根据计算，加设牛腿作为梁的支座以传递梁的剪力；在梁宽的起点处，于钢筋转折点前后设置附加箍筋，以承受纵筋的侧向张力；
步骤五，在预制混凝土立柱桩位置，基础底板设置施工缝，采用二次浇筑的型式，其中基础底板施工缝应设置在基础底板内部，即基础分两层施工，施工缝形成凹字形，把施工缝留在底板内部；
步骤六，基础底板施工缝以下，在预制桩外侧竖向包焊四块方形钢片，且四块钢板焊接成一个整体；水平向包焊一块封闭的方形钢板，垂向钢环板与预制混凝土立柱桩间隙密实填充环氧树脂或者丙烯酸脂胶乳类防水涂料其它柔性防水材料，最上端预制混凝土立柱桩四侧采用四块桩身外包角钢包焊，形成两道防水，通过延长渗水途径起到止水目的；
步骤七，后期预制混凝土立柱桩凿除后，采用一块钢盖板盖在角钢上面，四边与密封角钢焊接牢固，预制混凝土立柱桩位置留空浇筑，待预制混凝土立柱凿除干净后，将施工缝凿毛，设置遇水膨胀止水条，填充微膨胀混凝土。
2.如权利要求1所述的预制方桩作为混凝土支撑立柱的方法，其特征在于，该预制方桩包括：角钢外锚固钢筋、第一外包钢缀板、桩身外包角钢、填芯钢筋、首道混凝土支撑、填芯封底、第二外包钢缀板、第二道混凝土支撑、预制混凝土立柱桩、膨胀止水条、施工缝、底板施工缝、垂向钢环板、底板、钢盖板、桩身外包角钢、外包竖向环板；
首道混凝土支撑设置在立柱桩的顶端，预制混凝土立柱桩顶端内部有一定深度的填芯钢筋，填芯钢筋底部设置有填芯封底，预制混凝土立柱桩周设置有桩身外包角钢，首道混凝土支撑底下桩身四周设有第一外包钢缀板，首道混凝土支撑里面配有角钢外锚固钢筋，首道混凝土支撑和第二道混凝土支撑间的立柱桩上设置有间隔的第二外包钢缀板，第二道混凝土支撑内部设置有角钢外锚固钢筋，第二道混凝土支撑下桩身四周设有第一外包钢缀板，底板四周设置有膨胀止水条，底板上在预制混凝土立柱桩四周有施工坑，四周有施工缝和底板施工缝，底板和预制混凝土立柱桩接触的地方设置有桩身外包角钢，桩身外包角钢上设置有钢盖板，预制混凝土立柱桩四周设置有竖向环板和垂向钢环板。
3.如权利要求2所述的预制方桩作为混凝土支撑立柱的方法，其特征在于，第一外包钢缀板的规格为：440*450*12，第二外包钢缀板的规格为：440*100*12。
4.如权利要求2所述的预制方桩作为混凝土支撑立柱的方法，其特征在于，桩身外包角钢尺寸为125*125*10。
5.如权利要求2所述的预制方桩作为混凝土支撑立柱的方法，其特征在于，首道混凝土支撑和第二道混凝土支撑内的角钢四周加焊长3.50m、直径为Φ25的抗剪短钢筋。
6.如权利要求2所述的预制方桩作为混凝土支撑立柱的方法，其特征在于，预制方桩与桩身外包角钢之间的间隙应采用等级不低于C30的素混凝土密实填充；在桩芯内插入填芯钢筋，主筋为6Φ20。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106734335A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-31 | 东北大学 | 一种填芯钢管及其制备方法 |
| CN107938655A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-04-20 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | Phc管桩作支撑体系格构柱穿越结构区域的施工方法 |
| CN108221973A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-06-29 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | 一种phc管桩作支撑体系格构柱的连接器 |
| CN112012222A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-12-01 | 中交隧道工程局有限公司 | 一种城市敏感区硬岩地层立柱桩施工系统及其施工方法 |
| CN114351720A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-04-15 | 中建东设岩土工程有限公司 | 一种预制管桩作为基坑内支撑支承立柱的施工方法 |
| CN115559198A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-01-03 | 中国建筑第六工程局有限公司 | 预制管桩、预制盖梁和预制梁一体式连接结构与施工方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01226932A (ja) * | 1988-03-07 | 1989-09-11 | Katsuhiro Tanaka | 杭主筋が杭本体より突出した既製コンクリート杭及びその工法 |
| KR101144505B1 (ko) * | 2010-06-14 | 2012-05-11 | 조승용 | 팽이파일과 강관파일이 결합된 기초지반 안정화 공법 |
| CN202644543U (zh) * | 2012-07-19 | 2013-01-02 | 上海新强劲工程技术有限公司 | 一种组合式可回收的基坑支护内支撑立柱 |
| CN103628476A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-03-12 | 南京东大鸿基新技术发展有限公司 | 一种变截面强度预制构件及其制备方法 |
-
2014
- 2014-04-04 CN CN201410137472.1A patent/CN103898914A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01226932A (ja) * | 1988-03-07 | 1989-09-11 | Katsuhiro Tanaka | 杭主筋が杭本体より突出した既製コンクリート杭及びその工法 |
| KR101144505B1 (ko) * | 2010-06-14 | 2012-05-11 | 조승용 | 팽이파일과 강관파일이 결합된 기초지반 안정화 공법 |
| CN202644543U (zh) * | 2012-07-19 | 2013-01-02 | 上海新强劲工程技术有限公司 | 一种组合式可回收的基坑支护内支撑立柱 |
| CN103628476A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-03-12 | 南京东大鸿基新技术发展有限公司 | 一种变截面强度预制构件及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 范钦建: "《抗拔方桩新型连接的计算分析及试验研究》", 《岩土工程学报》 * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106734335A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-31 | 东北大学 | 一种填芯钢管及其制备方法 |
| CN106734335B (zh) * | 2016-12-23 | 2019-02-05 | 东北大学 | 一种填芯管及其制备方法 |
| CN107938655A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-04-20 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | Phc管桩作支撑体系格构柱穿越结构区域的施工方法 |
| CN108221973A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-06-29 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | 一种phc管桩作支撑体系格构柱的连接器 |
| CN108221973B (zh) * | 2017-09-22 | 2024-01-26 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | 一种phc管桩作支撑体系格构柱的连接器 |
| CN107938655B (zh) * | 2017-09-22 | 2024-02-09 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | Phc管桩作支撑体系格构柱穿越结构区域的施工方法 |
| CN112012222A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-12-01 | 中交隧道工程局有限公司 | 一种城市敏感区硬岩地层立柱桩施工系统及其施工方法 |
| CN114351720A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-04-15 | 中建东设岩土工程有限公司 | 一种预制管桩作为基坑内支撑支承立柱的施工方法 |
| CN115559198A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-01-03 | 中国建筑第六工程局有限公司 | 预制管桩、预制盖梁和预制梁一体式连接结构与施工方法 |
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