專利名稱：地下預制鋼管柱與灌注樁定位連接工藝及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地下預制鋼管柱與灌注樁定位連接工藝，主要用于地下工程樁基礎(chǔ)的施工領(lǐng)域。
在建設(shè)工程中，采用樁基礎(chǔ)施工方法已極為普遍，不論樁徑多大，樁身多長，其方法簡單，成型工藝比較成熟，這種樁一般所用材料不僅相同，而且樁身基本無變化(擴底樁除外)，這種樁的功能單一，主要承受荷載和支護作用。目前，在建筑地鐵車站工程中，采用蓋挖逆作法施工技術(shù)，而樁基礎(chǔ)多采用組合樁。比如組合樁是由基樁和鋼管樁兩部分組成，基樁部分與上述介紹的相類似，而鋼管柱是在基樁頂端插入鋼管，然后在鋼管內(nèi)澆注混凝土，要求基樁與鋼管柱同心且垂直，鋼管柱不僅要承受荷載，又是地下構(gòu)筑物的立柱，將成為地下結(jié)構(gòu)的組成部分，其每層樓板均與鋼管柱相連，因此，如何保證基樁與鋼管柱同心且垂直是施工中的關(guān)鍵。
經(jīng)檢索獲悉，日本專利說明書-昭60-115717中公開了一種雙層管樁頭現(xiàn)澆鋼筋混凝土樁，該發(fā)明的目的是提供能對付地震地層變位的雙層管樁頭的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樁，該樁的樁頭部分由作為承受豎向力部件而插進混凝土樁身部分的鋼管或鋼筋混凝土管，和作為承受水平部件而比前述內(nèi)部鋼管的管長略短些的外部鋼管所組成，外部鋼管除去樁頂部以外，不與內(nèi)部鋼管和鋼筋混凝土樁身部分相接觸，此法可將因地層變位而引起的彎曲值抑制在較小值內(nèi)，且由它來承受來自上部結(jié)構(gòu)的水平力和垂直力。
日本專利說明書-昭62-276119中公開了一種合成樁施工法，該方法是采用現(xiàn)澆混凝土樁與預制柱硬化成一個整體的合成樁的方法，即鉆掘地層后，向孔中澆注劣質(zhì)混凝土，在澆注過程中掌握好混凝土數(shù)量，即勿超出基礎(chǔ)底面標高，將預制柱嵌固合成，是對軟質(zhì)地層施工所進行的一種方法。均未明確提出其定位連接工藝。
本發(fā)明的目的是，研究解決地下預制鋼管柱與灌注樁的定位連接工藝及其設(shè)備，確保柱與樁連接時的同心，且垂直度達到1/600柱長的設(shè)計要求。
本發(fā)明的地下預制鋼管柱與灌注樁的定位連接工藝，是在灌注樁基上連接預制鋼管柱，其特征在于
將工具管插入灌注樁鋼筋籠中間，將灌注樁鋼筋籠的上端進行加工，要求鋼筋籠的豎向鋼筋緊貼工具管的外側(cè)，并有一定的搭接長度，進行焊接成為一體，將焊為一體的工具管與鋼筋籠吊入已成型的樁孔內(nèi);
灌注混凝土至適當超過基樁標高，并排除工具管內(nèi)的泥漿;
鑿除樁頂部位與泥漿混合的混凝土，而后作水泥砂漿處理，其樁頂高程嚴格控制在設(shè)計要求范圍;
用高精度投點儀測試樁頂?shù)闹行奈恢?，并安裝定位器，用螺栓緊固之，同時拆卸工具管最下面一節(jié)內(nèi)法蘭上的連接螺栓，以便為回收其余各節(jié)的工具管作好準備;
將預制鋼管柱吊入工具管內(nèi)，使該柱的末端插入并安放在定位器上;
鋼管柱頂部用井字形定位調(diào)整架固定之，通過調(diào)整螺絲實施調(diào)整，使預制鋼管柱上端處于正確位置，確保其垂直度在1/600柱長的精度范圍之內(nèi);
在預制鋼管柱下與工具管之間的圓環(huán)處，灌注一定高度的混凝土，使之形成杯口;
向預制鋼管柱內(nèi)灌注混凝土;
當杯口處和預制鋼管柱內(nèi)的混凝土達到一定的強度值時，對工具管進行起吊回收，以便重復利用，在起吊的同時應回填砂子，防止孔壁坍塌，當工具管拔出后，預制鋼管柱與灌注樁的組合樁即告完成。
本發(fā)明所述的工具管，是由兩端帶有法蘭的管節(jié)組合而成，最下兩節(jié)由內(nèi)法蘭連接，其余各節(jié)由外法蘭盤連接，整個工具管的長度參照預制鋼管柱的長度確定。
本發(fā)明所述的定位器，是由對稱布置的四個工字型桿件組焊在一個底板上，底板設(shè)有四個螺栓孔，用于安裝與下部混凝土連接的膨脹螺栓，工字型桿件上端呈導向斜坡狀，用于鋼管柱的安裝就位。
本發(fā)明所述的井字形定位調(diào)整架，是由工字鋼和鋼板聯(lián)結(jié)固定成井字梁，在井字梁四個方位設(shè)有調(diào)整螺栓，用于調(diào)整鋼管柱的垂直度。
本發(fā)明的地下預制鋼管柱與灌注樁定位連接工藝及其設(shè)備，是建筑大型地下構(gòu)筑物，尤其是采用蓋挖逆作法在樁基施工中的一個重大突破，具有方法簡單，實際可行，工藝合理，操作方便，精度可靠等特點，為解決不同結(jié)構(gòu)型式、不同材料種類、不同直徑范圍，提供了一種行之有效的工藝技術(shù)，為確保工程質(zhì)量奠定必要而可靠的基礎(chǔ)。適用于地下工程樁基礎(chǔ)的施工。
以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明作進一步描述。


圖1是地下預制鋼管柱與灌注樁定位連接工藝流程2是工具管的構(gòu)造3是定位器的構(gòu)造4是井字形定位調(diào)整架的構(gòu)造圖首先，應在預定的樁位上進行鉆孔，其孔徑和深度，樁的鋼筋籠規(guī)格，混凝土的配合比，以及預制鋼管柱的規(guī)格等均按設(shè)計部門要求準備。
本發(fā)明的地下預制鋼管柱與灌注樁定位連接工藝過程如下將工具管2插入灌注樁鋼筋籠1中間，將灌注樁鋼筋籠的上端進行加工，要求鋼筋籠的豎向鋼筋緊貼工具管的外側(cè)，并有一定的搭接長度，進行焊接成為一體，將焊為一體的工具管與鋼筋籠吊入已成型的樁孔內(nèi);見圖1-1。
灌注混凝土至適當超過基樁標高，并排除工具管內(nèi)的泥漿;見圖1-2。
鑿除樁頂部位與泥漿混合的混凝土，而后作水泥砂漿處理，基樁頂高程嚴格控制在設(shè)計要求范圍;見圖1-3。
用高精度投點儀測試樁頂?shù)闹行奈恢茫惭b定位器8，用螺栓緊固之，同時拆卸工具管最下面一節(jié)內(nèi)法蘭上的連接螺栓，以便為回收其余各節(jié)的工具管作好準備;見圖1-4。
將預制鋼管柱3吊入工具管內(nèi)，使該柱的末端插入并安放在定位器上;見圖1-5。
鋼管柱頂部用井字形定位調(diào)整架10固定之;通過調(diào)整螺絲11實施調(diào)整，使預制鋼管柱上端處于正確位置，確保其垂直度在1/600柱長的精度范圍之內(nèi);見圖1-6。
在預制鋼管柱下與工具管之間的圓環(huán)處，灌注一定高度的混凝土，使之形成杯口4;見圖1-7。
向預制鋼管柱內(nèi)灌注混凝土;見圖1-8。
當杯口處和預制鋼管柱內(nèi)的混凝土達到一定的強度值時，對工具管進行起吊回收，以便重復利用，在起吊的同時應回填砂子，防止孔壁坍塌，當工具管拔出后，鋼管柱與灌注樁的組合樁即告完成。見圖1-9。
工具管是由兩端帶有法蘭的管節(jié)5組合而成，最下兩節(jié)由內(nèi)法蘭盤6連接，其余各節(jié)由外法蘭盤7連接，整個工具管的長度參照預制鋼管柱的長度確定。
定位器是由對稱布置的四個工字型桿件12組焊在一個底板上，底板設(shè)有四個螺栓孔9，用于安裝與下部混凝土連接的膨脹螺栓，工字型桿件上端呈導向斜坡狀，用于鋼管柱的安裝就位。
井字形定位調(diào)整架是由工字鋼和鋼板聯(lián)結(jié)固定成井字梁13，在井字梁四個方位設(shè)有調(diào)整螺栓11，用于調(diào)整鋼管柱的垂直度。
權(quán)利要求
1.一種地下預制鋼管柱與灌注樁定位連接工藝，是在灌注樁基上連接預制鋼管柱，其特征是，將工具管插入灌注樁鋼筋籠中間，將灌注樁鋼筋籠的上端進行加工，要求鋼筋籠的豎向鋼筋緊貼工具管的外側(cè)，并有一定的搭接長度，進行焊接成為一體，將焊為一體的工具管與鋼筋籠吊入已成型的樁孔內(nèi)；灌注混凝土至適當超過基樁標高，并排除工具管內(nèi)的泥漿；鑿除樁頂部位與泥漿混合的混凝土，而后作水泥砂漿處理，其樁頂高程嚴格控制在設(shè)計要求范圍；用高精度投點儀測試樁頂?shù)闹行奈恢?，并安裝定位器8，用螺栓緊固之，同時拆卸工具管最下面一節(jié)內(nèi)法蘭上的連接螺栓，以便為回收其余各節(jié)的工具管作好準備；將預制鋼管柱3吊入工具管內(nèi)，使該柱的末端插入并安放在定位器上；鋼管柱頂部用井字形定位調(diào)整架10固定之，通過調(diào)整螺絲11實施調(diào)整，使預制鋼管柱上端處于正確位置，確保其垂直度在1/600柱長的精度范圍之內(nèi)；在預制鋼管柱下與工具管之間的圓環(huán)處，灌注一定高度的混凝土，使之形成杯口4；向預制鋼管柱內(nèi)灌注混凝土；當杯口處和預制鋼管柱內(nèi)的混凝土達到一定的強度值時，對工具管進行起吊回收，以便重復利用，在起吊的同時應回填砂子，防止孔壁坍塌，當工具管拔出后，鋼管柱與灌注樁的組合樁即告完成。
2.如權(quán)利要求1所述的地下預制鋼管柱與灌注樁定位連接工藝，其特征是，工具管是由兩端帶有法蘭的管節(jié)組合而成，最下兩節(jié)由內(nèi)法蘭盤連接，其余各節(jié)由外法蘭盤連接。
3.如權(quán)利要求1所述的地下預制鋼管柱與灌注樁定位連接工藝，其特征是，定位器是由對稱布置的四個工字型桿件組焊在一個底板上，底板設(shè)有四個螺栓孔，工字型桿件上端呈導向斜坡狀。
4.如權(quán)利要求1所述的地下預制鋼管柱與灌注樁定位連接工藝，其特征是，井字形定位調(diào)整架是由工字鋼和鋼板聯(lián)結(jié)固定成井字梁，在井字梁四個方位設(shè)有調(diào)整螺栓。
全文摘要
一種預制鋼管柱與灌注樁定位連接工藝，是在灌注樁基礎(chǔ)上，連接預制鋼管柱，其特征是，將工具管插入灌注樁鋼筋籠中間，灌注混凝土至基樁標高，鑿平樁頂高程，在樁頂設(shè)定位器，吊入預制鋼管柱，在鋼管柱頂部固定井字形定位調(diào)整架，向預制鋼管柱內(nèi)灌注混凝土，拆出工具管，制成組合樁。具有方法簡單，操作方便，工藝合理，精度可靠的優(yōu)點，可以確保柱與樁對中，垂直度在1/600柱長的精度范圍內(nèi)。適宜于地下工程樁基礎(chǔ)的施工。
文檔編號E02D5/28GK1097828SQ9410579
公開日1995年1月25日 申請日期1994年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月30日
發(fā)明者白崇智, 高輔民, 石中柱, 李明堃, 郝震寰, 徐軍, 賀敏一, 孫代遠 申請人:北京市第三市政工程公司