CN104695626A - 一种分离式预制钢筋混凝土牛腿柱及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分离式预制钢筋混凝土牛腿柱及施工方法，分离式预制钢筋混凝土牛腿柱，包括预制柱体及后期可以安装在柱体上的牛腿单元，所述牛腿单元内设有牛腿钢筋；在柱体上设有一个或多个牛腿连接区域，所述牛腿连接区域设有柱体预留孔，牛腿单元上设有与柱体预留孔相对应的牛腿预留孔，所述柱体预留孔与牛腿预留孔相连通；通过对柱体预留孔和牛腿预留孔浇筑混凝土实现所述牛腿单元与柱体的连接。采用预制方法，避免了采用锚筋技术附加牛腿易对既有柱体产生损伤、工效低的缺点；采用分离式预制、施工方法，避免预制柱连同牛腿一起压入地下时，压入阻力大、易受损的缺点。

Description

一种分离式预制钢筋混凝土牛腿柱及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑物构件领域，特别涉及一种分离式预制钢筋混凝土牛腿柱及施工方法。

背景技术

在地下工程逆作法施工中，可以通过钻孔灌注桩来设置地下结构柱，也可采用预制柱压入方法设置结构柱，作为地下工程的永久结构。上述两种方法在地下工程中均已应用，第一种方法应用尤为广泛。但是，当需要在柱上设置牛腿时，两者都有一定的弊端。钻孔灌注桩无法连同牛腿一起浇筑，需要后期采用锚筋技术附加牛腿，实施时容易对既有柱体产生损伤，且牛腿支模较复杂，浇筑、养护耗时长，降低了工效；预制柱连同牛腿整体压入地下时，由于牛腿的存在使压入阻力明显增大，不仅对压桩机要求更高、更耗时、更耗力，且易导致牛腿及柱体的损伤。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种地下工程中使用的分离式预制牛腿柱。避免后期附加牛腿或预制柱压入对柱体的损伤，同时提高工效，施工更加简便快捷。

为达到预期目的，本发明采用如下技术方案：

分离式预制钢筋混凝土牛腿柱，包括预制柱体及后期可以安装在预制柱体上的牛腿单元，所述牛腿单元内设有牛腿钢筋；在预制柱体上设有一个或多个牛腿连接区域，所述牛腿连接区域设有柱体预留孔，所述牛腿单元上设有牛腿预留孔，牛腿单元与预制柱体连接后所述柱体预留孔与牛腿预留孔相连通；通过对柱体预留孔和牛腿预留孔浇筑混凝土实现所述牛腿单元与预制柱体的连接。

所述柱体预留孔为非贯通的方形孔，所述牛腿预留孔为贯通的方形孔；所述柱体预留孔小于所述牛腿预留孔。

预制柱体内部在牛腿连接区域设有若干个套管，所述套管的一端与预制柱体内的柱体预埋钢筋连接，套管的另一端开孔，并与预制柱体外壁平齐；所述牛腿钢筋在与预制柱体的接触面处探出牛腿单元，牛腿单元安装在预制柱体上时所述牛腿钢筋插入所述套管并与之固接。

预制柱体和牛腿在二者的接触面上各自预埋有用于焊接的钢板，牛腿预埋钢板与牛腿接触面相匹配，柱体预埋钢板大于牛腿预埋钢板；在牛腿预埋钢板和柱体预埋钢板上设有与各自预留孔相应的开孔；柱体预埋钢板在套管位置设置开洞供套管穿过，牛腿预埋钢板在牛腿连接钢筋处开洞供牛腿钢筋穿出；牛腿单元安装时将所述牛腿预埋钢板和柱体预埋钢板进行焊接。

在牛腿预埋钢板底端垂直对接面方向均匀焊接若干块钢肋板，连同预埋钢板一起预埋在牛腿中。

在浇筑柱体预留孔和牛腿预留孔时，在孔内设有牛腿预留孔钢筋笼；在柱体预留孔的内孔壁上，设有预留孔套管，所述预留孔套管的一端与预制柱体内的柱体预埋钢筋连接；所述预留孔套管开孔端与柱体预留孔内壁平齐，所述牛腿预留孔钢筋笼的钢筋插入所述预留孔套管内并与之固接。

分离式预制钢筋混凝土牛腿柱的施工方法，步骤如下：

步骤1：分别绑扎柱体钢筋笼、牛腿钢筋笼及牛腿预留孔钢筋笼；

步骤2：预制柱体和牛腿单元；

步骤3：将预制柱体压入地下相应位置；

步骤4：待完成土层开挖后，安装牛腿单元。

步骤1中，在绑扎柱体钢筋时，将套管一端与钢筋连接，并固定在柱体钢筋笼相应位置；在柱体钢筋笼和牛腿钢筋笼相应位置分别固定柱体预埋钢板和牛腿预埋钢板，所述柱体预埋钢板在柱体预留孔和套管处设开孔，牛腿预埋钢板在牛腿预留孔和钢筋伸出位置设开孔；牛腿钢筋在预埋钢板开孔处穿过伸出；在牛腿预埋钢板底端均匀焊接若干块钢肋板。

步骤2中，预制柱体和牛腿单元的施做方法如下：

2-1：进行柱体模板和牛腿模板的安装、固定、调整；

2-2：分别将柱体钢筋笼和牛腿钢筋笼吊运入模，入模后的钢筋笼按设计要求就位、调正；

2-3：浇筑混凝土，进行养护；达到拆模条件后拆模并继续养护。

步骤4中，将柱体预留孔和柱体预埋钢板清理干净，在柱体预埋的套管中注入化学粘结剂，将牛腿钢筋插入对应套管，将牛腿预留孔钢筋笼的钢筋插入预留孔套管内，将柱体预埋钢板和牛腿预埋钢板进行焊接；待粘结剂凝固后，浇筑柱体和牛腿预留孔并养护，完成整个牛腿柱的施工。

本发明的有益效果如下：

采用预制方法，避免了采用锚筋技术附加牛腿易对既有柱体产生损伤、工效低的缺点；采用分离式预制、施工方法，避免预制柱连同牛腿一起压入地下时，压入阻力大、易受损的缺点。

预制柱体和牛腿内预埋钢板可以保证两者的密贴，两钢板焊接后可以提供一定的承载能力，无需对柱体混凝土进行凿毛处理，减少工序的同时也避免了对柱体的损伤。牛腿安装时，这种两钢板大小不同的设置，可以方便快捷地沿牛腿预埋钢板的四周及孔周将两钢板焊接，起到承载作用。

预制柱体内预埋套管，后期安装牛腿时无需在预制柱体钻孔，不对柱体产生损伤；套管一端与预制柱体内钢筋连接，牛腿安装后，牛腿钢筋通过套管与预制柱体内钢筋连同作用，有效地发挥钢筋与柱体混凝土粘结力。

预制牛腿和预留方孔钢筋笼安装时，采用化学粘结剂注入套管，将套管与钢筋粘结，化学粘结剂粘结速度快，达到强度后即可进行下一工序，不影响钢筋承载能力的情况下，简便、快捷，提高了工效。

预制柱体和预制牛腿预留方孔，待钢筋与套管间化学粘结剂达到设计强度后，即可在预留方孔浇筑混凝土，形成的核心混凝土可以有效地提高牛腿抗剪能力。

在牛腿预埋钢板底端均匀焊接若干块钢肋板，预埋在牛腿中，可以有效提高牛腿底端的抗压能力，从而提高牛腿承载力。

附图说明

图1预制钢筋混凝土牛腿柱结构示意图；

图2预制钢筋混凝土柱体；

图3预制钢筋混凝土牛腿；

图4预制牛腿预留方孔钢筋笼；

图5预制柱体与牛腿安装面示意图。

图中：1预制柱体，2预制牛腿，3柱体预留方孔，4牛腿预留方孔，5预埋钢套管，6柱体预埋钢筋，7柱体预埋钢板，8牛腿预埋钢板，9钢肋板，10牛腿钢筋笼，11牛腿预留方孔钢筋笼，12柱体钢筋笼，13钢板焊缝。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

这种分离式预制钢筋混凝土牛腿柱，包括预制柱体1及后期可以安装在柱体上的预制牛腿2，在所述预制柱体和牛腿上均预留方孔。

柱体预留方孔3为非通长孔，牛腿预留方孔4为通长孔。柱体预留方孔3比牛腿预留方孔4边长小20mm，两孔大小不同的设置为预埋不同大小开孔钢板提供条件，保证两钢板可以有效焊接。

在柱体预留方孔3内及孔周设置预埋钢套管5，钢套管一端连接有预埋钢筋6，一端开孔，孔径为钢筋直筋的1.5倍，深度与牛腿伸出钢筋长度相同。预留方孔内预埋钢套管5开孔端与孔内壁平齐，孔周预埋钢套管5开孔端与预制柱体外壁平齐。

在预制柱体1和预制牛腿2对接面上各自预埋方形开孔钢板7、8，两钢板开孔与相应预留方孔大小相同，即柱体预埋钢板7开孔边长比牛腿预埋钢板8边长小20mm；牛腿预埋钢板8与对接端牛腿横断面大小相同，柱体预埋钢板7比牛腿预埋钢板7外周边长大20mm。牛腿安装时，这种两钢板大小不同的设置，可以方便快捷地沿牛腿预埋钢板8的四周及孔周将两钢板焊接，起到承载作用。两钢板均在钢套管位置设置开洞，柱体预埋钢板开洞供柱体预埋钢套管5穿过，牛腿预埋钢板开洞供牛腿钢筋穿出。

在牛腿预埋钢板8底端均匀焊接三块钢肋板9，连同预埋钢板一起预埋在牛腿中，可以有效提高牛腿底端的抗压能力，从而提高牛腿承载力。

牛腿预留方孔4周边牛腿钢筋笼10的钢筋穿过预埋钢板开洞伸出，预制牛腿2安装时，在柱体孔周预埋钢套管内注入化学粘结剂，然后将牛腿钢筋笼10的钢筋插入相应钢套管，待粘结剂凝固后，牛腿钢筋笼10的钢筋与预制柱体内预埋钢筋6连同承受荷载。

牛腿预留方孔钢筋笼11预先完成绑扎，预制牛腿2安装时，在预留孔预埋钢套管5内注入化学粘结剂，然后将钢筋笼钢筋插入相应钢套管，待粘结剂凝固后，浇筑柱体和牛腿预留方孔3、4，形成的核心混凝土可以有效地提高牛腿抗剪能力。

分离式预制钢筋混凝土牛腿柱的施工方法，步骤如下：

步骤1：分别绑扎柱体钢筋笼12、牛腿钢筋笼10及牛腿预留方孔钢筋笼11，将预埋钢套管5一端与柱体预埋钢筋6连接，并固定在柱体钢筋笼相应位置；在柱体和牛腿钢筋笼相应位置分别固定预埋钢板。

步骤2：进行柱体模板和牛腿模板的安装、固定、调整。

步骤3：分别将柱体钢筋笼12和牛腿钢筋笼10吊运入模，入模后的钢筋笼按设计要求就位、调正。

步骤4：浇筑混凝土，进行养护。达到拆模条件后拆模并继续养护。

步骤5：施工时，首先将预制柱体压入地下相应位置。

步骤6：待完成土层开挖后，将柱体预留方孔和预埋钢板清理干净，在柱体预埋套管中注入化学粘结剂，将牛腿钢筋笼10的钢筋插入对应柱体预留孔周的预埋钢套管5，将牛腿预留方孔钢筋笼11的钢筋插入柱体预留方孔内的预埋钢套管5。

步骤7：待粘结剂凝固后，浇筑柱体和牛腿预留方孔并养护，完成整个牛腿柱的施工。

Claims (10)

1.一种分离式预制钢筋混凝土牛腿柱，其特征在于：包括预制柱体及后期安装在预制柱体上的牛腿单元，所述牛腿单元内设有牛腿钢筋；在预制柱体上设有一个或多个牛腿连接区域，所述牛腿连接区域设有柱体预留孔，所述牛腿单元上设有牛腿预留孔，牛腿单元与预制柱体连接后所述柱体预留孔与牛腿预留孔相连通；通过对柱体预留孔和牛腿预留孔浇筑混凝土实现所述牛腿单元与预制柱体的连接。

2.根据权利要求1所述的一种分离式预制钢筋混凝土牛腿柱，其特征在于：所述柱体预留孔为非贯通的方形孔，所述牛腿预留孔为贯通的方形孔；所述柱体预留孔小于所述牛腿预留孔。

3.根据权利要求1所述的一种分离式预制钢筋混凝土牛腿柱，其特征在于：预制柱体内部在牛腿连接区域设有若干个套管，所述套管的一端与预制柱体内的柱体预埋钢筋连接，套管的另一端开孔，并与预制柱体外壁平齐；所述牛腿钢筋在与预制柱体的接触面处探出牛腿单元，牛腿单元安装在预制柱体上时所述牛腿钢筋插入所述套管并与之固接。

4.根据权利要求3所述的一种分离式预制钢筋混凝土牛腿柱，其特征在于：预制柱体和牛腿在二者的接触面上各自预埋有用于焊接的钢板，牛腿预埋钢板与牛腿接触面相匹配，柱体预埋钢板大于牛腿预埋钢板；在牛腿预埋钢板和柱体预埋钢板上设有与各自预留孔相应的开孔；柱体预埋钢板在套管位置设置开洞供套管穿过，牛腿预埋钢板在牛腿连接钢筋处开洞供牛腿钢筋穿出；牛腿安装时将所述牛腿预埋钢板和柱体预埋钢板进行焊接。

5.根据权利要求4所述的一种分离式预制钢筋混凝土牛腿柱，其特征在于：在牛腿预埋钢板底端垂直对接面方向均匀焊接若干块钢肋板，连同预埋钢板一起预埋在牛腿中。

6.根据权利要求1所述的一种分离式预制钢筋混凝土牛腿柱，其特征在于：在浇筑柱体预留孔和牛腿预留孔时，在孔内设有牛腿预留孔钢筋笼；在柱体预留孔的内孔壁上，设有预留孔套管，所述预留孔套管的一端与预制柱体内的柱体预埋钢筋连接；所述预留孔套管开孔端与柱体预留孔内壁平齐，所述牛腿预留孔钢筋笼的钢筋插入所述预留孔套管内并与之固接。

7.一种分离式预制钢筋混凝土牛腿柱的施工方法，其特征在于：分离式预制钢筋混凝土牛腿柱的施工方法，步骤如下：

步骤1：分别绑扎柱体钢筋笼、牛腿钢筋笼及牛腿预留孔钢筋笼；

步骤2：预制柱体和牛腿单元；

步骤3：将预制柱体压入地下相应位置；

步骤4：待完成土层开挖后，安装牛腿单元。

8.根据权利要求7所述的一种分离式预制钢筋混凝土牛腿柱的施工方法，其特征在于：步骤1中，在绑扎柱体钢筋时，将套管一端与钢筋连接，并固定在柱体钢筋笼相应位置；在柱体钢筋笼和牛腿钢筋笼相应位置分别固定柱体预埋钢板和牛腿预埋钢板，所述柱体预埋钢板在柱体预留孔和套管处设开孔，牛腿预埋钢板在牛腿预留孔和钢筋伸出位置设开孔；牛腿钢筋在预埋钢板开孔处穿过伸出；在牛腿预埋钢板底端均匀焊接若干块钢肋板。

9.根据权利要求7所述的一种分离式预制钢筋混凝土牛腿柱的施工方法，其特征在于：步骤2中，预制柱体和牛腿单元的施做方法如下：

2-1：进行柱体模板和牛腿模板的安装、固定、调整；

2-2：分别将柱体钢筋笼和牛腿钢筋笼吊运入模，入模后的钢筋笼按设计要求就位、调正；

2-3：浇筑混凝土，进行养护；达到拆模条件后拆模并继续养护。

10.根据权利要求7所述的一种分离式预制钢筋混凝土牛腿柱的施工方法，其特征在于：步骤4中，将柱体预留孔和柱体预埋钢板清理干净，在柱体预埋的套管中注入化学粘结剂，将牛腿钢筋插入对应套管，将牛腿预留孔钢筋笼的钢筋插入预留孔套管内，将柱体预埋钢板和牛腿预埋钢板进行焊接；待粘结剂凝固后，浇筑柱体和牛腿预留孔并养护，完成整个牛腿柱的施工。