預(yù)應(yīng)力方樁與鋼格構(gòu)柱集成立柱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種深基坑內(nèi)支撐體系中的立柱，特別涉及一種預(yù)應(yīng)力方粧與鋼格構(gòu)柱集成立柱，也可應(yīng)用于置于深基坑內(nèi)的塔吊組合式基礎(chǔ)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，土地集約化開(kāi)發(fā)已受到越來(lái)越高的重視，超深地下空間的應(yīng)用也越來(lái)越多，尤其是在城市密集區(qū)，更是深、大基坑被廣泛應(yīng)用。對(duì)于較深基坑，作為確保深基坑支護(hù)安全性和盡可能減小對(duì)周邊環(huán)境影響的措施一一內(nèi)支撐被大量使用。
[0003]作為內(nèi)支撐體系，一般采用鋼結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)，對(duì)于大型基坑體系，由于首層支撐體系可能存在拉力，且對(duì)于超大基坑，首道支撐通常需要設(shè)置棧橋，或解決較大溫度變形影響，由于鋼筋混凝土內(nèi)支撐體系在與豎向圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)(通常與冠梁相連)較為可靠，同時(shí)對(duì)于溫度變形混凝土結(jié)構(gòu)相對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)支撐較小，從而鋼筋混凝土支撐體系被大量使用。上海等地明確在深基坑設(shè)計(jì)中，對(duì)于有內(nèi)支撐體系的，已明確首道撐必須采用鋼筋混凝土支撐體系。然而混凝土支撐體系相對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)支撐體系，重量較大。因此對(duì)支撐水平支撐結(jié)構(gòu)的立柱要求相應(yīng)較高。作為混凝土水平支撐的支座，主要承受混凝土支撐自重以及相應(yīng)的施工荷載，對(duì)于超大基坑，多道支撐，還須承擔(dān)拆撐機(jī)械的荷載。因此，對(duì)立柱的要求相應(yīng)較高。
[0004]目前常采用鉆孔灌注粧+鋼格構(gòu)柱、預(yù)制方粧，或預(yù)制方粧的型式，也有部分工程直接采用鋼方粧。對(duì)于用在深基坑內(nèi)支撐中的立柱主要解決立柱與支撐梁的連接、立柱穿地下室底板防水的問(wèn)題。
[0005]二、現(xiàn)有立柱的優(yōu)缺點(diǎn)分析
[0006]1、鉆孔灌注粧+鋼格構(gòu)柱的立柱型式
[0007]作為一種常用的基坑立柱型式，鉆孔灌注粧+鋼格構(gòu)柱(鋼管、型鋼)典型的設(shè)計(jì)圖及照片見(jiàn)下圖:
[0008]主要具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0009](1)能夠適用于各種土層及不同基坑支護(hù)型式；
[0010](2)能夠有效將混凝土支撐承擔(dān)的豎向荷載傳遞到立柱粧基礎(chǔ)中；
[0011](3)通過(guò)鋼格構(gòu)柱插入鉆孔灌注粧一定深度，并與鉆孔灌注粧的主筋焊接從而能夠方便地解決鋼格構(gòu)柱與鉆孔灌注粧的連接；
[0012]缺點(diǎn)主要為:
[0013](1)采用鉆孔灌注粧施工，相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用較高，同時(shí)在施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生泥漿污染。
[0014](2)鋼格構(gòu)柱的垂直度較難控制，且鋼格構(gòu)柱截面的方向較難控制，以致在支撐梁施工時(shí)，支撐梁的鋼筋無(wú)法穿越鋼格構(gòu)柱，也將對(duì)支撐與鋼格構(gòu)柱的節(jié)點(diǎn)承載產(chǎn)生不利影響，同時(shí)由于垂直度控制不好，大大降低了鋼格構(gòu)柱的承載能力，甚至有的項(xiàng)目還需進(jìn)行加強(qiáng)。
[0015]2、預(yù)應(yīng)力方粧直接作為立柱的型式
[0016]該種立柱型式在上海地區(qū)曾經(jīng)被使用，主要優(yōu)點(diǎn)有:
[0017](1)預(yù)應(yīng)力方粧的施工質(zhì)量能夠有所保證，施工速度快，且不需要更長(zhǎng)的養(yǎng)護(hù)期。
[0018](2)由于預(yù)應(yīng)力方粧施工過(guò)程中，不產(chǎn)生泥漿，采用靜壓施工時(shí)，對(duì)外圍環(huán)境影響小。
[0019](3)預(yù)應(yīng)力方粧作為一種成品，在經(jīng)濟(jì)上比較有大的優(yōu)勢(shì)。
[0020]存在的缺點(diǎn):
[0021 ]與支撐梁的連接節(jié)點(diǎn)較為復(fù)雜；
[0022]立柱穿越底板的防水節(jié)點(diǎn)較難施工。
[0023]3、預(yù)制方粧直接作為立柱的型式
[0024]該種立柱型式首先由南京工業(yè)大學(xué)黃廣龍等人提出，其特點(diǎn)與預(yù)應(yīng)力方粧較為類似，同時(shí)針對(duì)預(yù)應(yīng)力方粧存在的缺點(diǎn)，在預(yù)制方粧四角增設(shè)角鋼來(lái)解決預(yù)制粧與支撐的連接。但在穿越底板防水的處理上較為復(fù)雜。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0025]為了彌補(bǔ)以上不足，本實(shí)用新型提供了一種預(yù)應(yīng)力方粧與鋼格構(gòu)柱集成立柱，該預(yù)應(yīng)力方粧與鋼格構(gòu)柱集成立柱剛度強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)又方便施工。
[0026]本實(shí)用新型為了解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種預(yù)應(yīng)力方粧與鋼格構(gòu)柱集成立柱，包括鋼格構(gòu)柱、方粧和方粧插芯，所述方粧包括呈外方內(nèi)圓的空心方柱狀結(jié)構(gòu)和方粧端板，方粧端板固設(shè)于空心方柱狀結(jié)構(gòu)頂端，方粧插芯固定插設(shè)于方粧內(nèi)部，方粧插芯上端與方粧的方粧端板固連，方粧插芯下端固定安裝有托板，托板以及方粧位于托板上方部分的內(nèi)側(cè)空隙形成一澆灌空間，該澆灌空間內(nèi)澆灌有膨脹混凝土，鋼格構(gòu)柱固定連接于方粧插芯正上端。
[0027]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述方粧插芯與鋼格構(gòu)柱結(jié)構(gòu)相同，包括四根L形角鋼和若干組綴板，所述四根L形角鋼圍成一方形結(jié)構(gòu)，每組四塊綴板，四塊綴板分別固定貼合于方形結(jié)構(gòu)每一側(cè)面的兩根L形角鋼外側(cè)，若干組綴板沿L形角鋼長(zhǎng)度方向間隔排列，L形角鋼與綴板形成一方框狀柱體結(jié)構(gòu)，鋼格構(gòu)柱與方粧插芯部分的鋼格構(gòu)柱雖結(jié)構(gòu)型式相同，但設(shè)計(jì)要求不同，剛格構(gòu)柱下端的三角形加勁板分別位于各個(gè)綴板外側(cè)以及L形角鋼內(nèi)側(cè)，L形角鋼內(nèi)側(cè)的三角加勁板恰位于L形角鋼的彎角處，且與L形角鋼側(cè)壁之間的夾角為45。。
[0028]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述方粧插芯上端固設(shè)有與方粧端板外形一致的方形連接端板，該方形連接端板上形成有澆筑孔，所述方形連接端板止擋于方粧端板上側(cè)表面，且方形連接端板與方粧端板之間固定連接，鋼格構(gòu)柱下端與方形連接端板上側(cè)表面固定連接。
[0029]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述方形連接端板下側(cè)邊緣處設(shè)有與方粧端板對(duì)應(yīng)的坡口。
[0030]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鋼格構(gòu)柱下端的側(cè)壁上固定設(shè)有若干三角形加勁板，三角形加勁板與方粧插芯上端的方形連接端板固定連接。
[0031]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述方粧插芯上的方形連接端板上設(shè)有若干透氣孔，該若干透氣孔恰與澆灌空間位置正對(duì)，從而確保在混凝土澆灌振搗時(shí)，能夠排氣，確?；炷撩軐?shí)，一般在方形連接端板頂部開(kāi)設(shè)8個(gè)直徑為10_透氣孔。
[0032]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述托板圓周外側(cè)與方粧內(nèi)側(cè)壁之間夾設(shè)有海綿條。
[0033]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鋼格構(gòu)柱上端設(shè)有與方粧邊長(zhǎng)相同的方形鐵板，用于錘擊法和頂壓法施工，使錘擊應(yīng)力或頂壓應(yīng)力能夠較均勻傳遞給鋼格構(gòu)柱，以及錘擊、頂壓和抱壓下的送粧器能夠較均勻傳遞給鋼格構(gòu)柱。
[0034]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，鋼格構(gòu)柱上(根據(jù)方粧施工工藝要求不同)還設(shè)有與方粧同心的抱壓平臺(tái)，該抱壓平臺(tái)包括與方粧邊長(zhǎng)相同的方環(huán)形柱和若干加強(qiáng)筋，所述方環(huán)形柱套設(shè)于鋼格構(gòu)柱設(shè)定位置外側(cè)，各加強(qiáng)筋兩端分別與剛格構(gòu)柱外側(cè)面和方環(huán)形柱內(nèi)側(cè)面固定連接(加強(qiáng)筋連接于剛格構(gòu)柱的綴板外側(cè)面或鋼格構(gòu)柱的“L”型角鋼上)，抱壓平臺(tái)處的鋼格構(gòu)柱內(nèi)部還填充有混凝土，用于抱壓法施工，通過(guò)抱壓平臺(tái)來(lái)解決抱壓夾具順利進(jìn)行鋼格構(gòu)柱段的施工，針對(duì)靜壓施工的抱壓平臺(tái)也可設(shè)置在錘擊發(fā)和頂壓法中，從而提升鋼格構(gòu)柱在施工過(guò)程中的自身穩(wěn)定性，必要時(shí)，可在鋼格構(gòu)柱形成的方形空間內(nèi)整體澆筑混凝土，從而進(jìn)一步提升鋼格構(gòu)柱的自身穩(wěn)定性，從而確保能夠滿足施工荷載需求，基坑開(kāi)挖時(shí)，可同步鑿除鋼格構(gòu)柱形成的方形空間內(nèi)的混凝土，從而便于支撐、底板等區(qū)域的混凝土施工。
[0035]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述若干抱壓平臺(tái)均勻間隔的設(shè)置于鋼格構(gòu)柱上，兩兩抱壓平臺(tái)之間間距為1.5-2.0m，從而便于抱壓夾具的施工。
[0036]本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是:本實(shí)用新型將預(yù)應(yīng)力方粧和鋼格構(gòu)柱結(jié)合在一起作為深基坑水平支撐(塔吊組合式基礎(chǔ))的立柱體系，該體系通過(guò)鋼格構(gòu)柱將水平支撐體系傳遞來(lái)的豎向荷載傳遞到預(yù)應(yīng)力方粧，該種節(jié)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)主要在于:充分發(fā)揮了預(yù)應(yīng)力方粧作為承壓粧的優(yōu)越性，同時(shí)施工速度較快，相對(duì)于鉆孔灌注粧，能在經(jīng)濟(jì)上節(jié)省不少費(fèi)用，同時(shí)在施工進(jìn)度上大大加快;充分利用了鋼格構(gòu)柱方形截面型式在同等面積下，具有較大慣性矩，提升整體剛度的作用，同時(shí)充分發(fā)揮了鋼格構(gòu)柱在基坑上部與支撐連接、穿越底板防水施工的優(yōu)越性。
【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理主視圖；
[0038]圖2為圖1中A-A部剖視圖；
[0039]圖3為圖1中B-B部剖視圖；
[0040]圖4為圖1中C-C向剖視圖；
[0041]圖5為圖1中D-D部剖視圖；
[0042]圖6為圖1中E-E部剖視圖；
[0043]圖7為一種加勁板結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0044]圖8為另一種加勁板結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0045]圖9為方形連接端板結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]為實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力方粧與鋼格構(gòu)柱結(jié)合這種立柱型式，在設(shè)計(jì)上主要解決鋼格構(gòu)柱1與預(yù)應(yīng)力方粧2的連接節(jié)點(diǎn)問(wèn)題，在施工上主要解決預(yù)應(yīng)力方粧2與鋼格構(gòu)柱1結(jié)合后如何在保證鋼格構(gòu)柱1與預(yù)應(yīng)力方粧2節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量情況下采用靜壓粧工藝進(jìn)行施工。本實(shí)施例結(jié)合工程案例，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，研制了一套