【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程桩建造，特别涉及将预制桩作为支撑立柱及立柱桩的工程桩及施工方法。
技术介绍
1、由于预制桩具有造价经济和施工效率高的特点，以预制桩代替灌注桩作为承托钢筋混凝土支撑的立柱桩的施工方法近两年越来越多见。尤其对于数量较多的地下一、二层的基坑工程，预制桩的承载能力通常能够满足工程的需要，安全性和稳定性也能够达到设计的要求。
2、但是，在实际应用中，预制桩作为立柱桩的工法均存在以下3个问题：
3、第一是钢立柱与预制桩的连接方式必须保证安全可靠且便于施工操作；
4、第二是钢立柱或预制桩与地下室底板连接范围内的止水措施必须保证有效且便于施工操作；
5、第三是拆除支撑和立柱构件后，预制桩能作为地下室结构的永久工程桩被有效利用。
6、因此，如何解决预制桩作为立柱桩工法中施工可操作性、结构安全可靠性和结合永久工程桩几个方面的问题成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供将预制桩作为支撑立柱及立柱桩的工程桩及施工方法，实现的目的是解决预制桩作为立柱桩工法中施工可操作性、结构安全可靠性和结合永久工程桩的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术公开了将预制桩作为支撑立柱及立柱桩的工程桩，预制桩呈管状，包括在施工时位于结构底板上方，且需要在施工过程中截去的临时部分，以及与所述结构底板连接并位于所述结构底板下方的永久部分；
3、所述永久部分下端的桩底设有桩尖
4、所述结构底板沿所述临时部分和所述永久部分的分界线分成上下两部分分别浇筑；
5、所述临时部分的上端设有用于承载水平方向载荷的支撑。
6、优选的，所述预制桩为phc管桩或者phs空心方桩的内孔设有方钢管；
7、所述方钢管与所述预制桩同轴设置；
8、所述方钢管与所述圆孔之间，以及所述方钢管的内腔均填充自密实混凝土；
9、所述方钢管位于所述临时部分的上端高出所述圆孔，且高出所述圆孔的部分的四周侧壁均设有沿水平方向延伸的多道支撑抗剪钢筋，形成沿竖直方向均布的多个“井”字形钢筋结构；
10、所有所述支撑抗剪钢筋、所述方钢管高出所述圆孔的部分，以及所述预制桩临时部分靠近上端的部分浇筑混凝土形成所述支撑。
11、更优选的，所述结构底板的第一次混凝土浇筑所形成的先浇结构包括一个以所述预制桩的轴线为中心的凹槽；
12、所述凹槽为进行第二次混凝土浇筑的第二次混凝土浇筑空间，底面与所述碳纤维布的上端齐平；
13、所述预制桩的所述永久部分上端的高度与所述凹槽的底面齐平，内部的所述方钢管截断至上端高于所述凹槽的底面低于所述结构底板的上面；
14、截断后的所述方钢管位于所述凹槽内的部分的四周侧壁均设有沿水平方向延伸的多道永久抗剪钢筋，形成沿竖直方向均布的多个“井”字形钢筋结构；
15、所有所述永久抗剪钢筋、截断后的所述方钢管位于所述凹槽内的部分，以及所述预制桩永久部分的上端面浇筑混凝土形成后浇结构。
16、本专利技术还提供将预制桩作为支撑立柱及立柱桩的工程桩的施工方法，包括如下步骤：
17、步骤1、在待施工的所述预制桩最下端的桩底设置所述桩尖，并通过标高测定，在所述预制桩外表面铺贴碳纤维布；
18、步骤2、施打预制桩，将所述预制桩打入至顶端高出待浇筑所述支撑的底面0.1米±10％处；
19、步骤3、向所述预制桩中心圆孔内灌入自密实混凝土，并在所述自密实混凝土初凝前将所述方钢管置入预制桩中心圆孔内；
20、步骤4、在所述方钢管高出所述圆孔的部分的四周侧壁焊接相应的多道支撑抗剪钢筋，绑扎所述支撑的钢筋并浇筑混凝土形成所述支撑；
21、步骤5、在所述支撑达到设计强度后，基坑开挖至坑底；
22、步骤6、绑扎所述先浇结构的钢筋，并进行所述第一次混凝土浇筑，形成以所述预制桩的轴线为中心的所述凹槽；
23、步骤7、在所述第一次混凝土浇筑达到设计强度后，拆除所述支撑，破除所述预制桩至与所述凹槽的底部齐平，并截短所述方钢管至上端位于所述结构底板的上面以下0.1米位置；
24、步骤8、在所述方钢管位于所述第二次混凝土浇筑空间内的每一侧面均设置多道永久抗剪钢筋，并在所述凹槽的凹槽侧壁设置膨胀止水胶条；
25、步骤9、绑扎所述后浇结构的钢筋与所述先浇结构的钢筋进行焊接，再用比所述第一次混凝土浇筑高一个标号等级的混凝土进行所述第二次混凝土浇筑，养护完成后形成共同受力结构。
26、优选的，在步骤2中，所述预制桩打入至使所述碳纤维布的上端与所述临时部分和所述永久部分之间的水平施工缝齐平，位于所述结构底板的底面的上方，距离所述结构底板的顶面最少0.3米处，并使所述碳纤维布的下端在所述结构底板的下方，距离位于所述结构底板下的垫层的底面，即基坑的坑底不小于3米的位置。
27、更优选的，所述方钢管的上端高出相应的所述水平支撑的底面0.6米以上，下端低于所述坑底的标高2.0米以上。
28、优选的，所述方钢管高出所述圆孔的部分的四个侧壁中，每一侧壁均沿竖直方向设置二至三道所述支撑抗剪钢筋，每两道相邻的所述支撑抗剪钢筋之间的间距均不少于0.1米。
29、优选的，所述凹槽的高度在0.3米以上，宽度为所述预制桩的桩径与两倍所述凹槽的高度再加1米。
30、优选的，在步骤6中，所述第一次混凝土浇筑范围内能够延伸至所述第二次混凝土浇筑空间内的钢筋均延伸入所述第二次混凝土浇筑空间，延伸入所述第二次混凝土浇筑空间的长度均为十倍以上的直径尺寸。
31、优选的，在步骤8中，所述方钢管位于所述第二次混凝土浇筑空间内的每一侧面均设置二道至三道所述永久抗剪钢筋；每两道相邻的所述永久抗剪钢筋之间的间距均为0.05米至0.1米。
32、本专利技术的有益效果：
33、本专利技术更易于施工操作，能够形成一种立柱和立柱桩复合体结构，相比传统立柱和立柱桩结构，本专利技术对于地下一、二层基坑工程具有较好的适用性和经济性，具有更好的结构强度和刚度，还能够满足立柱和立柱桩的受力要求。
34、本专利技术能在不影响拆撑工序的前提下，有效阻断复合体结构在穿越地下室底板范围内的渗漏路径，显著减少了主体结构的桩基础建设费用。
35、以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
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1.将预制桩作为支撑立柱及立柱桩的工程桩；其特征在于，预制桩(1)呈管状，包括在施工时位于结构底板(9)上方，且需要在施工过程中截去的临时部分，以及与所述结构底板(9)连接并位于所述结构底板(9)下方的永久部分；
2.根据权利要求1所述的将预制桩作为支撑立柱及立柱桩的工程桩，其特征在于，所述预制桩(1)为PHC管桩或者PHS空心方桩的内孔设有方钢管(5)；
3.根据权利要求2所述的将预制桩作为支撑立柱及立柱桩的工程桩，其特征在于，所述结构底板(9)的第一次混凝土浇筑所形成的先浇结构(91)包括一个以所述预制桩(1)的轴线为中心的凹槽；
4.根据权利要求3所述的将预制桩作为支撑立柱及立柱桩的工程桩的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的将预制桩作为支撑立柱及立柱桩的工程桩施工方法，其特征在于，在步骤2中，所述预制桩(1)打入至使所述碳纤维布(2)的上端与所述临时部分和所述永久部分之间的水平施工缝(12)齐平，位于所述结构底板(9)的底面的上方，距离所述结构底板(9)的顶面最少0.3米处，并使所述碳纤维布(2)的
6.根据权利要求5所述的将预制桩作为支撑立柱及立柱桩的工程桩施工方法，其特征在于，所述方钢管(5)的上端高出相应的所述水平支撑(3)的底面0.6米以上，下端低于所述坑底的标高2.0米以上。
7.根据权利要求4所述的将预制桩作为支撑立柱及立柱桩的工程桩施工方法，其特征在于，所述方钢管(5)高出所述圆孔的部分的四个侧壁中，每一侧壁均沿竖直方向设置二至三道所述支撑抗剪钢筋(7)，每两道相邻的所述支撑抗剪钢筋(7)之间的间距均不少于0.1米。
8.根据权利要求4所述的将预制桩作为支撑立柱及立柱桩的工程桩施工方法，其特征在于，所述凹槽的高度在0.3米以上，宽度为所述预制桩(1)的桩径与两倍所述凹槽的高度再加1米。
9.根据权利要求4所述的将预制桩作为支撑立柱及立柱桩的工程桩施工方法，其特征在于，在步骤6中，所述第一次混凝土浇筑范围内能够延伸至所述第二次混凝土浇筑空间内的钢筋均延伸入所述第二次混凝土浇筑空间，延伸入所述第二次混凝土浇筑空间的长度均为十倍以上的直径尺寸。
10.根据权利要求4所述的将预制桩作为支撑立柱及立柱桩的工程桩施工方法，其特征在于，在步骤8中，所述方钢管(5)位于所述第二次混凝土浇筑空间内的每一侧面均设置二道至三道所述永久抗剪钢筋(10)；每两道相邻的所述永久抗剪钢筋(10)之间的间距均为0.05米至0.1米。
...【技术特征摘要】
1.将预制桩作为支撑立柱及立柱桩的工程桩；其特征在于，预制桩(1)呈管状，包括在施工时位于结构底板(9)上方，且需要在施工过程中截去的临时部分，以及与所述结构底板(9)连接并位于所述结构底板(9)下方的永久部分；
2.根据权利要求1所述的将预制桩作为支撑立柱及立柱桩的工程桩，其特征在于，所述预制桩(1)为phc管桩或者phs空心方桩的内孔设有方钢管(5)；
3.根据权利要求2所述的将预制桩作为支撑立柱及立柱桩的工程桩，其特征在于，所述结构底板(9)的第一次混凝土浇筑所形成的先浇结构(91)包括一个以所述预制桩(1)的轴线为中心的凹槽；
4.根据权利要求3所述的将预制桩作为支撑立柱及立柱桩的工程桩的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的将预制桩作为支撑立柱及立柱桩的工程桩施工方法，其特征在于，在步骤2中，所述预制桩(1)打入至使所述碳纤维布(2)的上端与所述临时部分和所述永久部分之间的水平施工缝(12)齐平，位于所述结构底板(9)的底面的上方，距离所述结构底板(9)的顶面最少0.3米处，并使所述碳纤维布(2)的下端在所述结构底板(9)的下方，距离位于所述结构底板(9)下的垫层的底面，即基坑的坑底(8)不小于3米的位置。
6.根据权利要求5所述的将预制桩作...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋宏鸣，徐壮涛，
申请(专利权)人：上海市城市建设设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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