專利名稱：一種可帶載分段拆解并可重復(fù)使用的鋼-砼組合樁及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)施工領(lǐng)域。特別是一種用于提供豎向承載力的組合樁身結(jié)構(gòu)，組合樁在持續(xù)帶載受力狀態(tài)下，可實現(xiàn)分塊交替受力，分段拆解，并可重復(fù)使用，利于低碳環(huán)保。
背景技術(shù)：
在基坑施工過程中，一些工程必需的大負荷操作平臺采用臨時樁提供豎向承載力，并需要在土方開挖之前完成，并隨著土方開挖調(diào)整標高，完成后予以拆除?；诂F(xiàn)有的施工方法，只能重復(fù)設(shè)置，重復(fù)設(shè)置導(dǎo)致了成本增加、施工工期較長；目前現(xiàn)有的施工方法所采用的臨時鋼-砼組合樁其上部鋼結(jié)構(gòu)多采用整體焊接的鋼管或鋼格構(gòu)柱，均屬于一次性投入，即使在回收后僅作為廢材處理，無法重復(fù)使用，不利于低碳環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可帶載分段拆解并可重復(fù)使用的鋼-砼組合樁及其施工方法。通過將上部鋼箱體樁身橫向截面分成兩塊，縱向分段，在兩組千斤頂?shù)妮o助下，實現(xiàn)樁頂承載面分塊交替受力，以便樁身在持續(xù)帶載受力狀態(tài)下可以分塊拆解，進而實現(xiàn)樁頂承載受力標高的可變性，其上部鋼箱體組合樁身通過采取了保護措施的螺栓連接，便于鋼箱體單元拆解和重復(fù)使用。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種可帶載分段拆解并可重復(fù)使用的鋼-砼組合樁，鋼-砼組合樁包括下部鋼筋混凝土樁身和上部鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身，上部鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身由若干個單元鋼箱體通過連接件連接組合形成具有承載截面的樁身，鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身橫向截面分成的對稱的兩半塊半圓弧形單元鋼箱體面板作為樁頂分塊受力承載面， 鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身縱向分成若干段單元鋼箱體，分段長度小于等于一個千斤頂行程，上部鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身橫向截面分塊和縱向分段之間均通過連接件連接，在兩組千斤頂?shù)妮o助下， 通過樁頂承載面分塊交替受力，實現(xiàn)組合樁持續(xù)受力，鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身橫截面中心預(yù)留出混凝土澆筑導(dǎo)管下放孔。所述單元鋼箱體由單元鋼箱體外弧板，單元鋼箱體內(nèi)弧板，單元鋼箱體面板，單元鋼箱體底板，單元鋼箱體豎向連接板，單元鋼箱體徑向加勁肋板組成，單元鋼箱體內(nèi)弧板和外弧板設(shè)置在單元鋼箱體面板和底板之間，單元鋼箱體外弧板與內(nèi)弧板之間通過單元鋼箱體徑向加勁肋板連接，兩半塊單元鋼箱體相對面徑向設(shè)置單元鋼箱體豎向連接板，單元鋼箱體面板、底板、豎向連接板上設(shè)置有連接件孔。所述連接件為螺栓，連接件孔均勻分布。所述單元鋼箱體內(nèi)徑尺寸大于混凝土澆筑導(dǎo)管外徑尺寸。上述的一種可帶載分段拆解并可重復(fù)使用的鋼-砼組合樁持續(xù)帶載狀態(tài)下的分段拆解具體施工方法包括如下步驟
一、地面組裝鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身依據(jù)施工所需的樁頂承載受力標高變化高度，將若干個單元鋼箱體通過連接件進行組裝,形成鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身；二、鋼-砼組合樁施工將組裝完成的鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身與下部鋼筋混凝土樁身的鋼筋籠整體吊裝至樁孔內(nèi)，通過鋼箱體中心預(yù)留澆筑孔下放導(dǎo)管，澆筑下部樁身混凝土至設(shè)計標聞;三、帶載分段拆解在鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身頂面兩塊獨立承載截面上分別安裝千斤頂 A和千斤頂B，使上部荷載首先通過千斤頂A傳遞至鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身上，逐步收縮千斤頂A， 使上部荷載下移承載于千斤頂B上，拆除千斤頂A及其下部的半個單元鋼箱體，同時將拆除下來的千斤頂A安裝至下一節(jié)的單元鋼箱體上，逐步收縮千斤頂B，使上部荷載下移承載于千斤頂A上，拆除千斤頂B及其下部的半個單元鋼箱體，至此完成一次帶載分段拆解循環(huán)過四、重復(fù)步驟三中帶載分段拆解過程，直至將樁頂承載受力標高下移至預(yù)定標高。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點和有益效果首先，通過革新上部承載結(jié)構(gòu)形式，采用鋼箱體組合拼裝形式達到對承載截面進行分塊的目的。借助兩組設(shè)置在樁頂每塊承載截面上的千斤頂接力下降，實現(xiàn)了組合樁在持續(xù)帶載狀態(tài)下可以依據(jù)工程施工需要隨意改變樁頂承載受力標高，避免承載受力標高變化產(chǎn)生的其它施工措施成本投入。其次，摒棄傳統(tǒng)鋼-砼組合樁中上部鋼結(jié)構(gòu)一次性整體焊接工藝，各個鋼箱體單元采用螺栓連接形成整體承載樁身，樁身可依照工程實際需要靈活調(diào)整長度，并可重復(fù)使用，利于低碳環(huán)保。


圖I是本發(fā)明組合樁樁身剖面示意2是本發(fā)明組合樁單元鋼箱體組合示意3、4是本發(fā)明組合樁帶載分段拆解示意5是本發(fā)明組合樁樁頂千斤頂接力承載示意圖附圖標記I-鋼筋混凝土樁身、2-鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身、3-單元鋼箱體、4-單元鋼箱體外弧板、 5-單元鋼箱體內(nèi)弧板、6-單元鋼箱體面板、7-單元鋼箱體底板、8-單元鋼箱體徑向加勁肋板、9-連接件、10-澆筑導(dǎo)管下放孔、I Ia-千斤頂A、I Ib-千斤頂B
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明具體說明如下如圖I組合樁樁身剖面示意圖所示，可帶載分段拆解并可重復(fù)使用的鋼-砼組合樁包括下部鋼筋混凝土樁身I和上部鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身2，上部鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身2由若干個單元鋼箱體3通過連接件9連接組合形成具有承載截面的樁身。如圖2單元鋼箱體組合示意圖所示,鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身2橫向截面分成的對稱的兩半塊半圓弧形單元鋼箱體面板6作為樁頂分塊受力承載面。如圖3、4組合樁帶載分段拆解示意圖所示，鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身2縱向分成若干段單元鋼箱體3，分段長度小于等于一個千斤頂行程，上部鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身2橫向截面分塊和縱向分段之間均通過連接件連接，在兩組千斤頂?shù)妮o助下，通過樁頂承載面分塊交替受力，實現(xiàn)組合樁持續(xù)受力，鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身橫截面中心預(yù)留出混凝土澆筑導(dǎo)管下放孔10。其中，如圖2組合樁單元鋼箱體組合示意圖所示,單元鋼箱體3由單元鋼箱體外弧板4，單元鋼箱體內(nèi)弧板5，單元鋼箱體面板6，單元鋼箱體底板7，單元鋼箱體豎向連接板， 單元鋼箱體徑向加勁肋板8組成，單元鋼箱體內(nèi)弧板5和外弧板4設(shè)置在單元鋼箱體面板6 和底板7之間，單元鋼箱體外弧板4與內(nèi)弧板5之間通過單元鋼箱體徑向加勁肋板8連接， 兩半塊單元鋼箱體3相對面徑向設(shè)置單元鋼箱體豎向連接板，單元鋼箱體面板6、底板7、豎向連接板上設(shè)置有連接件孔，連接件孔均勻分布，通過連接件螺栓，將兩半塊單元鋼箱體連接成整塊單元鋼箱體，進一步將單元鋼箱體連接組裝成鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身，其中單元鋼箱體的數(shù)量根據(jù)施工所需的樁頂承載受力標高要求靈活設(shè)置，通過設(shè)置保護措施避免螺栓受污染，便于拆解并可重復(fù)使用。單元鋼箱體3內(nèi)徑尺寸大于混凝土澆筑導(dǎo)管外徑尺寸，便于混凝土澆注導(dǎo)管下放，進行下部鋼筋混凝土樁身澆注。如圖3、4本發(fā)明組合樁帶載分段拆解示意圖以及圖5樁頂千斤頂接力承載示意圖所示，可帶載分段拆解并可重復(fù)使用的鋼-砼組合樁持續(xù)帶載狀態(tài)下的分段拆解具體施工步驟如下一、地面組裝鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身2 :依據(jù)施工所需的樁頂承載受力標高變化高度，將若干個單元鋼箱體3通過連接件9進行組裝，形成鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身2 ;二、鋼-砼組合樁施工將組裝完成的鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身2與下部鋼筋混凝土樁身I的鋼筋籠整體吊裝至樁孔內(nèi)，通過鋼箱體中心預(yù)留澆筑孔10下放導(dǎo)管，澆筑下部樁身混凝土至設(shè)計標高；三、帶載分段拆解在鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身2頂面兩塊獨立承載截面上分別安裝千斤頂All-a和千斤頂Bll-b，使上部荷載首先通過千斤頂All-a傳遞至鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身2上，逐步收縮千斤頂 All-a,使上部荷載下移承載于千斤頂Bll-b上(參見圖4)，拆除千斤頂All-a及其下部的半個單元鋼箱體3，同時將拆除下來的千斤頂All-a安裝至下一節(jié)的單元鋼箱體3上，逐步收縮千斤頂BI 1-b，使上部荷載下移承載于千斤頂All-a上(參見圖3)，拆除千斤頂Bll-b 及其下部的半個單元鋼箱體3，至此完成一次帶載分段拆解循環(huán)過程；四、重復(fù)步驟三中帶載分段拆解過程，直至將樁頂承載受力標高下移至預(yù)定標高。
權(quán)利要求
1.一種可帶載分段拆解并可重復(fù)使用的鋼-砼組合樁，其特征在于鋼-砼組合樁包括下部鋼筋混凝土樁身(I)和上部鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身(2)，上部鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身(2)由若干個單元鋼箱體(3)通過連接件(9)連接組合形成具有承載截面的樁身，鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身(2) 橫向截面分成的對稱的兩半塊半圓弧形單元鋼箱體面板(6)作為樁頂分塊受力承載面，鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身(2)縱向分成若干段單元鋼箱體(3)，分段長度小于等于一個千斤頂行程，上部鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身(2)橫向截面分塊和縱向分段之間均通過連接件連接，在兩組千斤頂?shù)妮o助下，通過樁頂承載面分塊交替受力，實現(xiàn)組合樁持續(xù)受力，鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身橫截面中心預(yù)留出混凝土澆筑導(dǎo)管下放孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可帶載分段拆解并可重復(fù)使用的鋼-砼組合樁，其特征在于所述單元鋼箱體⑶由單元鋼箱體外弧板(4)，單元鋼箱體內(nèi)弧板(5)，單元鋼箱體面板(6)，單元鋼箱體底板(7)，單元鋼箱體豎向連接板，單元鋼箱體徑向加勁肋板(8)組成， 單元鋼箱體內(nèi)弧板(5)和外弧板(4)設(shè)置在單元鋼箱體面板(6)和底板(7)之間，單元鋼箱體外弧板(4)與內(nèi)弧板(5)之間通過單元鋼箱體徑向加勁肋板(8)連接，兩半塊單元鋼箱體(3)相對面徑向設(shè)置單元鋼箱體豎向連接板，單元鋼箱體面板￠)、底板(7)、豎向連接板上設(shè)置有連接件孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種可帶載分段拆解并可重復(fù)使用的鋼-砼組合樁，其特征在于所述連接件(9)為螺栓，連接件孔均勻分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種可帶載分段拆解并可重復(fù)使用的鋼-砼組合樁，其特征在于所述單元鋼箱體(3)內(nèi)徑尺寸大于混凝土澆筑導(dǎo)管外徑尺寸。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種可帶載分段拆解并可重復(fù)使用的鋼-砼組合樁持續(xù)帶載狀態(tài)下的分段拆解具體施工方法，其特征在于包括如下步驟一、地面組裝鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身(2):依據(jù)施工所需的樁頂承載受力標高變化高度，將若干個單元鋼箱體(3)通過連接件(9)進行組裝，形成鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身(2)；二、鋼-砼組合樁施工將組裝完成的鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身(2)與下部鋼筋混凝土樁身(I) 的鋼筋籠整體吊裝至樁孔內(nèi)，通過鋼箱體中心預(yù)留澆筑孔(10)下放導(dǎo)管，澆筑下部樁身混凝土至設(shè)計標高；三、帶載分段拆解在鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身(2)頂面兩塊獨立承載截面上分別安裝千斤頂 A(ll-a)和千斤頂B(ll-b)，使上部荷載首先通過千斤頂A(ll-a)傳遞至鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身(2)上，逐步收縮千斤頂A(ll-a)，使上部荷載下移承載于千斤頂B(ll-b)上，拆除千斤頂 A(ll-a)及其下部的半個單元鋼箱體(3)，同時將拆除下來的千斤頂A(IΙ-a)安裝至下一節(jié)的單元鋼箱體(3)上，逐步收縮千斤頂B(ll-b)，使上部荷載下移承載于千斤頂A(ll-a)上， 拆除千斤頂B(ll-b)及其下部的半個單元鋼箱體(3)，至此完成一次帶載分段拆解循環(huán)過四、重復(fù)步驟三中帶載分段拆解過程，直至將樁頂承載受力標高下移至預(yù)定標高。
全文摘要
一種可帶載分段拆解并可重復(fù)使用的鋼-砼組合樁及其施工方法，包括下部鋼筋混凝土樁身和上部鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身，其中，上部鋼箱體結(jié)構(gòu)樁身由單元鋼箱體通過螺栓組合而成，在兩組千斤頂?shù)妮o助下，實現(xiàn)樁頂單元鋼箱體承載面分塊交替受力，以便樁身在持續(xù)帶載受力狀態(tài)下可以分塊拆解，進而實現(xiàn)樁頂承載受力標高的可變性，其上部鋼箱體組合樁身通過采取了保護措施的螺栓連接，便于鋼箱體單元拆解和重復(fù)使用。
文檔編號E02D5/48GK102587359SQ20121009019
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者張琨 申請人:中建三局建設(shè)工程股份有限公司