无承台的一柱一桩结构及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种无承台的一柱一桩结构，包括桩基、立柱和钢护筒，钢护筒部分插入至地面以下且部分位于地面上方，桩基浇筑形成于钢护筒内，立柱具有外钢管，外钢管焊接于钢护筒顶端。另外还涉及该结构的施工方法，包括步骤：S1，将钢护筒打入土体内至预设深度；S2，在钢护筒内浇筑桩基；S3，使外钢管与钢护筒对位，进行外钢管与钢护筒的焊接连接。采用在钢护筒内直接浇筑桩基的方式，钢护筒与柱脚合用，不需要拔出钢护筒，对周边土体扰动较小；钢护筒与立柱钢外管焊接，在保证结构强度的基础上，不用开挖承台，对周围土体扰动较小，有效地克服现有技术中存在的承台开挖对土体扰动较大以及需要扩大桩径的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
无承台的一柱一桩结构及其施工方法
本专利技术属于建筑工程
，涉及一种无承台的一柱一桩结构及其施工方法，适用于临近重要建筑、文物保护建筑、铁路线、地铁线等需要保护的建构筑物的新建改扩建工程，也适用于其他需要减少施工时对土体扰动的工程。
技术介绍
钢柱一柱一桩的柱脚做法及对土体扰动较长的成桩方法，目前主要有两种方式，一种是采用单桩承台的方式，另一种是采用钢柱内插入桩头的方式，成桩都需要先下放钢护筒。1、采用单桩承台的方式采用单桩承台的做法，是先下钢护筒钻孔，成桩后拔出钢护筒，然后开挖承台周围土体，支模浇筑承台。由于规范规定钢柱插入承台深度必须达到2.5D，D为钢柱直径或长边边长，承台高度一般较高。此时钢柱垂直度调整方式主要靠承台下方预埋柱脚螺栓的方法进行调整，承台要分两次浇筑。该做法的缺点有：1)承台较高，开挖深度较深，一般为2至3m。开挖较深，对周边土体扰动较大；2)为满足桩边距的要求，承台截面尺寸较大，以1m直径桩为例，其截面尺寸为2m×2m。开挖范围较大，对周边土体扰动较大；3)需要凿除较大桩头，施工速度较慢；4)需要拔出钢护筒，拔出过程对土体扰动大。2、钢柱内插入桩头的方式钢柱内插入桩头的做法同样是先下钢护筒，桩顶使用缓凝混凝土浇筑，然后将焊接栓钉的钢柱插入桩顶并调整垂直度，这种方法的缺点有：1)需要桩直径至少比钢柱长边大400mm，当钢柱截面尺寸较大时，不适用；2)桩径较大导致与既有桩中心距不容易满足规范规定的3倍桩径的要求；3)钢柱垂直度调整精度较差，需要额外的固定钢柱的措施，比如地面固定架；4)基桩混凝土未达到规定强度，不满足检测条件时就必须安装钢柱，若基桩检测不合格，钢柱和基桩一并作废。综上所述，对于临近重要建筑、文物保护建筑、铁路线、地铁线等需要保护的建构筑物的新建改扩建工程而言，目前常用的两种桩基施工方法均存在缺点，使用承台时承台开挖对土体的扰动在保护要求较高时是不能接受的，钢柱内插入桩头时需要桩直径扩大，在距离不满足3倍桩径时也是不能接受的。所以，对于临近重要建筑、文物保护建筑、铁路线、地铁线等需要保护的建构筑物的新建改扩建工程而言，寻找一种对周边土体扰动很小，对桩径要求不高，柱垂直度能够精确调整的桩基施工及钢柱脚做法是工程实际中需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例涉及一种无承台的一柱一桩结构及其施工方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。本专利技术实施例涉及一种无承台的一柱一桩结构，包括桩基和立柱，还包括钢护筒，所述钢护筒部分插入至地面以下且部分位于地面上方，所述桩基浇筑形成于所述钢护筒内，所述立柱具有外钢管，所述外钢管焊接于所述钢护筒顶端。作为实施例之一，所述外钢管与所述钢护筒具有相同形状及尺寸规格的横截面，所述外钢管与所述钢护筒对焊连接；或者，所述外钢管与所述钢护筒具有不同形状和/或尺寸规格的横截面，所述外钢管与所述钢护筒通过转换节点焊接连接。作为实施例之一，所述钢护筒顶部内壁设有内筒，所述内筒顶端伸入至所述外钢管内且与所述外钢管内壁相抵。作为实施例之一，所述外钢管内焊接有内环板，所述内环板承搭于所述内筒顶端。作为实施例之一，所述钢护筒内至少于其顶部内壁上设置多个第一抗剪栓钉。作为实施例之一，所述立柱为钢柱，所述钢柱底部内壁上设置有多个第二抗剪栓钉且于所述钢柱内浇筑混凝土以覆盖各所述第二抗剪栓钉。本专利技术实施例还涉及如上所述的无承台的一柱一桩结构的施工方法，包括如下步骤：S1，将钢护筒打入土体内至预设深度；S2，在所述钢护筒内浇筑桩基；S3，使所述外钢管与所述钢护筒对位，进行所述外钢管与所述钢护筒的焊接连接。作为实施例之一，S2中，桩基浇筑完成后，在桩顶剔凿形成混凝土剔凿槽；S3中，所述外钢管与所述钢护筒焊接之后，在所述外钢管内浇筑混凝土；其中，当所述立柱为钢管混凝土柱时，所述外钢管内全长浇筑混凝土；当所述立柱为钢柱时，在所述外钢管底部内壁上设置多个第二抗剪栓钉且使所述外钢管内的混凝土覆盖各所述第二抗剪栓钉。作为实施例之一，S2中，具体包括：在所述钢护筒内，通过泥浆护壁钻机形成桩孔，并清理桩底沉渣；下放钢筋笼至桩孔内并固定，使用栓钉机在所述钢护筒内焊接多个第一抗剪栓钉；浇筑混凝土，停住灌注的条件为确保桩孔内所有泥浆从所述钢护筒内溢出且从所述钢护筒内溢出的混凝土浆液不少于1立方米。作为实施例之一，S3中，预先在所述钢护筒外壁和所述外钢管外壁上分别设置多个耳板，采用耳板调节所述外钢管的垂直度。本专利技术实施例至少具有如下有益效果：(1)采用在钢护筒内直接浇筑桩基的方式，钢护筒与柱脚合用，不需要拔出钢护筒，对周边土体扰动较小；(2)采用钢护筒与立柱钢外管焊接的方式实现立柱与桩基的连接，在保证结构强度的基础上，不用开挖承台，对周围土体扰动较小，可达到忽略不计的程度，有效地克服现有技术中存在的承台开挖对土体扰动较大以及需要扩大桩径的缺陷。本专利技术提供的施工方法，施工全过程均采用成熟施工工艺，普遍适用性较好，整个施工过程中每一步质量均可控。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的无承台的一柱一桩结构的施工结构示意图；图2为图1沿A-A的剖视图；图3为图1中I部分的放大结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-图3，本专利技术实施例提供一种无承台的一柱一桩结构，包括桩基13、立柱1和钢护筒2，桩基13浇筑形成于钢护筒2内，也即桩基13外套箍有钢护筒2，所述钢护筒2部分插入至地面以下且部分位于地面上方，所述立柱1具有外钢管1，所述外钢管1焊接于所述钢护筒2顶端。其中，上述桩基13与钢护筒2之间的结构关系是通过钢护筒2打入土中并开挖形成桩孔之后，直接在该钢护筒2中浇筑桩基13；这样，钢护筒2与桩基13之间的套箍效应能够保证桩基13受压时桩基13与钢护筒2共同受力。上述的立柱1可以为钢柱或钢管混凝土柱，为钢柱时，上述外钢管1即为钢柱本身，为钢管混凝土柱时，上述外钢管1即为钢管。本实施例提供的一柱一桩结构，至少具有如下有益效果：(1)采用在钢护筒2内直接浇筑桩基13的方式，钢护筒2与柱脚合用，不需要拔出钢护筒2，对周边土体扰动较小；(2)采用钢护筒2与立柱1钢外管焊接的方式实现立柱1与桩基13的连接，在保证结构强度的基础上，不用开挖承台，对周围土体扰动较小，可达到忽略不计的程度，有效地克服现有技术中存在的承台开挖对土体扰动较大以及需要扩大桩径的缺陷。优选地，由于钢护筒2作为永久结构直接插入于土体中，因此至少对其插入至土体中的部分进行防腐处理，也即包括有防腐外层17，以提高其使用寿命；进一步优选为对该钢护筒2全长进行防腐处理。其中优选的防腐做法是：在钢护筒2外壁上依次施做基本防腐底漆、中间漆和玻璃纤维防腐层；当然本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无承台的一柱一桩结构，包括桩基和立柱，其特征在于：还包括钢护筒，所述钢护筒部分插入至地面以下且部分位于地面上方，所述桩基浇筑形成于所述钢护筒内，所述立柱具有外钢管，所述外钢管焊接于所述钢护筒顶端。

【技术特征摘要】
1.一种无承台的一柱一桩结构，包括桩基和立柱，其特征在于：还包括钢护筒，所述钢护筒部分插入至地面以下且部分位于地面上方，所述桩基浇筑形成于所述钢护筒内，所述立柱具有外钢管，所述外钢管焊接于所述钢护筒顶端。2.如权利要求1所述的无承台的一柱一桩结构，其特征在于：所述外钢管与所述钢护筒具有相同形状及尺寸规格的横截面，所述外钢管与所述钢护筒对焊连接；或者，所述外钢管与所述钢护筒具有不同形状和/或尺寸规格的横截面，所述外钢管与所述钢护筒通过转换节点焊接连接。3.如权利要求1所述的无承台的一柱一桩结构，其特征在于：所述钢护筒顶部内壁设有内筒，所述内筒顶端伸入至所述外钢管内且与所述外钢管内壁相抵。4.如权利要求3所述的无承台的一柱一桩结构，其特征在于：所述外钢管内焊接有内环板，所述内环板承搭于所述内筒顶端。5.如权利要求1所述的无承台的一柱一桩结构，其特征在于：所述钢护筒内至少于其顶部内壁上设置多个第一抗剪栓钉。6.如权利要求1所述的无承台的一柱一桩结构，其特征在于：所述立柱为钢柱，所述钢柱底部内壁上设置有多个第二抗剪栓钉且于所述钢柱内浇筑混凝土以覆盖各所述第二抗剪栓钉。7.如权利要求1至6...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘蒙，彭扬，倪文兵，陈紫妍，徐永浩，陈雨蒙，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，中铁四院集团西南勘察设计有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42