新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱及其施工方法技术

本发明专利技术公开了新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱及其施工方法，包括：柱体，其为矩形钢管；钢筋笼，其设置在柱体内部并支承在其底板上，钢筋笼包括主筋、环箍和多个加强箍，任一加强箍包括开口相对设置的两个八字形箍筋；多个连接装置，其沿柱体的高度方向间隔固定在其外侧壁上，多个连接装置与建筑物的多层梁板结构一一对应；多个附加钢板，其沿柱体的外周间隔固定在其底部外侧壁上，附加钢板的下部设有多个栓钉。本发明专利技术在浇筑桩内混凝土的同时一并浇筑组合支撑柱的底部插入桩内的部分，并通过附加钢板代替劣质混凝土承压，再浇筑柱内混凝土并填充桩、柱间的砂浆，有效避免了施工过程中对支撑柱定位精度的影响，提高了施工效率和施工质量。和施工质量。和施工质量。

【技术实现步骤摘要】
新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱及其施工方法


[0001]本专利技术涉及建筑工程
更具体地说，本专利技术涉及一种新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱及其施工方法。

技术介绍

[0002]地下空间工程大跨度梁板结构施工常常采用逆作法，其竖向支撑构件无论是临时支撑柱还是永久结构柱，很多采用矩形钢管或钢管内灌注混凝土，能够更小的截面获得更大的承载能力和增加柱的延性。柱所承担的竖向荷载很大，实际工程中常常采用钻孔灌注桩作为基础，也就是一柱一桩的形式。
[0003]目前国内逆作法支撑柱主要有两种方法：
[0004]一种是先插法，即浇筑桩混凝土前已将矩形钢管柱体插入桩内，并在地面将钢管柱体锁紧。先浇筑桩的混凝土，待桩的混凝土终凝后再浇筑矩形钢管柱内混凝土。这种方法始终面临的问题是：在浇筑柱下桩基础时由于必须超灌，无法避免混有泥浆的劣质混凝土涌入钢管内，造成整根柱的承载能力折减，而折减系数很难确定，也大大影响柱承载能力。如满足承载力需求下，必然导致柱截面偏大，不经济且影响建筑功能；若将钢管内的劣质混凝土清理干净，清孔时间浪费和清除难度也很大，也有可能对钢管本身尤其是焊缝处的造成损伤；以上两点会导致整个钢管混凝土柱的施工质量严重下降，达不到设计要求，存在结构安全隐患。
[0005]另一种是后插法，即钢管混凝土柱插入前，柱内部混凝土已浇筑完成。施工时桩的混凝土浇筑完成后，趁其混凝土初凝前，将矩形钢管混凝土柱插入桩内。这种方法虽然能避免由于桩、柱同时施工时劣质混凝土涌入矩形钢管柱内造成的承载能力折减。但这种施工方法的局限性在于：1.对桩的混凝土初凝时间和柱插入时间点控制要求很高。插入矩形钢管混凝土柱时，若桩的混凝土已初凝，则柱插不进桩内；柱插入桩内后，若桩混凝土久久不能初凝，则矩形钢管混凝土柱容易发生沉降或偏位。2.柱插入时对精度控制要求极高，一旦发生稍大的平面位置尤其是垂直度偏差，柱姿态调整困难，这根柱往往只能报废。3.矩形钢管混凝土柱安装前其内部混凝土已经浇筑，导致自重大，需要大吨位的起重机，在场内转运及施工安装时风险更大。
[0006]为解决上述问题，需要提供一种新型矩形钢管混凝土柱及其施工方法，能够更好的适应逆作法施工，提高钢管混凝土柱的承载能力和安装质量。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱及其施工方法，通过在柱体内设置钢筋笼，在不改变原有结构的条件下提高了组合支撑柱的承载能力，同时，在施工过程中，先对组合支撑柱与桩孔的相对位置进行定位，在浇筑桩内混凝土的同时一并浇筑组合支撑柱的底部插入桩内的部分，并通过附加钢板代替劣质混凝土承压，然后再浇筑柱内混凝土并在桩、柱间填充砂浆，有效避免了混凝土施工过程中对组合支撑柱
定位精度的影响，提高了施工效率和施工质量。
[0008]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，包括：
[0009]柱体，其为竖直设置的矩形空心钢管，所述柱体的底部开口处设有底板；
[0010]钢筋笼，其设置在所述柱体内部并支承在所述底板上，所述钢筋笼包括多个主筋，其竖直设置并沿所述柱体的内周间隔分布；环箍，其绕所述多个主筋的外周向下设置；多个加强箍，其沿所述多个主筋的高度方向间隔设置，任一加强箍包括开口相对设置的两个八字形箍筋，任一八字形箍筋沿所述多个主筋的内周设置并与其固定连接；
[0011]多个连接装置，其沿所述柱体的高度方向间隔固定在其外侧壁上，所述多个连接装置与建筑物的多层梁板结构一一对应，任一连接装置与对应层的梁板结构位于同一高度位置并埋设在所述梁板结构的内部；
[0012]多个附加钢板，其沿所述柱体的外周间隔固定在其底部外侧壁上，任一附加钢板竖直设置；
[0013]多个栓钉，其分布在所述多个附加钢板的下部外侧壁上并与其固定连接。
[0014]优选的是，所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，所述连接装置包括连接板，其水平设置并固定套设在所述柱体上；多个加劲肋，其沿所述柱体的周向间隔设置，任一加劲肋连接所述柱体的外侧壁与所述连接板的底部。
[0015]优选的是，所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，所述连接装置还包括多个加强筋，其水平间隔固定在所述连接板的顶面上，任一加强筋沿所述连接板的平面向外延伸至对应的梁板结构的内部。
[0016]优选的是，所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，所述钢筋笼还包括多个连接筋，其间隔设置在所述多个主筋的顶端，任一连接筋连接相邻的主筋与所述柱体的内侧壁。
[0017]优选的是，所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，所述钢筋笼还包括多个限位装置，其沿所述主筋的高度方向间隔设置，任一限位装置包括多个垫块，其沿所述环箍的周向间隔设置，任一垫块卡设在所述环箍与所述柱体之间并与所述环箍固定连接。
[0018]优选的是，所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，所述多个栓钉在所述多个附加钢板的外侧壁上呈梅花形分布。
[0019]优选的是，所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱的施工方法，包括：
[0020]S1、在待施工区域进行钻孔施工，清孔后在桩孔内下放钻孔灌注桩的钢筋笼；
[0021]S2、将新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱拼装完成，使用吊装设备将组合支撑柱吊装下放至桩孔内，并通过支撑柱安装装置将组合支撑柱安装在桩孔内的设定高度处，然后对桩孔进行二次清孔；
[0022]S3、通过导管向桩孔内由下至上灌注混凝土，直至桩内混凝土覆盖组合支撑柱上的全部栓钉并达到设定桩顶标高；
[0023]S4、待桩内混凝土终凝后，通过导管向组合支撑柱内灌注柱内混凝土；
[0024]S5、拆除支撑柱安装装置，并在钻孔灌注桩与组合支撑柱之间的空隙内填充砂浆至桩顶；
[0025]S6、采用逆作法，从地面层开始在待施工区域由上至下逐层开挖并施工建筑物的
多层梁板结构，任一层梁板结构浇筑在对应的连接装置外部并与其连为一体。
[0026]优选的是，所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱的施工方法，在S2中，所述支撑柱安装装置为支撑在所述桩孔顶部外侧地面上的限位支架，所述组合支撑柱竖直向下穿过所述限位支架上的限位孔后进入所述桩孔内部，当下放到设定高度处时，位于所述柱体顶部的连接装置支承在所述限位支架的顶面上。
[0027]优选的是，所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱的施工方法，在S6中，任一层梁板结构的施工方法如下：
[0028]S61、向下开挖至对应的连接装置的高度位置，在当前施工平面上安装所述梁板结构的钢筋骨架，其顶部主筋高于所述连接装置的顶端，底部主筋低于所述连接装置的底端；
[0029]S62、将所述钢筋骨架中与所述连接装置存在干涉的主筋在与所述连接装置的交界处打断，并将被打断的底部主筋向上弯锚，被打断的顶部主筋向下弯锚；
[0030]S63、安装模板，整体浇筑当前层的梁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，其特征在于，包括：柱体，其为竖直设置的矩形空心钢管，所述柱体的底部开口处设有底板；钢筋笼，其设置在所述柱体内部并支承在所述底板上，所述钢筋笼包括多个主筋，其竖直设置并沿所述柱体的内周间隔分布；环箍，其绕所述多个主筋的外周向下设置；多个加强箍，其沿所述多个主筋的高度方向间隔设置，任一加强箍包括开口相对设置的两个八字形箍筋，任一八字形箍筋沿所述多个主筋的内周设置并与其固定连接；多个连接装置，其沿所述柱体的高度方向间隔固定在其外侧壁上，所述多个连接装置与建筑物的多层梁板结构一一对应，任一连接装置与对应层的梁板结构位于同一高度位置并埋设在所述梁板结构的内部；多个附加钢板，其沿所述柱体的外周间隔固定在其底部外侧壁上，任一附加钢板竖直设置；多个栓钉，其分布在所述多个附加钢板的下部外侧壁上并与其固定连接。2.如权利要求1所述的新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，其特征在于，所述连接装置包括连接板，其水平设置并固定套设在所述柱体上；多个加劲肋，其沿所述柱体的周向间隔设置，任一加劲肋连接所述柱体的外侧壁与所述连接板的底部。3.如权利要求2所述的新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，其特征在于，所述连接装置还包括多个加强筋，其水平间隔固定在所述连接板的顶面上，任一加强筋沿所述连接板的平面向外延伸至对应的梁板结构的内部。4.如权利要求1所述的新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，其特征在于，所述钢筋笼还包括多个连接筋，其间隔设置在所述多个主筋的顶端，任一连接筋连接相邻的主筋与所述柱体的内侧壁。5.如权利要求1所述的新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，其特征在于，所述钢筋笼还包括多个限位装置，其沿所述主筋的高度方向间隔设置，任一限位装置包括多个垫块，其沿所述环箍的周向间隔设置，任一垫块卡设在所述环箍与所述柱体之间并与所述环箍固定连接。6.如权利要求1所述的新型矩形钢管内加钢筋混凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晨，胡勇，黄永富，刘春彦，张勇，张俊明，付凯，蒋勇，刘新城，王忠国，李勇强，曹园华，
申请(专利权)人：中交二航局第三工程有限公司，
类型：发明
国别省市：