CN204825867U - 一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构，包括内部的从车库顶板贯通至桩底端的芯桩，和位于车库顶板至车库底板之间的、包裹在芯桩外部的后浇钢筋混凝土部分，位于车库底板以下的芯桩和位于车库底板以上的立柱，共同构成具有一定承载力的车库立柱的复合桩结构。施工方法包括：将预制芯桩分节压入到设计标高；回填压实引孔，对车库区域进行开挖及支护后，对车库中露出部分的芯桩进行表面处理，安装立柱钢筋，并与芯桩的预留钢筋连接，按设计要求形成钢筋笼；在立柱钢筋笼外侧安装立柱的模板，浇筑混凝土，混凝土达到强度后拆除模板；施做地下车库的顶板和底板；重复上述步骤，施工下一区域。

Description

一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构

技术领域

本实用新型属于建筑工程技术领域，具体涉及一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构。

背景技术

随着经济的发展及人民生活水平的提高，机动车的增长量不断刷新着纪录，随之而来的停车问题越来越严重。目前新建小区、办公楼及商场均配备一定比例的地下停车场，虽然缓解了一部分停车难问题，但仍然不能满足机动车增长的需求。为了缓解停车难问题，目前主要采取建立体停车场、路边规划停车位等措施，但是面临停车紧张的区域往往处于城市的黄金地段，建设立体停车场和规划地上停车位均不能使土地发挥其最大效益。

近年来随着地下工程的不断发展，暗挖逆作法在我国得到了越来越多的应用。一些建设年代较早的小区没有设计停车位，如果采用暗挖逆做法在小区内楼与楼之间的绿化带下方修建地下停车库，释放出这一部分地下空间作为停车场，不但解决了小区内住户的停车问题，而且还可以对外开放解决一部分社会车辆的停车问题。

传统的施做方法存在下述问题：

1、传统的暗挖逆做法需要较大的机械设备进行大直径的桩基础施工，由于居民小区内空间狭小，大型施工机械噪音大，且作业效率低下。

2、为了适应居民小区施工空间小的特点，而打设的小直径桩，无法满足原有建筑物地基承载力的设计要求，使建筑存在很大风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述难题，提供一种施工方便、承载力满足设计要求的一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构，所述复合桩包括内部的从车库顶板贯通至桩底端的芯桩，和位于车库顶板至车库底板之间的、包裹在芯桩外部的后浇钢筋混凝土部分，被后浇钢筋混凝土加大截面后的芯桩部分作为车库的立柱；

所述芯桩包括中心设有通孔的分节式预制芯桩，和通孔内部的后注浆材料；位于车库底板以下的芯桩和位于车库底板以上的立柱，共同构成具有一定承载力的车库立柱的复合桩结构。

用截面尺寸较小的芯桩代替传统的大直径桩，可以在较小的空间下施工；使用分节式的预制芯桩，使施工更加灵活、方便。预制芯桩内设通孔，通过向通孔内注浆，一方面可以增加桩端与周围土体的粘聚力，另一方面将分节段的桩连成一整体，增加芯桩的整体强度。采用后浇钢筋混凝土加大截面后的芯桩部分作为车库的立柱，增大了立柱的受力面积，有效提高了复合桩的承载力，而且施工方便。

在与后浇钢筋混凝土相应位置的所述芯桩的侧壁上，预埋有预留钢筋。

通过芯桩侧壁的预留钢筋与后浇钢筋混凝土中的钢筋连接，可以增加结构的整体性，有利于立柱受力性能的进一步发挥。

所述预制芯桩的端部，设有用于与相邻芯桩连接的钢套箍，所述钢套箍包裹着芯桩底部的内壁和外壁。

所述芯桩的通孔内部设有通长钢筋笼。

通过在芯桩的通孔内设置钢筋笼，可以进一步增加芯桩整体的受力性能。

所述预制芯桩的截面形状为外方内圆形。

所述预制芯桩的外截面采用方形，可以方便的对后浇混凝土中的钢筋笼进行安装定位；内部通孔设为圆形，可以方便通孔钢筋笼的放入，设计巧妙合理。

所述立柱部分的外表面沿纵向设有间距相等的预应力套箍。

设置预应力钢箍，保证芯桩与现浇增大截面混凝土能够同步受力。

一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤1：按设计桩位引孔，将预制芯桩分节压入到设计标高；利用钻杆推掉桩头进行扩底，向预制芯桩的通孔注浆；注浆完成后将顶端的一节预制芯桩拔出，回填压实引孔；

步骤2：采用暗挖逆作法对车库分区域进行开挖及支护后，在芯桩上部施做车库主梁。对车库中露出部分的芯桩进行表面处理，安装立柱钢筋，并与芯桩的预留钢筋连接，按设计要求形成钢筋笼；

步骤3：在立柱钢筋笼外侧安装立柱的模板，浇筑混凝土，混凝土达到强度后拆除模板，在立柱表面安装预应力钢箍及表面装饰板；

步骤4：施做该区域地下车库的顶板和底板；

步骤5：重复上述步骤，施工下一区域。

用截面尺寸较小的芯桩代替传统的大直径桩，可以在较小的空间下施工；使用分节式的预制芯桩，使施工更加灵活、方便。预制芯桩内设通孔，通过向通孔内注浆，一方面可以增加桩端与周围土体的粘聚力，另一方面将分节段的桩连成一整体，增加芯桩的整体强度。采用后浇钢筋混凝土加大截面后的芯桩部分作为车库的立柱，增大了立柱的受力面积，有效提高了复合桩的承载力，而且施工方便。采用预制芯桩，可以有效避免施工过程中钻孔灌注桩出现的塌孔、缩径、断桩、夹层的问题，成桩质量有保证。

其中，步骤1中，采用锚杆静压方式将所述预制芯桩压入到设计标高；相邻的所述预制芯桩之间采用焊接连接；扩底完成后在所述芯桩通孔内吊放钢筋笼，之后向所述通孔内注浆，注浆高度高于桩顶标高。

采用锚杆静压方式，避免施工噪音过大的问题，且避免对环境的污染。在通孔内吊放钢筋笼，可以进一步增加芯桩整体的受力性能，提高复合桩的承载力。注浆高度高于桩顶标高，使桩顶以上的一定范围内的土体强度得到保证，提高结构的稳定性。

步骤2中，对所述芯桩进行表面处理包括对所述芯桩表面进行凿毛或打成沟槽，所述凿毛深度达到骨料新面，所述沟槽的方向尽量垂直于受力方向，深度为4-6mm；在对所述芯桩进行表面处理后，清楚松动骨料、浮渣，并采用高压水将结合面冲洗干净；在所述芯桩的桩顶设置承托。

采用上述芯桩表面的清理过程，可以保证芯桩表面足够干净，提高后浇钢筋混凝土部分与芯桩的结合度，进而提高结构的受力性能。

步骤3中，所述浇筑混凝土采用分段浇筑；并充分振捣；在桩顶承托和桩底预留钢筋接头；在立柱表面沿纵向等间距的施加预应力套箍。

分段浇筑，充分振捣，有利于保证立柱的质量。设置预应力钢箍，保证芯桩与现浇增大截面混凝土能够同步受力。

本实用新型的有益效果为：

1.解决了空间狭小，大型压桩机械无法作业的问题。

2.节约资金，采用静压芯桩的方式，因芯桩尺寸小，压桩速度快，节省的工期和资金。

3.成桩质量好；此种复合桩可以有效避免施工过程中钻孔灌注桩出现的塌孔、缩径、断桩、夹层等问题，成桩质量有保证。

4.环境友好；避免了护壁泥浆对周围环境的污染。

附图说明

图1为本实用新型复合桩的施工流程图；

图2(a)-图2(j)为本实用新型的复合桩施工步序图；

其中图2(a)为引孔完成后的剖面示意图；

图2(b)为预制桩压入或打入后的剖面示意图；

图2(c)为推下桩头、插入钢筋笼的剖面示意图；

图2(d)为注浆完成、钻孔填充后的剖面示意图；

图2(e)为引孔回填压实,工字梁顶推完成后的剖面示意图；

图2(f)为按设计要求采用暗挖逆做法分区域开挖至设计标高，预制芯桩表面处理，预埋钢筋整形后的剖面示意图；

图2(g)为钢筋笼绑扎，模板安装完成后的剖面示意图；

图2(h)为立柱混凝土浇筑完成后的剖面示意图；

图2(i)为立柱混凝土达到强度后安装完成预应力钢套箍后的侧视图；

图2(j)为顶底板浇筑完成后的侧视图；

图3为图2中的A-A截面图；

图4为图2中的B-B截面图；

图5为图2中的C-C截面图；

图6为图2中的D-D截面图；

图7为图2中的E-E截面图；

图8为图2中的F-F截面图；

图9为图2中的G-G截面图；

图10为图2中的H-H截面图；

图11为图2中的I-I截面图；

图12为预应力钢套箍的示意图；

图13为预应力钢套箍螺栓连杆的示意图；

图中，1为引导孔；2为分节预制芯桩；3为桩头；4为钢筋笼；5为注浆材料；6为工字梁；7为预埋连接钢筋；8为钢筋笼；9为预应力钢套箍装置；9-1位预应力钢套箍；9-2位预应力钢套箍螺栓连杆；10为顶板；11为底板；12为装饰板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

**小区建造于2003年，该工程为六层砌体砖混结构，建筑面积11217平方米，建筑物总长度143.3米。基础为三七灰土，钢筋混凝土承台梁。居民楼楼间布置为5m道路+35m绿化带+5m道路。由于建设年代较早当时未设置地下车库，目前小区内车辆停放困难，道路拥挤。且小区位于较繁华地带，有较多社会车辆在小区内停放，造成一系列纠纷问题。为解决小区内车辆的停放问题，减少社会纠纷，计划在楼间绿化带下方采用暗挖逆做法开挖地下车库。

根据岩土工程勘察报告，该小区范围内钻孔揭露的场地土自上而下为杂填土，厚0.60～1.30米，平均0.90米；粉质粘土，厚2.70～6.70米，平均4.28米；粉土，厚1.40～3.20米，平均2.29米；粉质粘土，厚2.20～4.30米，平均3.04米等。勘察期间，测量地下水位在3.80～4.60米之间，年变化幅度约1m，为第四系孔隙潜水。

因小区内空间狭小，无法使用大型施工机械，并且对工程噪音要求高等特殊条件要求，本工程桩结构将采用一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构，复合桩结构由小尺寸芯桩和后期绑扎钢筋笼浇筑混凝土后扩大截面部分组成。该工程采用长度为3.5m的分节预制芯桩，单根芯桩由2根预制芯桩焊接组成，长7m。根据小区内管线分布情况，桩顶位于地下3m。

所述分节式预制芯桩尺寸为30cm×30cm，所述芯桩中心设有通孔,直径15cm，所述通孔内设有钢筋笼，所述芯桩的中心通孔内填筑注浆材料，所述芯桩表面预埋钢筋连接件，便于和钢筋笼连接，所述芯桩端部有钢套筒，所述芯桩通过锚杆静压的方式压到设计标高地面以下3m。

所述芯桩的桩端设有钢套箍，所述钢套箍包裹着芯桩底部的内壁和外壁。

所述预制桩的节与节之间通过钢套筒固定连接，所述钢套筒与钢套箍之间焊接在一起。

所述预制桩的截面形状为外方内圆形截面,外尺寸为30cm×30cm，内圆直径为15cm。

首先按照设计要求完成预制芯桩压桩、土体开挖、土体支护等工作；其次对预制芯桩按设计要求进行加大截面施工，提高芯桩的受力截面，使加大截面后的芯桩作为地下车库的结构立柱；第三按照设计要求施工地下车库的顶板及底板。

步骤1：按设计桩位引孔，引孔孔径为20cm,将预制芯桩采用锚杆静压方式分节压入到设计标高，桩与桩之间采用焊接连接，压桩的时候进行焊接，第一根桩压桩到露出地面1m时吊装第二根芯桩与第一根对齐后进行焊接。

步骤2：推掉桩头进行扩底，扩底后桩底直径0.8m。然后在芯桩通孔内吊放钢筋笼，钢筋笼安装完成后进行孔内注浆，注浆应高于桩顶标高0.5m。

步骤3：注浆完成后将顶部管桩拔出，回填压实引孔，采用顶推法分阶段顶推工字型主梁,梁高0.8m，顶底板厚15cm,腹板厚10cm。

步骤5：采用暗挖逆做法进行分区域土体开挖及支护。该区域土体开挖完成后，进行清理、修整芯桩表面：对表面打成沟槽，打磨的沟槽其方向垂直于受力方向，深度大于6mm。芯桩表面处理完成后将钢筋接头整形。完成上述工序后清除松动骨料、浮渣等，并采用高压水将结合面冲洗干净。

步骤5：安装新增钢筋并与整形后的钢筋接头连接，最后按设计要求形成钢筋笼，为便于主梁的安装在桩顶设置承托，承托高0.5m，宽1.0m。

步骤6：安装模板，模板尺寸为0.5*0.5m，分段浇筑混凝土。混凝土模板支架的搭设不应影响结构安全，混凝土采取分段浇筑，并应充分振捣。为便于和后期顶底板连接，桩顶承托和桩底应预留钢筋接头。

步骤7：混凝土达到强度后拆除模板，在桩表面沿高度方向等间距布置钢套箍，并通过转动钢套箍间的连接螺杆产生套箍力，保证芯桩与现浇增大截面混凝土能够同步受力。

步骤8：施工作业地下车库的顶、底板，安装立柱外装饰板。

步骤9：重复上述步骤，施工下一区域。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构，其特征在于：所述复合桩包括内部的从车库顶板贯通至桩底端的芯桩，和位于车库顶板至车库底板之间的、包裹在芯桩外部的后浇钢筋混凝土部分，被后浇钢筋混凝土加大截面后的芯桩部分作为车库的立柱；

所述芯桩包括中心设有通孔的分节式预制芯桩，和通孔内部的后注浆材料；位于车库底板以下的芯桩和位于车库底板以上的立柱，共同构成具有一定承载力的车库立柱的复合桩结构。

2.根据权利要求1所述的一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构，其特征在于：在与后浇钢筋混凝土相应位置的所述芯桩的侧壁上，预埋有预留钢筋。

3.根据权利要求1所述的一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构，其特征在于：所述预制芯桩的端部，设有用于与相邻芯桩连接的钢套箍，所述钢套箍包裹着芯桩底部的内壁和外壁。

4.根据权利要求1所述的一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构，其特征在于：所述芯桩的通孔内部设有通长钢筋笼。

5.根据权利要求1所述的一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构，其特征在于：所述预制芯桩的截面形状为外方内圆形。

6.根据权利要求1所述的一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构，其特征在于：所述立柱部分的外表面沿纵向设有间距相等的预应力套箍。