CN104264902A - 钢管柱圆盘定位装置、钢管混凝土柱与桩基连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢管柱圆盘定位装置、钢管混凝土柱与桩基连接结构，定位装置包括定位部和锚固部，定位部设置在锚固部的顶部，定位部包括定位圆盘、定位板，锚固部包括锚栓杆，定位部和锚栓杆为可调节连接；定位板为十字空心肋板，锚固部还包括锚架环板，锚栓杆一端依次穿过锚架环板和定位圆盘，并通过调节螺母与定位圆盘固定。连接装置包括上述钢管柱圆盘定位装置、以及自已浇筑桩身顶面至定位圆盘的底面的桩顶一次浇筑层、桩顶二次浇筑层和压力灌浆层，锚栓杆与桩身钢筋笼固定连接，内钢管底部设置有固定圈和临时固定钢板。本申请解决了逆作法中内钢管底部与桩顶准确定位的问题，施工简便，定位准确。

Description

钢管柱圆盘定位装置、钢管混凝土柱与桩基连接结构

技术领域

本发明涉及建筑施工中的辅助施工工具及建筑构件，特别涉及一种钢管柱施工过程中的定位器以及安装有此定位器的钢管混凝土柱。

背景技术

在房屋建筑逆作法施工，为保证地面以下结构和地上结构同时施工，必须先进行桩基施工，然后在桩顶施工竖向承重构件，用于支承结构荷载，而钢管柱就是常用的竖向承重构件形式。钢管柱常常需要在深8～9米，甚至更深的桩孔内与桩顶准确连接，一根钢管柱的重量往往能达到3-4吨，汽车吊吊着如此重量的钢管柱很难精确移动，吊放过程中钢管柱的下端摆难于控制，因此需要在基桩顶部的安装钢管柱的定位器，现有的定位器由于锚固与桩基顶部锚固不牢靠经常被钢管柱碰撞，导致定位器移动或变形，定位器的牢固性成为影响钢管柱安装质量和精度的关键环节，另外，传统定位器在浇筑桩身上段混凝土时，容易被扰动，若定位器发生轻微移位或变形后，无法再次修正位置的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢管柱圆盘定位装置，要解决的技术问题是增加定位装置与桩基顶部的牢固度并减少桩身上段混凝土浇筑对定位器的扰动，及发生轻微扰动后，定位装置具有位置修复功能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

 一种钢管柱圆盘定位装置，包括定位部和锚固部，所述定位部设置在锚固部的顶部，所述定位部包括定位圆盘、定位板，所述锚固部包括锚栓杆，其特征在于：所述定位部和锚栓杆为可调节连接；所述定位板为十字空心肋板，所述锚固部还包括锚架环板，所述锚栓杆一端依次穿过锚架环板和所述定位圆盘，并通过调节螺母与定位圆盘固定。

进一步地，所述十字空心肋板为四肢交叉位置开有自交叉点向四肢根部直径依次递增的锥型中空部的十字型板件。

进一步地，所述定位部还包括端部锚板，所述端部锚板固定连接在所述锚栓杆另一端。

进一步地，所述锚架环板为圆环板。

进一步地，所述定位圆盘板面上开有贯通的排气孔。

进一步地，所述十字空心肋板上设置有与所述十字空心肋板每个肢板面及所述定位圆盘均垂直的肋板。

一种钢管混凝土柱与桩基连接结构，所述钢管混凝土柱包括内钢管，所述桩基包括护壁、已浇筑桩身和桩身钢筋笼，还包括上述钢管柱圆盘定位装置、以及自已浇筑桩身顶面至所述定位圆盘的底面的桩顶一次浇筑层、桩顶二次浇筑层和压力灌浆层；所述钢管柱圆盘定位装置的锚栓杆与露出已浇筑桩身顶面的所述桩身钢筋笼固定连接；所述锚栓杆底部顶在已浇筑桩身顶面，所述内钢管根据所述十字空心肋板的中心定位点的引导插入所述十字空心肋板的外侧，并通过临时钢板固定后在其底部外周浇筑有固定圈。

进一步地，所述桩顶二次浇筑层的厚度                                                不小于1000mm，混凝土标号不小于C40。

进一步地，所述桩顶一次浇筑层的厚度不小于100mm。

进一步地，所述压力灌浆层采用无收缩细石混凝土灌注，灌注厚度不小于300mm，混凝土标号不小于C60。

进一步地，所述固定圈采用细石混凝土浇筑形成，浇筑厚度不小于所述肋板的高度，混凝土标号不小于C40。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

1、锚固部为包括锚架环板、8根螺栓、端头锚板组成的框架式锚栓架，所述锚栓架埋设在桩身内，与传统定位器相比，锚栓架与桩基的锚固效果更好，固定得更为牢固。

2、定位底盘为圆盘，与锚栓架的8根螺栓之间形成可调节连接连接，相对传统定位器，定位器和定位底盘之间的整体性更好。

3、之前的钢管柱自动定位器需要将安装件焊接在桩基的钢护筒上，通过螺栓将定位底板与安装件对接。但是若基桩采用人工挖孔桩，只有混凝土护壁，没有钢护筒，安装件则难以固定在混凝土护壁上。本发明采用锚栓架，锚栓架与基桩的钢筋焊接固定，不受桩孔类型的影响。

4、本发明定位圆盘开有扇形排气孔用于灌浆固定圆盘定位器时排出内部空气，实现灌浆密实。

5、现有的定位板为实心的，由于其只起将钢管端部引至桩基顶面的作用不承受外荷载，实心的定位板其与定位圆盘之间的连接焊缝较长，焊接工艺容易引起十字肋板的变形而导致十字肋板交叉位置顶部的中心定位点错位，从而引起定位偏差。本发明通过将只起引渡作用的定位板采用十字肋板为带有锥形中空部的形式，减少了中心线处十字肋板的焊接长度，减少中心线处的焊接变形，确保了定位的准确性。

本发明可广泛应用于逆作法施工桩基顶部与钢管混凝土柱的内钢管底部的定位。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明钢管柱圆盘定位器的结构示意图。

图2是锚固部详图。

图3是图2的仰视图。

图4是定位部的详图。

图5是图4的俯视图。

图6是钢管混凝土柱与桩基连接结构示意图。

图7是钢管柱的内钢管定位平面图。

图8是钢管柱的内钢管就位示意图。

附图标记：1－定位圆盘、2－十字空心肋板、2.1－锥形中空部、3－肋板、4－中心定位点、5－排气孔、6－锚架环板、7－锚栓杆、8－端头锚板、9－调节螺母、10－已浇筑桩身、11－内钢管、12－桩身钢筋笼、13－压力灌浆层、14－桩顶二次浇注层、15－固定圈、16－临时钢板、17－上口定位桁架、18－护壁、19－起吊设备。

具体实施方式　  

为了更清楚的说明上述技术方案，现结合附图对技术方案的具体实施方式进行介绍。

实施例参见图1至图5所示，一种钢管柱圆盘定位装置，包括定位部和锚固部，所述定位部设置在锚固部的顶部，所述定位部包括定位圆盘1、定位板，所述锚固部包括锚栓杆7，所述定位部和锚栓杆7为可调节连接；所述定位板为十字空心肋板2，所述锚固部还包括锚架环板6，所述锚栓杆7一端依次穿过锚架环板6和所述定位圆盘1，并通过调节螺母9与定位圆盘1固定。本实施例中，锚架环板6为平行设置的两块圆形平板。锚栓杆7为八个，锚架环板6及定位圆盘1上对应开有与锚栓杆7数量相同的孔。

进一步地，所述十字空心肋板2为四肢交叉位置开有自交叉点向四肢根部直径依次递增的锥型中空部2.1的十字型板件。在所述十字空心肋板2四肢交叉位置为中心定位点4，参见图1中十字空心肋板2顶部中心黑色区域。

进一步地，所述定位部还包括端部锚板8，所述端部锚板8固定连接在所述锚栓杆7另一端。

进一步地，所述锚架环板6为圆环板。

进一步地，所述定位圆盘1板面上开有贯通的排气孔5。排气孔5的数量为4个，形状为扇形，以定位圆盘1中心为中心放射状布置，其作用为用于灌浆固定圆盘定位器1时排出内部空气，实现灌浆密实。在其他实施例中，排气孔5还可为圆形或梅花形。

进一步地，所述十字空心肋板2上设置有与所述十字空心肋板2每个肢板面及所述定位圆盘1均垂直的加强肋板3。加强肋板3位于十字空心肋板2四个肢远离中心位置，本实施例中，加强肋板3为八个，其作用是实现加强十字空心肋板2与所述定位圆盘1的连接。

以下详细描述钢管柱圆盘定位器的施工。参见图7和图8，图7和图8中的箭头表示，钢管吊入方向。

在逆作法施工过程中，先完成基桩的挖孔工作，桩基为钻孔灌注桩或人工挖孔桩，本实施例为带护壁的人工挖孔桩，将桩身钢筋笼12吊放至所述基桩的孔内，然后进行基桩混凝土浇筑形成已浇筑桩身10。基桩混凝土第一次浇筑至距设计桩顶标高1米处，待混凝土终凝后，清理桩顶的浮浆、凿毛。钢管柱圆盘定位装置的定位部和锚固部根据钢柱内径在工厂提前加工完成，然后将锚固部吊放至桩孔内，

根据钢管柱中心位置调平，将锚固部的锚栓杆7与桩身钢筋笼12点焊在一起，进行桩顶一次浇筑层20和桩顶二次浇筑层14，浇筑至桩顶设计标高。在桩顶二次浇筑层14终凝后，将基桩桩顶的浮浆清除干净，在8个锚栓杆7上安装下部的调节螺母9，调至统一标高，然后将定位圆盘1吊放至桩顶，利用锚栓杆7在定位螺栓孔中移动来轻微调整定位圆盘1的坐标位置，通过旋转调节螺母9调整定位圆盘1的标高。确认定位圆盘1位置准确好后，将C60无收缩细石混凝土采用压力灌浆的方式，灌入定位圆盘1下表面与基桩顶部之间的空隙形成压力灌浆层13，该隙高度约30cm，灌浆过程中严禁振捣，插捣，空隙中的空气通过定位圆盘1的周围和4个扇形排气孔排出，保证灌浆密实，灌浆结束后不得调整调节螺母9。

为保证吊装过程中，引导内钢管11快速套入定位十字空心肋板2，根据钢管柱的中心确定出钢管柱边缘的位置，在孔顶处安装U型的钢管柱的上口定位桁架17，如下图7和图8结合所示，图中起吊设备19吊动内钢管11使其以箭头所指方向向上口定位桁架17限定的位置移动，上口定位桁架的开口处的宽度L为内钢管11外径长度。

将所述钢管柱的内钢管11吊入孔内安放在所述定位圆盘1上，并将所述十字空心肋板2套设在内钢管11内，以实现内钢管11的下部定位。通过经纬仪或全站仪对内钢管11的标高和垂直度再次进行微调。确认无误后，用临时钢板16将内钢管11的根部与定位器定盘焊接，做临时固定。最后用C40细石混凝土在钢管柱3有根部浇筑50cm厚混凝土固定圈15。内钢管11外侧与基桩的护壁18之间的空隙用砂填实，以保护内钢管11。

上述施工过程形成的一种钢管混凝土柱与桩基连接结构如图6所示，所述钢管混凝土柱包括内钢管11，所述桩基包括护壁18、已浇筑桩身10和桩身钢筋笼12，还包括上述钢管柱圆盘定位装置、以及自已浇筑桩身10顶面至所述定位圆盘1的底面的桩顶一次浇筑层20、桩顶二次浇筑层14和压力灌浆层13；所述钢管柱圆盘定位装置的锚栓杆7与露出已浇筑桩身10顶面的所述桩身钢筋笼12固定连接；所述锚栓杆7底部顶在已浇筑桩身10顶面，所述内钢管11根据所述十字空心肋板2的中心定位点的引导插入所述十字空心肋板2的外侧，并通过临时钢板16固定后在其底部外周浇筑有固定圈15。

以上为本发明一种典型的实施例，基于上述内容和本发明的核心思想进行的变通和改进均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种钢管柱圆盘定位装置，包括定位部和锚固部，所述定位部设置在锚固部的顶部，所述定位部包括定位圆盘（1）、定位板，所述锚固部包括锚栓杆（7），其特征在于：所述定位部和锚栓杆（7）为可调节连接；所述定位板为十字空心肋板（2），所述锚固部还包括锚架环板（6），所述锚栓杆（7）一端依次穿过锚架环板（6）和所述定位圆盘（1），并通过调节螺母（9）与定位圆盘（1）固定。

2.根据权利要求1所述的钢管柱圆盘定位装置，其特征在于：所述十字空心肋板（2）为四肢交叉位置开有自交叉点向四肢根部直径依次递增的锥型中空部（2.1）的十字型板件。

3.根据权利要求1所述的钢管柱圆盘定位装置，其特征在于：所述定位部还包括端部锚板（8），所述端部锚板（8）固定连接在所述锚栓杆（7）另一端。

4.根据权利要求1所述的钢管柱圆盘定位装置，其特征在于：所述锚架环板（6）为圆环板。

5.根据权利要求1所述的钢管柱圆盘定位装置，其特征在于：所述定位圆盘（1）板面上开有贯通的排气孔（5）。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的钢管柱圆盘定位装置，其特征在于：所述十字空心肋板（2）上设置有与所述十字空心肋板（2）每个肢板面及所述定位圆盘（1）均垂直的肋板（3）。

7.一种钢管混凝土柱与桩基连接结构，所述钢管混凝土柱包括内钢管（11），所述桩基包括护壁（18）、已浇筑桩身（10）和桩身钢筋笼（12），其特征在于：还包括权利要求1至7任意一项的所述钢管柱圆盘定位装置、以及自已浇筑桩身（10）顶面至所述定位圆盘（1）的底面的桩顶一次浇筑层（20）、桩顶二次浇筑层（14）和压力灌浆层（13）；所述钢管柱圆盘定位装置的锚栓杆（7）与露出已浇筑桩身（10）顶面的所述桩身钢筋笼（12）固定连接；所述锚栓杆（7）底部顶在已浇筑桩身（10）顶面，所述内钢管（11）根据所述十字空心肋板（2）的中心定位点的引导插入所述十字空心肋板（2）的外侧，并通过临时钢板（16）固定后在其底部外周浇筑有固定圈（15）。

8.根据权利要求7所述的钢管混凝土柱与桩基连接结构，其特征在于：所述桩顶二次浇筑层（14）的厚度                                                不小于1000mm，混凝土标号不小于C40；所述桩顶一次浇筑层（20）的厚度不小于100mm。

9.根据权利要求7所述的钢管混凝土柱与桩基连接结构，其特征在于：所述压力灌浆层（13）采用无收缩细石混凝土灌注，灌注厚度不小于300mm，混凝土标号不小于C60。

10.根据权利要求7所述的钢管混凝土柱与桩基连接结构，其特征在于：所述固定圈（15）采用细石混凝土浇筑形成，浇筑厚度不小于所述肋板（3）的高度，混凝土标号不小于C40。