本實(shí)用新型涉及的是一種裝配式樁柱一體化結(jié)構(gòu),主要應(yīng)用于裝配式廠房、太陽能支架、電線桿等領(lǐng)域。
背景技術(shù):
預(yù)制混凝土構(gòu)件是在工廠預(yù)先按一定尺寸和形狀澆制成型,以其出色的性能、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。預(yù)制鋼筋混凝土管樁具有單位面積承載力高、樁身質(zhì)量易控制、施工工序簡單、工效高、適用范圍廣等特點(diǎn)。
目前,裝配式廠房、太陽能支架、電線桿常用的基礎(chǔ)為柱下獨(dú)立基礎(chǔ),裝配式廠房還常采用條形基礎(chǔ)、混凝土灌注樁等基礎(chǔ)形式。另外,我國現(xiàn)階段施工特點(diǎn)是下部基礎(chǔ)工程與上部結(jié)構(gòu)工程的施工分離,不僅工序繁雜,需要大量人工,建筑物上下整體性也受到影響。
為了充分利用預(yù)制混凝土管樁的優(yōu)越性,簡化施工工序,提高整體性,目前亟需發(fā)明一種裝配式樁柱一體化結(jié)構(gòu),以滿足不斷優(yōu)化的施工技術(shù)。此裝配式樁柱一體化結(jié)構(gòu)特別適用于軟土地基,但不適用于有堅(jiān)硬夾層的土層。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種裝配式樁柱一體化結(jié)構(gòu),簡化施工工序,減少人工,提高整體性。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,一種裝配式樁柱一體化結(jié)構(gòu),主體結(jié)構(gòu)包括預(yù)制混凝土管樁、分離式預(yù)制混凝土承臺(tái)、側(cè)耳、預(yù)留鋼筋、半承臺(tái)體、插接面、半圓柱體凹槽、榫頭、榫眼、螺栓孔。本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
樁柱一體化結(jié)構(gòu)由預(yù)制混凝土管樁和分離式預(yù)制混凝土承臺(tái)組成。
所述預(yù)制混凝土管樁,一部分在地下作樁基礎(chǔ),一部分在地上作柱子,實(shí)現(xiàn)一樁一柱;
采用靜壓方法下沉預(yù)制混凝土管樁,當(dāng)一根管樁長度不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),可采用多根預(yù)制混凝土管樁,現(xiàn)場接樁,直至滿足地下樁基設(shè)計(jì)標(biāo)高和地上柱頂標(biāo)高總要求;
目前常用的預(yù)制混凝土管樁接樁方法有焊接、法蘭連接及硫磺膠泥錨接,具體接樁方法根據(jù)土層條件選??;
位于柱頂標(biāo)高處的預(yù)制混凝土管樁截面預(yù)留鋼筋,以便于與梁、板的預(yù)留錨筋搭接。
所述分離式預(yù)制混凝土承臺(tái)包括兩個(gè)插接后呈長方體的半承臺(tái)體,內(nèi)部配有鋼筋。兩個(gè)半承臺(tái)體通過快速插接可以直接安裝在樁頂標(biāo)高處,起到擴(kuò)大局部截面的作用,提高柱底抗彎剛度;
實(shí)現(xiàn)所述兩個(gè)半承臺(tái)體的快速插接,兩個(gè)插接面上均需設(shè)置半圓柱體凹槽;凹槽兩側(cè)需對(duì)稱設(shè)置成凹凸相間的榫接截面;半承臺(tái)體前、后面還均延伸出一個(gè)長方體側(cè)耳;
所述半圓柱體凹槽,沿插接面豎向軸線對(duì)稱布置。凹槽橫截面為半圓形,其直徑等于預(yù)制混凝土管樁外徑,凹槽豎向長度貫通半承臺(tái)體上頂面和下底面。通過半圓柱體凹槽剛好將兩個(gè)半承臺(tái)體卡在預(yù)制混凝土管樁上,形成完整的長方體承臺(tái)。長方體承臺(tái)的尺寸需根據(jù)工程需要設(shè)置,其中凹槽外邊緣距承臺(tái)四個(gè)外側(cè)面均為200mm,承臺(tái)高度需滿足設(shè)計(jì)要求。
所述凹凸相間的榫接截面,一個(gè)半承臺(tái)體插接面上凸出的榫頭剛好插入另一個(gè)半承臺(tái)體插接面上凹進(jìn)去的榫眼里,反之亦然。榫接截面可同時(shí)加固分離式預(yù)制混凝土承臺(tái)豎向及水平方向的連接,提高插接整體性和穩(wěn)定性。
所述長方體側(cè)耳,其內(nèi)側(cè)面是插接面的外延,外延寬度為200mm,側(cè)耳厚度為150mm,高度與半承臺(tái)體一致;其外側(cè)面預(yù)埋鋼板,預(yù)埋鋼板及長方體側(cè)耳上布置螺栓孔。當(dāng)兩個(gè)半承臺(tái)體插接成一個(gè)整體后,可用螺栓進(jìn)一步加固預(yù)制承臺(tái)和預(yù)制混凝土管樁的連接。螺栓端部可直接焊在預(yù)埋鋼板上,避免地表水或其它腐蝕性液體通過螺栓孔隙進(jìn)入內(nèi)部。最后,在預(yù)埋鋼板及螺栓端部噴防腐層。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:與傳統(tǒng)分離式施工相比,樁柱一體化施工簡單,預(yù)制混凝土管樁接樁方便,預(yù)制承臺(tái)插接速度快,縮短工期;預(yù)制承臺(tái)插接方式牢固,擴(kuò)大局部截面的同時(shí),提高柱底抗彎剛度。同時(shí),可以防止外界因素對(duì)樁柱破壞,例如撞擊或地面積水腐蝕。一樁一柱連接形式,傳力路徑明確,提高下部樁基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)整體性和穩(wěn)定性;由于樁柱一體化施工工期短,且減少人工投入,從而經(jīng)濟(jì)合理;預(yù)制混凝土樁單樁承載力、抗拔力高,樁身質(zhì)量易控制,安全性高;預(yù)制混凝土管樁樁身致密好,抵抗地下水和其他腐蝕性的性能好;靜壓樁施工噪音小,對(duì)周圍植被破壞小,綠色環(huán)保。
附圖說明
圖1是樁柱插接平面示意圖;
圖2是樁柱插接立體示意圖;
圖3是樁柱一體化施工步驟示意圖。
1、預(yù)制混凝土管樁;2、分離式預(yù)制混凝土承臺(tái);3、側(cè)耳;4、預(yù)留鋼筋;5、半承臺(tái)體;6、插接面;7、半圓柱體凹槽;8、榫頭;9、榫眼;10、螺栓孔。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
如圖所示,一種裝配式樁柱一體化結(jié)構(gòu),主體結(jié)構(gòu)包括預(yù)制混凝土管樁1、分離式預(yù)制混凝土承臺(tái)2、側(cè)耳3、預(yù)留鋼筋4、半承臺(tái)體5、插接面6、半圓柱體凹槽7、榫頭8、榫眼9、螺栓孔10;本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
樁柱一體化結(jié)構(gòu)由預(yù)制混凝土管樁1和分離式預(yù)制混凝土承臺(tái)2組成。
所述預(yù)制混凝土管樁1,一部分在地下作樁基礎(chǔ),一部分在地上作柱子,實(shí)現(xiàn)一樁一柱;
采用靜壓方法下沉預(yù)制混凝土管樁1,當(dāng)一根管樁長度不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),可采用多根預(yù)制混凝土管樁1,現(xiàn)場接樁,直至滿足地下樁基設(shè)計(jì)標(biāo)高和地上柱頂標(biāo)高總要求;
目前常用的預(yù)制混凝土管樁1接樁方法有焊接、法蘭連接及硫磺膠泥錨接,具體接樁方法根據(jù)土層條件選取;
位于柱頂標(biāo)高處的預(yù)制混凝土管樁1截面預(yù)留鋼筋4,以便于與梁、板的預(yù)留錨筋搭接。
所述分離式預(yù)制混凝土承臺(tái)2包括兩個(gè)插接后呈長方體的半承臺(tái)體5,內(nèi)部配有鋼筋。兩個(gè)半承臺(tái)體5通過快速插接可以直接安裝在樁頂標(biāo)高處,起到擴(kuò)大局部截面的作用,提高柱底抗彎剛度;
實(shí)現(xiàn)所述兩個(gè)半承臺(tái)體5的快速插接,兩個(gè)插接面6上均需設(shè)置半圓柱體凹槽7;凹槽兩側(cè)需對(duì)稱設(shè)置成凹凸相間的榫接截面;半承臺(tái)體5前、后面還均延伸出一個(gè)長方體側(cè)耳3。
所述半圓柱體凹槽7,沿插接面6豎向軸線對(duì)稱布置。凹槽橫截面為半圓形,其直徑等于預(yù)制混凝土管樁1外徑,凹槽豎向長度貫通半承臺(tái)體5上頂面和下底面。通過半圓柱體凹槽7剛好將兩個(gè)半承臺(tái)體5卡在預(yù)制混凝土管樁1上,形成完整的長方體承臺(tái)。長方體承臺(tái)的尺寸需根據(jù)工程需要設(shè)置,其中凹槽外邊緣距承臺(tái)四個(gè)外側(cè)面均為200mm,承臺(tái)高度需滿足設(shè)計(jì)要求。
所述凹凸相間的榫接截面,一個(gè)半承臺(tái)體5插接面6上凸出的榫頭8剛好插入另一個(gè)半承臺(tái)體5插接面6上凹進(jìn)去的榫眼9里,反之亦然。榫接截面可同時(shí)加固分離式預(yù)制混凝土承臺(tái)2豎向及水平方向的連接,提高插接整體性和穩(wěn)定性。
所述長方體側(cè)耳3,其內(nèi)側(cè)面是插接面6的外延,外延寬度為200mm,側(cè)耳3厚度為150mm,高度與半承臺(tái)體5一致;其外側(cè)面預(yù)埋鋼板,預(yù)埋鋼板及長方體側(cè)耳3上布置螺栓孔10。當(dāng)兩個(gè)半承臺(tái)體5插接成一個(gè)整體后,可用螺栓進(jìn)一步加固預(yù)制承臺(tái)和預(yù)制混凝土管樁1的連接。螺栓端部可直接焊在預(yù)埋鋼板上,避免地表水或其它腐蝕性液體通過螺栓孔隙進(jìn)入內(nèi)部。最后,在預(yù)埋鋼板及螺栓端部噴防腐層。
舉例說明:
某場地?cái)M建一裝配式單層廠房,軟土地基,根據(jù)設(shè)計(jì)要求使用的預(yù)制混凝土管樁1外徑600mm,壁厚12mm,樁入土深度范圍24m~28m,柱頂標(biāo)高600mm。擬采用裝配式樁柱一體化結(jié)構(gòu),具體施工步驟如下:
第一步,場地平整:清理現(xiàn)場障礙物,確保地面承載力能承受樁基運(yùn)行,做好場地排水和防震措施。
第二步,樁柱定位:根據(jù)規(guī)劃要求,使用全站儀定位樁基軸線,水準(zhǔn)點(diǎn)不少于2個(gè),且不受樁柱施工的影響。
第三步,樁柱施工:根據(jù)樁入土深度24m~28m,柱頂標(biāo)高6m,可選用8m和10m兩種樁長。
(1)靜壓樁(以28m設(shè)計(jì)樁深為例):一根管樁長度不夠,采用焊接法接樁,先準(zhǔn)備3根8m長的預(yù)制管樁,當(dāng)最后一根8m長預(yù)制管樁樁頂離地面0.5m時(shí)焊接1根10m長的預(yù)制管樁,繼續(xù)靜壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
壓樁結(jié)束后,預(yù)制混凝土管樁1一部分在地下作樁基礎(chǔ),一部分在地上作柱子,實(shí)現(xiàn)一樁一柱。
(2)插接分離式預(yù)制混凝土承臺(tái)2:兩個(gè)半承臺(tái)體5通過快速插接可以直接安裝在樁頂標(biāo)高處,起到擴(kuò)大局部截面的作用,提高柱底抗彎剛度。
根據(jù)“由中及外、由近及遠(yuǎn)、由深及淺”的壓樁原則,按照上述(1)、(2)完成其他樁柱一體化施工。
第四步,構(gòu)件搭接:構(gòu)件搭接可采用目前常用的預(yù)留錨筋搭接方法,例如:預(yù)制混凝土管樁1頂部預(yù)留錨筋與預(yù)制梁兩端的預(yù)留錨筋搭接,現(xiàn)場加箍筋澆筑。這里不再贅述。