一种免二次浇筑的刚度可控式桩顶构造结构及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种免二次浇筑的刚度可控式桩顶构造结构，包括筏板和固定安装在桩基础上的圆柱型桩体，所述筏板的底部开设有安装槽，所述安装槽的内部固定安装有圆柱型缸体，所述圆柱型缸体的上端为封闭结构，且所述圆柱型缸体的底端为开口结构，所述圆柱型桩体的上端活动安装在所述圆柱型缸体的底端内部，且所述圆柱型桩体的上端内部开设有若干安装孔，所述圆柱型缸体的内顶壁与所述圆柱型桩体的上端之间均匀设有三组刚度调节器。本发明专利技术，实现了桩顶构造结构的刚度可控调节，可避免二次浇注混凝土进行固定刚度调节器的高度，从而降低施工成本，加快施工效率，提高施工质量，本发明专利技术提出的施工方法，安全可行，步骤简单合理。

【技术实现步骤摘要】
一种免二次浇筑的刚度可控式桩顶构造结构及其施工方法
本专利技术涉及桩筏基础施工
，更具体地说，它涉及一种免二次浇筑的刚度可控式桩顶构造结构。
技术介绍
高层建筑发展迅速，决定高层建筑整体稳定与安全的基础形式随之大型化、复杂化，对作为主要基础形式的桩筏基础提出了更高的要求。高层建筑桩筏基础在项目建设中地位重要，占项目总造价和总工期的比例也越来越高，高层建筑桩筏基础前期设计、优化及后期施工、使用过程中的安全性与有效性问题日益突出，倍受各方关注。高层建筑桩筏基础前期设计和优化的主要对象是桩和筏板，即在安全可靠的前提下，保证合理的筏板厚度以及充分发挥地基土承载力，使用最少的桩基数量是桩筏基础前期设计和优化的核心内容。除此以外，如何通过有效措施降低建筑物基础对桩筏系统中诸多不确定因素的敏感性，并在建筑物全寿命周期中实时监控并保证建筑物基础的整体安全性与稳定性，也是设计与优化的重点。总而言之，一个最优的桩筏基础设计方案，不仅仅要保证有合理的造价，同时应保证其全寿命周期的安全与稳定，这应是高层建筑桩筏基础今后发展的正确方向，也是新的研究热点。现有的桩顶构造结构，其刚度不能较好的控制调节，在施工以后，还需要二次浇注混凝土进行刚度调节，从而增加施工成本，降低施工效率，其内部的构件表面容易生锈而被锈蚀，极大的影响了其使用寿命，同时现有的桩顶构造结构的施工方法，步骤复杂不合理，安全隐患大，不仅影响施工效率，同时还影响施工质量，为此，提出一种免二次浇筑的刚度可控式桩顶构造结构及其施工方法。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种免二次浇筑的刚度可控式桩顶构造结构，其可利用三组刚度调节器的伸缩变形调节圆柱型缸体相对于圆柱型桩体的位置，从而实现桩顶构造结构的刚度可控调节，可通过管道向圆柱型缸体内部的空腔注入混凝土，在注入的混凝土凝固后，即可使得刚度调节器的高度得到有效固定，可避免二次浇注混凝土进行固定刚度调节器的高度，从而降低施工成本，加快施工效率，制备的防护具备较好的防腐、防锈、抗老化的性能，尤为重要的是可防止筒状钢板的表面以及支撑柱的表面生锈，可避免筒状钢板以及支撑柱被锈蚀，从而增加该桩顶构造结构的使用寿命，提出的施工方法，安全可行，步骤简单合理，可有效提高施工效率，同时可有效提高施工质量。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种免二次浇筑的刚度可控式桩顶构造结构，包括筏板和固定安装在桩基础上的圆柱型桩体，所述筏板的底部开设有安装槽，所述安装槽的内部固定安装有圆柱型缸体，所述圆柱型缸体的上端为封闭结构，且所述圆柱型缸体的底端为开口结构，所述圆柱型桩体的上端活动安装在所述圆柱型缸体的底端内部，且所述圆柱型桩体的上端内部开设有若干安装孔，所述圆柱型缸体的内顶壁与所述圆柱型桩体的上端之间均匀设有三组刚度调节器。通过采用上述技术方案，可利用三组刚度调节器的伸缩变形调节圆柱型缸体相对于圆柱型桩体的位置，从而实现桩顶构造结构的刚度可控调节。进一步的，每组所述刚度调节器均包括通过注浆料固定安装在所述安装孔内部的螺纹杆、通过螺帽固定安装在所述螺纹杆上端的支撑板和焊接在所述支撑板上部中心位置处的筒状钢板以及活动安装在所述筒状钢板内部的支撑柱，所述筒状钢板的侧壁上对称开设有两个限位槽，所述支撑柱的侧面上对称焊接有有两个限位块，两个所述限位块远离所述支撑柱的一端分别贯穿所述限位槽延伸至所述筒状钢板的外部，所述支撑柱的上端还通螺栓与所述圆柱型缸体的顶壁固定连接。通过采用上述技术方案，可防止刚度调节器在使用过程中发生偏移现象，可通过调节圆柱型缸体的所处高度位置实现支撑柱相对于述筒状钢板的伸缩调节，此外，在两个限位块和两个限位槽的配合下，可防止支撑柱脱离筒状钢板，使得刚度调节器的结构比较稳定，性能比较可靠。进一步的，所述筏板上开设有通槽，所述所述圆柱型缸体的顶壁上开设有通孔，所述通槽的内部固定安装有管道，所述管道的底端与所述通孔相连通设置。通过采用上述技术方案，可通过管道向圆柱型缸体内部的空腔注入混凝土，在注入的混凝土凝固后，即可使得刚度调节器的高度得到有效固定，可避免二次浇注混凝土进行固定刚度调节器的高度，从而降低施工成本，加快施工效率。进一步的，所述管道的上端内部安装有橡胶堵头，所述橡胶堵头的上表面上开设有穿插孔。通过采用上述技术方案，橡胶堵头用于防水，可防止圆柱型缸体内部空腔中注入的混凝土因进水而发生膨胀，可避免刚度调节器的刚度发生改变，从而使得该桩顶构造结构安全可靠。进一步的，所述圆柱型桩体的外部还固定安装有砖胎膜，所述砖胎膜呈圆柱型，且所述砖胎膜的上部内径大于其底部内径，所述砖胎膜的上部与所述筏板的底部相贴合设置，且所述砖胎膜的内表面与所述圆柱型桩体的外表面以及所述圆柱型缸体的外表面之间填充有砂石。通过采用上述技术方案，利用砖胎膜的固定作用填充砂石，可巧妙的利用砂石对圆柱型缸体的位置进行定位固定，便于安装筏板，从而使得施工比较方便。进一步的，所述圆柱型桩体的内部均匀设有三个竖直设置的钢筋，三个所述钢筋的上端均延伸至所述圆柱型桩体上端的外部，且三个所述钢筋的上端均焊接有横向加强筋。通过采用上述技术方案，钢筋可增加圆柱型桩体的受力强度，可防止圆柱型桩体发生断裂，横向加强筋可与圆柱型缸体内部空腔中注入的混凝土形成一个整体，可保证支撑柱与筒状钢板之间的位置得到有效固定，可有效增加该桩顶构造结构的稳定性。进一步的，所述筒状钢板的表面以及所述支撑柱的表面还设有防护层，所述防护层由如下方法制备：取以下原料按重量份称量：环氧树脂18-25份、二氧化钛粉末6-10份、酚醛树脂12-16份、聚氨酯18-24份、石墨粉10-12份、四氧化三铅粉末11-14份、氧化锌粉末10-12份、成膜助剂2-4份、促进剂2-4份、消泡剂1-3份、流平剂3-5份、防沉剂1-3份和乙醇30-50份；S1、将称量好的成膜助剂、促进剂、消泡剂、流平剂、防沉剂和乙醇加入搅拌机中进行搅拌25-30min，搅拌速度为500-700r/min,制得混合溶液；S2、将环氧树脂、碳酸钙粉末、酚醛树脂、聚氨酯、石墨粉、四氧化三铅粉末和氧化锌粉末加入粉碎机中进行粉碎，制得混合粉末物料；S3、将步骤S1中制得的混合溶液和步骤S2中制得的混合粉末物料加入反应釜中进行搅拌25-30min，所述反应釜的搅拌速度设置为700-900r/min，温度设置60-80℃，以此制得防护涂料；S4、将筒状钢板的表面以及支撑柱的表面利用砂纸进行抛光处理，然后利用高压水枪冲洗干净；S5、将步骤S4清洗后的筒状钢板以及支撑柱采用热风机吹干，然后利用高压喷雾器喷枪将步骤S3制得的防护涂料均匀的喷涂在吹干后的筒状钢板的表面以及支撑柱的表面上；S6、将步骤S5喷涂有防护涂料的筒状钢板以及支撑柱放在干燥室中进行干燥，干燥温度设置为180-220℃，时间设置为30-40min，即在筒状钢板的表面以及支撑柱的表面上制得防护层。通过采用上述技术方案，制备防护涂料的工艺步骤简单，容易实现，制备的防护层具备较好的防腐、防锈、抗老化的性能，附着性较好，不易脱落，尤为重要的是可防止筒状钢板的表面以及支撑柱的表面生锈，可避免筒状钢板以及支撑柱被锈蚀，从而增加该桩顶构造结构的使用寿命。进一步的，所述步骤S2制得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种免二次浇筑的刚度可控式桩顶构造结构，包括筏板(1)和固定安装在桩基础上的圆柱型桩体(3)，其特征在于：所述筏板(1)的底部开设有安装槽(12)，所述安装槽(12)的内部固定安装有圆柱型缸体(4)，所述圆柱型缸体(4)的上端为封闭结构，且所述圆柱型缸体(4)的底端为开口结构，所述圆柱型桩体(3)的上端活动安装在所述圆柱型缸体(4)的底端内部，且所述圆柱型桩体(3)的上端内部开设有若干安装孔(13)，所述圆柱型缸体(4)的内顶壁与所述圆柱型桩体(3)的上端之间均匀设有三组刚度调节器(5)。

【技术特征摘要】
1.一种免二次浇筑的刚度可控式桩顶构造结构，包括筏板(1)和固定安装在桩基础上的圆柱型桩体(3)，其特征在于：所述筏板(1)的底部开设有安装槽(12)，所述安装槽(12)的内部固定安装有圆柱型缸体(4)，所述圆柱型缸体(4)的上端为封闭结构，且所述圆柱型缸体(4)的底端为开口结构，所述圆柱型桩体(3)的上端活动安装在所述圆柱型缸体(4)的底端内部，且所述圆柱型桩体(3)的上端内部开设有若干安装孔(13)，所述圆柱型缸体(4)的内顶壁与所述圆柱型桩体(3)的上端之间均匀设有三组刚度调节器(5)。2.根据权利要求1所述的一种免二次浇筑的刚度可控式桩顶构造结构，其特征在于：每组所述刚度调节器(5)均包括通过注浆料(14)固定安装在所述安装孔(13)内部的螺纹杆(15)、通过螺帽(16)固定安装在所述螺纹杆(15)上端的支撑板(17)和焊接在所述支撑板(17)上部中心位置处的筒状钢板(18)以及活动安装在所述筒状钢板(18)内部的支撑柱(19)，所述筒状钢板(18)的侧壁上对称开设有两个限位槽(20)，所述支撑柱(19)的侧面上对称焊接有有两个限位块(21)，两个所述限位块(21)远离所述支撑柱(19)的一端分别贯穿所述限位槽(20)延伸至所述筒状钢板(18)的外部，所述支撑柱(19)的上端还通螺栓与所述圆柱型缸体(4)的顶壁固定连接。3.根据权利要求2所述的一种免二次浇筑的刚度可控式桩顶构造结构，其特征在于：所述筏板(1)上开设有通槽(10)，所述所述圆柱型缸体(4)的顶壁上开设有通孔(11)，所述通槽(10)的内部固定安装有管道(8)，所述管道(8)的底端与所述通孔(11)相连通设置。4.根据权利要求3所述的一种免二次浇筑的刚度可控式桩顶构造结构，其特征在于：所述管道(8)的上端内部安装有橡胶堵头(9)，所述橡胶堵头(9)的上表面上开设有穿插孔(22)。5.根据权利要求1所述的一种免二次浇筑的刚度可控式桩顶构造结构，其特征在于：所述圆柱型桩体(3)的外部还固定安装有砖胎膜(2)，所述砖胎膜(2)呈圆柱型，且所述砖胎膜(2)的上部内径大于其底部内径，所述砖胎膜(2)的上部与所述筏板(1)的底部相贴合设置，且所述砖胎膜(2)的内表面与所述圆柱型桩体(3)的外表面以及所述圆柱型缸体(4)的外表面之间填充有砂石。6.根据权利要求1所述的一种免二次浇筑的刚度可控式桩顶构造结构，其特征在于：所述圆柱型桩体(3)的内部均匀设有三个竖直设置的钢筋(6)，三个所述钢筋(6)的上端均延伸至所述圆柱型桩体(3)上端的外部，且三个所述钢筋(6)的上端均焊接有横向加强筋(7)。7.根据权利要求2所述的一种免二次浇筑的刚度可控式桩顶构造结构，其特征在于：所述筒状钢板(18)的表面以及所述支撑柱(19)的表面还设有防护层，所述防护层由如下方法制备：取以下原料按重量份称量：环氧树脂18-25份、二氧化钛粉末6-10份、酚醛树脂12-16份、聚氨酯18-24份、石墨粉10-12份、四氧化三铅粉末11-14份、氧化锌粉末10-12份、成膜助剂2-4份、促进剂2-4份、消泡剂1-3份、流平剂3-5份、防沉剂1-3份和乙醇30-50份；S1...

【专利技术属性】
技术研发人员：周峰，郭佳迅，方宁，蒋屹洲，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32