一种宫格式塔柱一体桩及其成型方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种宫格式塔柱一体桩及其成型方法、应用，所述宫格式塔柱一体桩包括，上部盖板，内部宫隔，基础边墙，桥梁塔柱，其中，所述内部宫隔设置在基础边墙内部，所述基础边墙和内部宫隔上部设置有上部盖板，所述桥梁塔柱设置在上部盖板上方。与现有技术相比，在传统深水桥梁基础中，结构部件不不整体性会导致海水侵蚀、风化氧化等问题影响钢筋性能，宫格式塔柱一体桩基础能够整体统一，更好的保护内部钢筋。与群桩基础不同宫格式塔柱一体桩基础内部中空，可根据实际工程情况考虑是否在内部增设宫隔，此做法可以明显的减少混凝土的使用。此做法可以明显的减少混凝土的使用。此做法可以明显的减少混凝土的使用。

【技术实现步骤摘要】
一种宫格式塔柱一体桩及其成型方法、应用


[0001]本专利技术涉及深水桥梁基础
，尤其涉及一种宫格式塔柱一体桩及其成型方法、应用。

技术介绍

[0002]大跨度深水桥梁常采用群桩加承台的基础形式，群桩基础施工复杂，混凝土用量大，施工过程中需要施打围堰，作为临时性围护结构却难以回收，因此提高了工程成本。在现有的技术条件下，地下连续墙在传统的基坑、隔水帷幕及桥梁锚碇等基础工程中取得了广泛应用，并逐步应用到桥梁、高层建筑、抗地震液化等基础工程领域中，采用地下连续墙构成的格栅基础可解决以上问题。将相邻的地下连续墙采用刚性接头连接，形成平面闭合并设置承台的基础形式称为格栅式地下连续墙基础。格栅基础在受力机理和承载性能方面都与单幅地下连续墙基础有着较大的差异，与常规群桩基础相比可以节约大量工程量，并且承受水平地震作用、波浪冲击作用、高速车辆制动等复杂荷载。
[0003]在现有的深水桥梁基础中，群桩基础为目前主流的应用形式。其主要有群桩、承台、上部墩台及桥梁结构组成。在施工过程中群桩与承台、承台及上部结构的链接往往给工程实践带来不少难题。现有的深水桥梁基础一般为群桩基础，但这类基础在施工以及应用时时常会遇到两大问题。第一：结构体型复杂、所需混凝土用量远远高于本申请所提及的新型宫格式桩基础，不符合环保可持续的发展理念。第二：施工繁琐、施工过程中需要施打围堰，作为临时性围护结构却难以回收，因此提高了工程成本。
[0004]为解决目前大型深水桥梁常用的群桩加承台结构形式在施工和成本方面的问题，本专利技术提出一种新型宫格式基础，采用空心六边形截面，命名为宫格桩基础，宫格式塔柱一体桩基础省去承台结构，自身截面形式是六边形，省去施打围堰过程。本专利技术采用室内试验以及数值模拟软件对宫格式桩基础的沉降、内外侧摩阻力和土压力分布规律等关键技术进行了深入研究，探讨了宫格桩基础减少施工复杂工序以节约工程成本以及提高承载能力的优点。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种宫格式塔柱一体桩及其成型方法、应用，
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种宫格式塔柱一体桩，包括，上部盖板，内部宫隔，基础边墙，桥梁塔柱，其中，
[0008]所述内部宫隔设置在基础边墙内部，所述基础边墙和内部宫隔上部设置有上部盖板，所述桥梁塔柱设置在上部盖板上方。
[0009]进一步地，还包括连接钢筋，
[0010]内部宫隔、基础边墙的钢筋笼通过连接钢筋贯穿上部盖板的钢筋笼与桥梁塔柱的钢筋笼连接成为一体。
[0011]进一步地，所述基础边墙截面为一个或者多个多边形一体桩基础。
[0012]进一步地，上部盖板与内部宫隔、基础边墙的几何中心在同一轴线。
[0013]进一步地，上部盖板、内部宫隔与基础边墙埋在地下，桥梁塔柱在地面上。
[0014]进一步地，上部盖板，内部宫隔，基础边墙与桥梁塔柱通过混凝土浇筑成一体化结构。
[0015]一种宫格式塔柱一体桩成型方法，吊放内部宫隔的钢筋笼和基础边墙的钢筋笼到地面预挖的空间并进行部分浇筑混凝土；
[0016]吊放上部盖板的钢筋笼到内部宫隔、基础边墙上方，将上部盖板的钢筋笼与内部宫隔、基础边墙的钢筋笼进行机械连接并进行第二次部分浇筑混凝土，同时预留出上部盖板与桥梁塔柱连接所需的钢筋；
[0017]将上部盖板预留的钢筋与桥梁塔柱的钢筋笼进行机械连接后，进行第三次混凝土浇筑，完成宫格式塔柱一体桩。
[0018]进一步地，获取所述地面预挖的空间包括，
[0019]在地面开挖出基础边墙和内部宫隔的空间形状并进行泥浆护壁。
[0020]进一步地，所述内部宫隔、基础边墙的钢筋笼通过连接钢筋与上部盖板的钢筋笼连接；所述上部盖板的钢筋笼通过连接钢筋桥梁塔柱的钢筋与笼连接。
[0021]如上所述的一种宫格式塔柱一体桩在深水桥梁基础中的应用。、本专利技术的技术效果和优点：
[0022]1、宫格式塔柱一体桩基础省去了承台结构，降低了工程混凝土用量，极大的节约了工程成本。
[0023]2、施工过程连贯，相比较传统的群桩基础，没有明显的结构部件分层，一体化浇筑整体性好。
[0024]3、宫格式塔柱一体桩基础特殊的截面形式，宫格式截面是六边形，使得基础的抗剪性能提高，侧向刚度明显增强，提高了抗震性能。
[0025]4、可根据不同的设计需要调整宫格式塔柱一体桩基础的下部宫格数量，宫格数量的增加能够使得基础的内摩阻力得到充分应用，提高更强的承载能力。
[0026]5、与现有技术相比，在传统深水桥梁基础中，结构部件不不整体性会导致海水侵蚀、风化氧化等问题影响钢筋性能，宫格式塔柱一体桩基础能够整体统一，更好的保护内部钢筋。
[0027]6、与群桩基础不同宫格式塔柱一体桩基础内部中空，可根据实际工程情况考虑是否在内部增设宫隔，此做法可以明显的减少混凝土的使用。
[0028]经过对宫格式塔柱一体桩基础的研究发现，相比起传统的群桩基础其具有一下优点。
[0029]1、相同混凝土用量情况下承载能力更强
[0030]由于宫格式塔柱一体桩基础特殊的结构形式，(如基础直径大而基础厚度小，内部中空，无承台结构等)导致相比起群桩基础而言混凝土用量大大减少。但承载能力却要高于群桩基础，群桩基础作为摩擦型桩或摩擦端承桩主要由外侧摩阻力抵抗上部荷载。宫格式塔柱一体桩基础在不见效外侧摩阻的前提下将内部空间有效利用。由于结构内部与土芯充分的接触、挤压，从而产生了一部分相当可观的内侧摩阻力。经过研究发现，相同混凝土用量的宫格式塔柱一体桩基础的承载能力要高于群桩基础，达到了轻量高强的目的。
[0031]2、简化施工、节约人工成本
[0032]宫格式塔柱一体桩基础相比起群桩基础简化了施工工序，主要体现在一下两个方面。一，传统的群桩基础施工方法施工时需要施作大型的围护结构确保大型承台在无水条件下进行浇筑，其工序复杂，工程量较大，回收困难，受水位等外界因素影响较大，工程风险较高。宫格式桩基础不必施打围堰其本身形成了密闭的工作空间，自身形成地下连墙之后即可有效防止水内流。在下部基础浇筑完成后，直接进行上部塔柱的一体化浇筑，不必回收。节约了时间成本，提高了经济效益。二，塔柱一体即为省去承台，基础和上部墩台、塔柱、桥梁上部结构等形成统一整体，承台与桩进行连接时往往会出现各种质量问，增加了工程风险，当桩数量过多时往往越难控制施工质量。塔柱一体的好处在于直接与上部结构一同浇筑，结构整体性要明显高于群桩基础且施工质量更容易得到保障。
[0033]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0034]图1为本专利技术宫格式桩基础结构单元示意图；
[0035]图2为本专利技术一个具体实施例中宫格式塔柱一体桩基础整体示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宫格式塔柱一体桩，其特征在于，包括，上部盖板(1)，内部宫隔(2)，基础边墙(3)，桥梁塔柱(4)，其中，所述内部宫隔(2)设置在基础边墙(3)内部，所述基础边墙(3)和内部宫隔(2)上部设置有上部盖板(1)，所述桥梁塔柱(4)设置在上部盖板(1)上方。2.根据权利要求1所述的一种宫格式塔柱一体桩，其特征在于，还包括连接钢筋，内部宫隔(2)、基础边墙(3)的钢筋笼通过连接钢筋贯穿上部盖板(1)的钢筋笼与桥梁塔柱(4)的钢筋笼连接成为一体。3.根据权利要求2所述的一种宫格式塔柱一体桩，其特征在于，所述基础边墙(3)截面为一个或者多个多边形一体桩基础。4.根据权利要求3所述的一种宫格式塔柱一体桩，其特征在于，上部盖板(1)与内部宫隔(2)、基础边墙(3)的几何中心在同一轴线。5.根据权利要求1所述的一种宫格式塔柱一体桩，其特征在于，上部盖板(1)、内部宫隔(2)与基础边墙(3)埋在地下，桥梁塔柱(4)在地面上。6.根据权利要求1
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5任一项所述的一种宫格式塔柱一体桩，其特征在于，上部盖板(1)，内部宫隔(2)，基础边墙(3)与桥梁塔柱(4)通过混...

【专利技术属性】
技术研发人员：代声庆，汤瑞，王凯，卢军球，凤尔飞，罗权，王永一，张伟丽，庞于涛，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：