一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构及其施工方法，包括内部的从车库顶板贯通至桩底端的芯桩，和位于车库顶板至车库底板之间的、包裹在芯桩外部的后浇钢筋混凝土部分，位于车库底板以下的芯桩和位于车库底板以上的立柱，共同构成具有一定承载力的车库立柱的复合桩结构。施工方法包括：将预制芯桩分节压入到设计标高；回填压实引孔，对车库区域进行开挖及支护后，对车库中露出部分的芯桩进行表面处理，安装立柱钢筋，并与芯桩的预留钢筋连接，按设计要求形成钢筋笼；在立柱钢筋笼外侧安装立柱的模板，浇筑混凝土，混凝土达到强度后拆除模板；施做地下车库的顶板和底板；重复上述步骤，施工下一区域。

【技术实现步骤摘要】
一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构及其施工方法
本专利技术属于建筑工程
，具体涉及一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构及其施工方法。
技术介绍
随着经济的发展及人民生活水平的提高，机动车的增长量不断刷新着纪录，随之而来的停车问题越来越严重。目前新建小区、办公楼及商场均配备一定比例的地下停车场，虽然缓解了一部分停车难问题，但仍然不能满足机动车增长的需求。为了缓解停车难问题，目前主要采取建立体停车场、路边规划停车位等措施，但是面临停车紧张的区域往往处于城市的黄金地段，建设立体停车场和规划地上停车位均不能使土地发挥其最大效益。近年来随着地下工程的不断发展，暗挖逆作法在我国得到了越来越多的应用。一些建设年代较早的小区没有设计停车位，如果采用暗挖逆做法在小区内楼与楼之间的绿化带下方修建地下停车库，释放出这一部分地下空间作为停车场，不但解决了小区内住户的停车问题，而且还可以对外开放解决一部分社会车辆的停车问题。传统的施做方法存在下述问题：1、传统的暗挖逆做法需要较大的机械设备进行大直径的桩基础施工，由于居民小区内空间狭小，大型施工机械噪音大，且作业效率低下。2、为了适应居民小区施工空间小的特点，而打设的小直径桩，无法满足原有建筑物地基承载力的设计要求，使建筑存在很大风险。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述难题，提供一种施工方便、承载力满足设计要求的一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构及其施工方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构，所述复合桩包括内部的从车库顶板贯通至桩底端的芯桩，和位于车库顶板至车库底板之间的、包裹在芯桩外部的后浇钢筋混凝土部分，被后浇钢筋混凝土加大截面后的芯桩部分作为车库的立柱；所述芯桩包括中心设有通孔的分节式预制芯桩，和通孔内部的后注浆材料；位于车库底板以下的芯桩和位于车库底板以上的立柱，共同构成具有一定承载力的车库立柱的复合桩结构。用截面尺寸较小的芯桩代替传统的大直径桩，可以在较小的空间下施工；使用分节式的预制芯桩，使施工更加灵活、方便。预制芯桩内设通孔，通过向通孔内注浆，一方面可以增加桩端与周围土体的粘聚力，另一方面将分节段的桩连成一整体，增加芯桩的整体强度。采用后浇钢筋混凝土加大截面后的芯桩部分作为车库的立柱，增大了立柱的受力面积，有效提高了复合桩的承载力，而且施工方便。在与后浇钢筋混凝土相应位置的所述芯桩的侧壁上，预埋有预留钢筋。通过芯桩侧壁的预留钢筋与后浇钢筋混凝土中的钢筋连接，可以增加结构的整体性，有利于立柱受力性能的进一步发挥。所述预制芯桩的端部，设有用于与相邻芯桩连接的钢套箍，所述钢套箍包裹着芯桩底部的内壁和外壁。所述芯桩的通孔内部设有通长钢筋笼。通过在芯桩的通孔内设置钢筋笼，可以进一步增加芯桩整体的受力性能。所述预制芯桩的截面形状为外方内圆形。所述预制芯桩的外截面采用方形，可以方便的对后浇混凝土中的钢筋笼进行安装定位；内部通孔设为圆形，可以方便通孔钢筋笼的放入，设计巧妙合理。所述立柱部分的外表面沿纵向设有间距相等的预应力套箍。设置预应力钢箍，保证芯桩与现浇增大截面混凝土能够同步受力。一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构的施工方法，包括以下步骤：步骤1：按设计桩位引孔，将预制芯桩分节压入到设计标高；利用钻杆推掉桩头进行扩底，向预制芯桩的通孔注浆；注浆完成后将顶端的一节预制芯桩拔出，回填压实引孔；步骤2：采用暗挖逆作法对车库分区域进行开挖及支护后，在芯桩上部施做车库主梁。对车库中露出部分的芯桩进行表面处理，安装立柱钢筋，并与芯桩的预留钢筋连接，按设计要求形成钢筋笼；步骤3：在立柱钢筋笼外侧安装立柱的模板，浇筑混凝土，混凝土达到强度后拆除模板，在立柱表面安装预应力钢箍及表面装饰板；步骤4：施做该区域地下车库的顶板和底板；步骤5：重复上述步骤，施工下一区域。用截面尺寸较小的芯桩代替传统的大直径桩，可以在较小的空间下施工；使用分节式的预制芯桩，使施工更加灵活、方便。预制芯桩内设通孔，通过向通孔内注浆，一方面可以增加桩端与周围土体的粘聚力，另一方面将分节段的桩连成一整体，增加芯桩的整体强度。采用后浇钢筋混凝土加大截面后的芯桩部分作为车库的立柱，增大了立柱的受力面积，有效提高了复合桩的承载力，而且施工方便。采用预制芯桩，可以有效避免施工过程中钻孔灌注桩出现的塌孔、缩径、断桩、夹层的问题，成桩质量有保证。其中，步骤1中，采用锚杆静压方式将所述预制芯桩压入到设计标高；相邻的所述预制芯桩之间采用焊接连接；扩底完成后在所述芯桩通孔内吊放钢筋笼，之后向所述通孔内注浆，注浆高度高于桩顶标高。采用锚杆静压方式，避免施工噪音过大的问题，且避免对环境的污染。在通孔内吊放钢筋笼，可以进一步增加芯桩整体的受力性能，提高复合桩的承载力。注浆高度高于桩顶标高，使桩顶以上的一定范围内的土体强度得到保证，提高结构的稳定性。步骤2中，对所述芯桩进行表面处理包括对所述芯桩表面进行凿毛或打成沟槽，所述凿毛深度达到骨料新面，所述沟槽的方向尽量垂直于受力方向，深度大于6mm；在对所述芯桩进行表面处理后，清除松动骨料、浮渣，并采用高压水将结合面冲洗干净；在所述芯桩的桩顶设置承托。采用上述芯桩表面的清理过程，可以保证芯桩表面足够干净，提高后浇钢筋混凝土部分与芯桩的结合度，进而提高结构的受力性能。步骤3中，所述浇筑混凝土采用分段浇筑；并充分振捣；在桩顶承托和桩底预留钢筋接头；在立柱表面沿纵向等间距的施加预应力套箍。分段浇筑，充分振捣，有利于保证立柱的质量。设置预应力钢箍，保证芯桩与现浇增大截面混凝土能够同步受力。本专利技术的有益效果为：1.解决了空间狭小，大型压桩机械无法作业的问题。2.节约资金，采用静压芯桩的方式，因芯桩尺寸小，压桩速度快，节省的工期和资金。3.成桩质量好；此种复合桩可以有效避免施工过程中钻孔灌注桩出现的塌孔、缩径、断桩、夹层等问题，成桩质量有保证。4.环境友好；避免了护壁泥浆对周围环境的污染。附图说明图1为本专利技术复合桩的施工流程图；图2(a)-图2(j)为本专利技术的复合桩施工步序图；其中图2(a)为引孔完成后的剖面示意图；图2(b)为预制桩压入或打入后的剖面示意图；图2(c)为推下桩头、插入钢筋笼的剖面示意图；图2(d)为注浆完成、钻孔填充后的剖面示意图；图2(e)为引孔回填压实,开挖竖井，工字梁顶推完成后的剖面示意图；图2(f)为按设计要求采用暗挖逆做法分区域开挖至设计标高，预制芯桩表面处理，预埋钢筋整形后的剖面示意图；图2(g)为钢筋笼绑扎，模板安装完成后的剖面示意图；图2(h)为立柱混凝土浇筑完成后的剖面示意图；图2(i)为立柱混凝土达到强度后安装完成预应力钢套箍后的侧视图；图2(j)为顶底板浇筑完成后的侧视图；图3为图2中的A-A截面图；图4为图2中的B-B截面图；图5为图2中的C-C截面图；图6为图2中的D-D截面图；图7为图2中的E-E截面图；图8为图2中的F-F截面图；图9为图2中的G-G截面图；图10为图2中的H-H截面图；图11为图2中的I-I截面图；图12为预应力钢套箍的示意图；图13为预应力钢套箍螺栓连杆的示意图；图中，1为引导孔；2为分节预制芯桩；3为桩头；4为钢筋笼；5为注浆材料；6为工字梁；7为预埋连接钢筋；8为钢筋笼；9为预应力钢套箍装置；9-1为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构，其特征在于：所述复合桩包括内部的从车库顶板贯通至桩底端的芯桩，和位于车库顶板至车库底板之间的、包裹在芯桩外部的后浇钢筋混凝土部分，被后浇钢筋混凝土加大截面后的芯桩部分作为车库的立柱；所述芯桩包括中心设有通孔的分节式预制芯桩，和通孔内部的后注浆材料；位于车库底板以下的芯桩和位于车库底板以上的立柱，共同构成具有一定承载力的车库立柱的复合桩结构。

【技术特征摘要】
1.一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构，其特征在于：所述复合桩包括内部的从车库顶板贯通至桩底端的芯桩，和位于车库顶板至车库底板之间的、包裹在芯桩外部的后浇钢筋混凝土部分，被后浇钢筋混凝土加大截面后的芯桩部分作为车库的立柱；所述芯桩包括中心设有通孔的分节式预制芯桩，和通孔内部的后注浆材料；位于车库底板以下的芯桩和位于车库底板以上的立柱，共同构成具有一定承载力的车库立柱的复合桩结构。2.根据权利要求1所述的一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构，其特征在于：在与后浇钢筋混凝土相应位置的所述芯桩的侧壁上，预埋有预留钢筋。3.根据权利要求1所述的一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构，其特征在于：所述预制芯桩的端部，设有用于与相邻芯桩连接的钢套箍，所述钢套箍包裹着芯桩底部的内壁和外壁。4.根据权利要求1所述的一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构，其特征在于：所述芯桩的通孔内部设有通长钢筋笼。5.根据权利要求1所述的一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构，其特征在于：所述预制芯桩的截面形状为外方内圆形。6.根据权利要求1所述的一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构，其特征在于：所述立柱部分的外表面沿纵向设有间距相等的预应力套箍。7.根据权利要求1所述的一种作为暗挖车库立柱的复合桩结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：按设计桩位引孔，将预制芯桩分节压入到设计标高；推掉桩头进行扩...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国富，王威汐，
申请(专利权)人：济南轨道交通集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37