CN206570831U - 带翼缘的矩形桩 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了带翼缘的矩形桩,包括桩基本体,桩基本体截面为矩形,桩基本体伸出地面部分的两侧分别延伸出翼缘,所述翼缘为矩形。所述桩基本体和翼缘内均分别设有钢筋笼,桩基本体和翼缘由混凝土一体化浇筑。所述的矩形桩位于地下的部分使用挖槽机械施工和泥浆护壁,使用C25‑C40水下混凝土浇筑;伸出地面部分采用立模现捣,使用C25‑C40混凝土浇筑。本实用新型带翼缘的矩形桩刚度大、抗弯强度好、结构受力合理、工程造价低、施工周期缩短、质量安全可靠。
Description
技术领域
本实用新型属于桩基结构技术领域,特别是带翼缘的矩形桩。
背景技术
目前常规的桩板式挡墙,皆采用圆形的钢筋砼钻孔灌注桩,施工时待桩强度达到设计值后开挖桩间土,安装挡土板,回填挡土板后填土,压实。由于钻孔桩为圆形,与等面积的矩形桩相比水平抗弯刚度小30%左右。圆形桩钢筋采用均匀布置,比矩形桩钢筋用量多30%~40%。采用圆形桩的桩板式挡土墙需要开挖桩间土,安装挡土板,回填档土板后填土,造成挡土板后土体开挖后又回填,破坏了挡土板后土体原来的强度和受力性能,形成较大的安全和质量隐患,且挡土板与圆形桩的接触面只有一条线,受力极不合理。
现今最常见的采用圆形钻孔灌注桩的深基坑围护方式有两种:
①、钢筋砼钻孔灌注桩围护:先施工钢筋砼钻孔灌注桩,待桩强度达到设计强度后开挖基坑内土体和桩间土体,最后填充桩体间挡土板。目前,该围护方式普遍存在由于桩与桩的间距过密,导致土体的抗力大大降低的问题。
②、施工深基坑四周钢筋砼连续墙:先施工连续墙结构,待连续墙满足设计强度后采用内支撑,开挖墙内土体。该围护方式由于采用了内支撑,墙内土体不能使用大型机械施工,造成工期长、施工成本高等问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种刚度大、抗弯强度好、结构受力合理、工程造价低、施工周期缩短、质量安全可靠的带翼缘的矩形桩。
本实用新型以如下技术方案解决上述技术问题:
带翼缘的矩形桩,包括桩基本体,桩基本体截面为矩形,桩基本体伸出地面部分的两侧分别延伸出翼缘,两侧的翼缘等高度,所述翼缘为矩形;
所述桩基本体和翼缘内均分别设有钢筋笼,桩基本体和翼缘由混凝土一体化浇筑。
本实用新型的有益效果:
1、带翼缘的矩形桩的桩板是一次性施工成型的,桩板后的土体没被破坏,施工周期缩短,质量安全可靠,造价降低。
2、带翼缘的矩形桩提高了桩的抗弯刚度,减小了结构所需的钢筋和砼的用量,把基坑的围护结构物和建筑地下室基础融为一体,省去了连续墙的内支撑,为大型设备施工地下墙创造了条件,可大量缩短地下室施工周期,降低地下主体的工程造价,且质量和安全更有保证。
3、矩形桩和翼缘由挖槽机械完成,挖槽机械主要有挖斗式挖槽机、回转式挖槽机和冲击式挖槽机三种类型。挖槽深度可达到60米,适合于粘性土、砂性土、砾石卵石和较硬的岩石层,这种挖槽机械工艺和圆形桩的钻孔工艺比较,成本低。
4、带翼缘的矩形桩和圆形桩比较,刚度大,抗弯强度好:
(1) 等面积的钢筋混凝土桩, 带翼缘矩形桩的刚度是圆形桩的大约1.37倍;
(2) 等刚度的钢筋混凝土桩, 带翼缘矩形桩比圆形桩受力好强度高,可节省混凝土33%,钢筋34%-42%,总造价可以节省造价31%-35%。水平推力越大效果越明显。
5、翼缘作为挡土板,和圆形桩板式挡墙的挡土板搁置在圆形桩的侧面比较,结构受力更清晰合理。
本实用新型能用在抵抗水平推力的公路、市政挡土墙和深基坑围护结构。
附图说明
图1是本实用新型带翼缘的矩形桩的结构示意图。
图2是图1的B-B向的剖面图。
图3是图1的A-A向的剖面图。
图中:1、桩基本体,2、翼缘,3、钢筋笼,4、混凝土。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明,但不构成对本实用新型权利要求保护范围的限制。
如图1至图3所示,带翼缘的矩形桩,包括桩基本体1,桩基本体1截面为矩形,桩基本体1伸出地面部分的两侧分别延伸出翼缘2,所述翼缘2为矩形。
所述桩基本体1和翼缘2内均分别设有钢筋笼3,桩基本体1和翼缘2由混凝土4一体化浇筑。
所述的矩形桩位于地下的部分使用挖槽机械施工和泥浆护壁,使用C25-C40水下混凝土浇筑;伸出地面部分采用立模现捣,使用C25-C40混凝土浇筑。
该带翼缘的矩形桩执行现行规范如下:
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008、《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003、《建筑深基坑工程施工安全技术规范》(JGJ 311-2013)、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)。
本实用新型带翼缘的矩形桩的施工步骤:
第一、按施工平面图放线、定位,标明桩位、编号和施工顺序。
第二、挖槽机械挖槽,泥浆护壁成形后,对中心位置、尺寸、槽深、垂直度进行验收。
第三、吊装经过验收合格的钢筋笼3。最后浇筑混凝土4,混凝土4强度达到100%后每一根桩都需要做水平荷载和完整性的检测。
带翼缘的矩形桩使用的主要材料:
1、混凝土:因为地下部分桩基采用旋挖桩施工和泥浆护壁,所以使用C25-C40水下混凝土;地上部分桩采用立模现捣,使用C25-C40混凝土。
2、钢筋:钢筋笼采用普通钢筋HPB300,抗拉强度设计值fy=270N/mm2;普通钢筋HRB400,抗拉强度设计值fy=360N/mm2;普通钢筋 HRB500,抗拉强度设计值fy=435N/mm2。
结构计算比较:
一、比较等面积的圆形桩和带翼缘的矩形桩的刚度EI。
1、假设圆截面直径D1=1.5m时,利用面积相等,带翼缘的矩形桩中的翼缘对矩形桩是有利,忽略翼缘部分,按矩形桩计算。因二者截面等面积,求得矩形的截面尺寸a=1m,b=1.6m。
2、截面对中心线X轴的惯性矩:
圆形对X轴的惯性矩Ixo=πD1 4/64 =0.2485m4;
矩形截面对X轴的惯性矩Ix口=ab3/12=0.3413 m4;
同材料的弹性模量E相同,刚度EI比较:EIx口/EIxo=1.37;
3、结论:等面积的钢筋混凝土桩,矩形的刚度是圆形的1.37倍。
二、比较等刚度(EI),圆形桩的桩板式挡墙和带翼缘的矩形桩的工程造价。
1、桩基情况:
(1)带翼缘的矩形桩:矩形桩和翼缘由液压式抓斗挖槽机完成,悬空伸出部分为矩形桩带翼缘,埋地部分为矩形桩;
(2)圆形桩:圆形桩为钻孔灌注桩,悬空伸出部分和埋地部分均为圆形桩。
2、计算情况
(1)假设圆形截面的直径D1=1.4m,惯性矩Ixo=πD1 4/64 =0.1885m4,求出矩形桩的截面为0.8x1.4m。
(2)假定二种型式的桩中心线相等、悬空伸出长度相等、桩的总长相等、土体的物理参数和环境相同。
(3)矩形桩的悬空伸出部分、由于翼缘对结构是有利的,因此,简化为矩形桩计算。
(4)分别计算桩长从20米(悬臂长8米)到25米(悬臂长10米)时,钢筋混凝土圆形桩和矩形桩的内力、配筋和位移。
3、计算结果
经过结构计算和造价分析,桩的位移值大约相等;矩形桩比圆形桩受力好强度高,可节省混凝土33%,钢筋34%-42%,总投资可以节省造价31%-35%。
Claims (1)
1.带翼缘的矩形桩,其特征在于:包括桩基本体,桩基本体截面为矩形,桩基本体伸出地面部分的两侧分别延伸出翼缘,该两侧翼缘等高度,所述翼缘为矩形;
所述桩基本体和翼缘内均分别设有钢筋笼,桩基本体和翼缘由混凝土一体化浇筑。
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CN201621005174.8U CN206570831U (zh) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | 带翼缘的矩形桩 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111485572A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-08-04 | 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 | 一种预制根键式翼板基础的施工方法 |
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2016
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CN111485572A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-08-04 | 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 | 一种预制根键式翼板基础的施工方法 |
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