專利名稱：深基坑內支撐鋼管立柱和混凝土灌注樁同時施工工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種深基坑內支撐鋼管立柱和混凝土灌注樁施工工藝，尤其是一種深基坑內支撐鋼管立柱和混凝土灌注樁同時施工工藝。
背景技術：
目前，采用鋼管立柱樁與混凝土灌注樁作為基坑內支撐體系豎向受力構件越來越流行，在鋼管立柱樁與混凝土灌注樁施工時，一般采用兩種方法一是先澆注施工完混凝土灌注樁，后內插鋼管立柱進入混凝土灌注樁一定深度。這種施工方法因鋼管插入時阻力較大，管體容易傾斜，鋼管立柱安裝垂直度不易保證，且存在插入深度不足的風險；二是采用先下放鋼筋籠，并固定鋼管立柱至設計標高后，再將混凝土料斗導管插入鋼管立柱內部深入孔底澆注混凝土的施工方法。這種方法對吊裝提拔混凝土料斗導管工藝要求高，且適用于鋼管立柱內徑尺寸夠足大的情況，一般內支撐設計的鋼管尺寸難以達到；同時，立柱安裝時需再次使用起重設備，存在較大的安全風險。
發(fā)明內容
為解決傳統(tǒng)施工安全隱患大、施工效率低以及施工質量難以保證的問題，本發(fā)明提供一種操作簡便、施工安全隱患低、施工效率和施工質量高的深基坑內支撐鋼管立柱和混凝土灌注樁同時施工工藝。本發(fā)明所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的一種深基坑內支撐鋼管立柱和混凝土灌注樁同時施工工藝，包括立柱樁位成孔后置入立柱樁鋼筋籠，鋼筋籠內澆注混凝土后再插入鋼管立柱，所述立柱樁位成孔后，將立柱樁鋼筋籠懸放于立柱樁孔內，立柱樁鋼筋籠上部設于立柱樁樁孔上，將鋼管立柱置入立柱樁鋼筋籠內并同時一起下放鋼筋籠和鋼管立柱，鋼管立柱下放到其頂部處并將鋼管立柱頂部固定在立柱樁孔口處，鋼筋籠下放到立柱樁底并保證鋼管立柱下部設于鋼筋籠內，將鋼管立柱頂部與混凝土料斗底部鋼管連接裝置固定，然后下放鋼管立柱至立柱樁底并澆注混凝土，澆注混凝土同時提升鋼管立柱至設計標高，底部混凝土灌注樁澆注成型后拆除混凝土料斗以及底部鋼管連接裝置，再向鋼管立柱內澆注混凝土。所述鋼筋籠由螺旋箍筋、斜向鋼筋、徑向短鋼筋、導向箍、通長主筋和加強箍筋構成。所述通長主筋上設有螺旋箍筋，所述加強箍筋和導向箍間設有徑向短鋼筋，所述導向箍上設有斜向鋼筋，所述加強箍筋和斜向鋼筋另一端設于通長主筋上。所述鋼管立柱由鋼管、墊鐵、螺桿和吊耳構成。所述鋼管端部對稱設有墊鐵，所述墊鐵上設有螺桿，所述墊鐵下方對稱設有吊耳。所述混凝土料斗底部鋼管連接裝置由鋼管、法蘭盤和橡膠墊片構成，所述鋼管直徑與鋼管立柱鋼管直徑相同，所述鋼管一端連接混凝土料斗底部，另一端設有法蘭盤。所述鋼管立柱和混凝土料斗底部鋼管連接裝置間設有橡膠墊片，所述螺桿穿過橡膠墊片和法蘭盤，所述螺桿上設有螺帽。所述加強箍筋、導向箍、徑向短鋼筋和斜向鋼筋構成導向鋼筋喇叭口，設置兩道以上導向鋼筋喇叭口于鋼筋籠內通長主筋上，確保鋼管立柱安裝垂直度。所述鋼管為Φ300 Φ450的鋼管，所述法蘭盤上設有3-8個孔眼，所述橡膠墊片上孔眼大小、位置與法蘭盤上孔眼一致，墊在鋼管立柱管口，起密封混凝土料斗的導管和鋼管立柱接頭的作用，在混凝土澆注過程中起密封作用防止漏漿。所述導向箍直徑比鋼管立柱鋼管直徑略大，以保證鋼管立柱能順利穿過鋼筋籠。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明適用于采取Φ300 Φ450鋼管作為內支撐立柱的內支撐立柱施工。直接利用設計的鋼管立柱兼作立柱樁基礎混凝土澆筑的下料導管，實現了鋼管立柱安裝與混凝土灌注柱的同時施工和一次成型；在立柱樁基礎混凝土澆筑時，直接提升后即能安裝到位，且無振動、無敲擊，對周邊環(huán)境無影響；又因在鋼筋籠內設置了兩道及以上的導向鋼筋喇叭口進行定位，避免了鋼管立柱的安裝需借助外力強行插入，故施工過程對鋼管立柱的垂直度影響非常小。綜上所述，本發(fā)明鋼管立柱和混凝土灌注樁同時施工的新工藝具有操作簡便，成本低廉，施工速度快，鋼管立柱安裝位置準確，鋼管立柱垂直度偏差小，施工噪音小，實用性強的特點。
下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細的描述。圖1本發(fā)明鋼管立柱與混凝土料斗組成的混凝土澆注導管正視2圖1的A-A剖面 3圖1的B-B剖面4本發(fā)明鋼管立柱與混凝土料斗連接結構示意5本發(fā)明鋼管立柱孔口固定示意6本發(fā)明設有導向鋼筋喇叭口的鋼筋籠圖7圖6的C-C剖面8圖6的D-D剖面9本發(fā)明導向鋼筋喇叭口的結構示意10本發(fā)明混凝土料斗、鋼管立柱及鋼筋籠裝配連接示意11本發(fā)明導向鋼筋喇叭口確保鋼管立柱垂直度的立體12-1本發(fā)明具體實施方式
主要流程之一圖12-2本發(fā)明具體實施方式
主要流程之二圖12-3本發(fā)明具體實施方式
主要流程之三圖12-4本發(fā)明具體實施方式
主要流程之四圖12-5本發(fā)明具體實施方式
主要流程之五圖12-6本發(fā)明具體實施方式
主要流程之六圖12-7本發(fā)明具體實施方式
主要流程之七圖12-8本發(fā)明具體實施方式
主要流程之八圖中，1-混凝土料斗，2-螺桿，3-螺帽，4-法蘭盤，5-墊鐵，6_橡膠墊片，7_鋼管立柱，8-鋼筋籠，9-螺旋箍筋，10-斜向鋼筋，11-徑向短鋼筋，12-導向箍，13-通長主筋，14-加強箍筋，17-混凝土拌合物，18-混凝土灌注樁，20-立柱樁底，21-吊耳，22-鋼管。
具體實施例方式本發(fā)明利用設計采用的鋼管立柱7作為立柱樁混凝土澆筑的導管，即由鋼管立柱7、螺桿2、螺帽3、墊鐵5、橡膠墊圈6和混凝土料斗I的法蘭盤4連接組合起來形成通長的混凝土澆注導管，使得鋼管立柱的安裝和立柱樁基的混凝土澆筑同時進行從而加快了施工速度；導向箍12、斜向鋼筋10、徑向短鋼筋11和加強箍筋14焊接構成導向鋼筋喇叭口，并設置2道以上焊接固定在鋼筋籠8內側，確保了鋼管立柱7的安裝垂直度。如圖1-圖5所示，鋼管立柱7的鋼管采用Φ300 Φ450的鋼管，螺桿2外徑與法蘭盤4的孔眼內徑大小相同，螺桿2個數與法蘭盤4的孔眼數量一致，為實現螺桿2正確定位，先在鋼管立柱7鋼管一端頂部安裝定位法蘭盤，定位法蘭盤型號和其上面的孔眼大小數量與法蘭盤4相同，然后將螺桿2在未焊接的情況下，穿過定位法蘭盤的孔眼，用螺帽3擰住，使螺桿2暫時固定在孔眼內，與墊鐵5施焊連接，再將墊鐵5焊接固定在鋼管立柱7上，墊鐵5采用短鋼筋頭，直徑略小于鋼管立柱7鋼管外壁至螺桿2之間的距離，墊鐵5個數與螺桿2數量一致，起墊高螺桿2作用。松開螺帽3去掉定位法蘭盤，并在墊鐵5下部頂部管壁外側對稱焊接2個吊耳21，吊耳21采用2 Φ 10鋼筋，吊耳21用于穿過鋼管22來把下放時的鋼管立柱7頂部固定在立柱樁孔口處。從而構成焊有墊鐵5、螺桿2和吊耳21的鋼管立柱7?；炷亮隙稩底部安裝有鋼管，鋼管直徑與鋼管立柱7直徑相同，鋼管下部焊接有法蘭盤4，法蘭盤4上開有6個孔眼方便與鋼管立柱7連接，從而構成底部帶有導管的混凝土料斗底部鋼管連接裝置。
鋼管立柱7和混凝土料斗I底部鋼管連接裝置通過螺栓連接，螺栓由6個螺桿2和螺帽3組成，先將帶孔眼的橡膠墊片6穿過螺桿2墊在鋼管立柱7上，螺桿2再穿過法蘭盤4的孔眼，用螺帽3擰緊，鋼管立柱7與混凝土料斗I底部鋼管連接裝置組合連接成通長的混凝土下料澆注導管。橡膠墊片6上打有孔眼，孔眼大小、位置排列與法蘭盤4上的孔眼一致，墊在鋼管立柱7管口。橡膠墊片6能夠有效密封混凝土料斗I的導管和鋼管立柱7接頭，并在混凝土澆注過程中起密封作用防止漏漿。如圖6-圖11所示，鋼筋籠8豎直方向設置通長主筋13，通長主筋13鋼筋根數可根據樁孔大小調整，通長主筋13外焊接有螺旋箍筋9，鋼筋籠8內通長主筋13上焊接導向鋼筋喇叭口，在鋼筋籠8內導向鋼筋喇叭口至少設置兩道以上，來確保鋼管立柱7安裝垂直度。導向鋼筋喇叭口由加強箍筋14、導向箍12、徑向短鋼筋11和斜向鋼筋10構成，力口強鋼筋14作為外圈水平焊接在鋼筋籠8內的通長主筋13上，加強鋼筋14上點焊4根徑向短鋼筋11，徑向短鋼筋11 一端焊接在加強鋼筋14與通長主筋13焊接處，另一端沿徑向點焊固定在導向箍12上，導向箍12同心固定在加強鋼筋14圓心下方，導向箍12上還點焊接有4根斜向鋼筋10，斜向鋼筋10 —端焊接在徑向短鋼筋11與導向箍12點焊處，另一端焊接在通長主筋13上。
導向箍12內徑比鋼管立柱7外徑略大Icm左右，保證鋼管立柱7能順利穿過。深基坑內支撐鋼管立柱和混凝土灌注樁同時施工的新工藝，用帶導向鋼筋喇叭口的鋼筋籠8和焊有墊鐵5、螺桿2和吊耳21的鋼管立柱7按下列8個步驟實現鋼管立柱和混凝土灌注樁的同時施工1、圖12-1所示，依據設計圖紙的樁位進行測量放線后，選擇合適的成孔工藝進行鉆孔，確?？讖健⒖咨詈痛怪倍葷M足設計要求?？蛇x擇的成孔工藝有沖孔、人工挖孔及旋挖成孔等方式，優(yōu)先采用環(huán)保、高效的旋挖方式成孔。2、圖12-2所示，成孔后，先吊裝帶導向鋼筋喇叭口的鋼筋籠8至孔口高度并用鋼管22臨時固定。鋼筋籠8吊裝可采用履帶吊或汽車吊。3、圖12-3所示，將焊有墊鐵5和螺桿2的鋼管立柱7吊運至孔口，穿過兩道導向鋼筋喇叭口。鋼管立柱7吊裝可采用履帶吊或汽車吊。4、圖12-4所示，鋼管立柱7插入帶導向鋼筋喇叭口的鋼筋籠8后，即用吊車輔鉤通過吊筋將鋼筋籠8 —同下放，保證鋼管立柱7與鋼筋籠8不脫離，鋼管立柱7上端用臨時鋼管22暫時固定在孔口。5、圖12-5所示，將帶孔眼的橡膠墊片6，穿過螺桿2墊在鋼管立柱7上，螺桿2再穿過法蘭盤4的孔眼，用螺帽3擰緊，與混凝土料斗I的導管組合連接成通長的混凝土下料澆注導管。混凝土料斗采用澆筑常規(guī)水下混凝土的料斗即可，為方便與鋼管立柱7連接，在混凝土料斗I下方加設一段與鋼管立柱7管徑相同的鋼管；6、圖12-6所示，整體下放鋼管立柱7至孔底后，向混凝土料斗I導管內傾倒混凝土拌合物17，開始澆注立柱樁基礎混凝土，并邊澆注邊提升鋼管立柱7 ；7、圖12-7所示，鋼管立柱7提升至設計標高后，混凝土灌注樁18澆注成型；混凝土澆筑完成后，對鋼管立柱7的安裝標高、位置進行校核，并做好鋼管立柱7的孔口固定工作。8、圖12-8所示，擰開螺帽3，松開橡膠墊片6，拆除上節(jié)混凝土料斗I。鋼管立柱7內素混凝土澆筑必須在立柱樁基礎混凝土初凝后終凝前進行。
權利要求
1.一種深基坑內支撐鋼管立柱和混凝土灌注樁同時施工工藝，包括立柱樁位成孔后置入立柱樁鋼筋籠(8)，鋼筋籠(8)內澆注混凝土后再插入鋼管立柱(7)，其特征是所述立柱樁位成孔后，將立柱樁鋼筋籠(8)懸放于立柱樁孔內，立柱樁鋼筋籠(8)上部設于立柱樁樁孔上，將鋼管立柱(7)置入立柱樁鋼筋籠(8)內并同時一起下放鋼筋籠(8)和鋼管立柱(7)，鋼管立柱(7)下放到其頂部處并將鋼管立柱(7)頂部固定在立柱樁孔口處，鋼筋籠(8)下放到立柱樁底(20)并保證鋼管立柱(7)下段位于鋼筋籠(8)內不與鋼筋籠(8)脫離，將鋼管立柱(7)頂部與混凝土料斗(I)底部鋼管連接裝置固定，然后下放鋼管立柱(7)至立柱樁底(20)并澆注混凝土，澆注混凝土同時提升鋼管立柱(7)至設計標高，底部混凝土灌注樁澆注成型后拆除混凝土料斗(I)以及底部鋼管連接裝置，再向鋼管立柱(7)內澆注混凝土。
2.根據權利要求1所述的深基坑內支撐鋼管立柱和混凝土灌注樁同時施工工藝，其特征是所述鋼筋籠⑶由螺旋箍筋(9)、斜向鋼筋(10)、徑向短鋼筋(11)、導向箍(12)、通長主筋(13)和加強箍筋(14)構成。
3.根據權利要求2所述的深基坑內支撐鋼管立柱和混凝土灌注樁同時施工工藝，其特征是所述通長主筋(13)上設有螺旋箍筋(9)，所述加強箍筋(14)和導向箍(12)間設有徑向短鋼筋(11)，所述導向箍(12)上設有斜向鋼筋(10)，所述加強箍筋(14)和斜向鋼筋(10)另一端設于通長主筋(13)上。
4.根據權利要求1所述的深基坑內支撐鋼管立柱和混凝土灌注樁同時施工工藝，其特征是所述鋼管立柱⑵由鋼管、墊鐵(5)、螺桿⑵和吊耳(21)構成。
5.根據權利要求4所述的深基坑內支撐鋼管立柱和混凝土灌注樁同時施工工藝，其特征是所述鋼管端部對稱設有墊鐵(5)，所述墊鐵(5)上設有螺桿(2)，所述墊鐵(5)下方對稱設有吊耳(21)。
6.根據權利要求1所述的深基坑內支撐鋼管立柱和混凝土灌注樁同時施工工藝，其特征是所述混凝土料斗(I)底部鋼管連接裝置由鋼管、法蘭盤(4)和橡膠墊片(6)構成，所述鋼管直徑與鋼管立柱(7)鋼管直徑相同，所述鋼管一端連接混凝土料斗(I)底部，另一端設有法蘭盤(4)。
7.根據權利要求4、6所述的深基坑內支撐鋼管立柱和混凝土灌注樁同時施工工藝，其特征是所述鋼管立柱(7)和混凝土料斗(I)底部鋼管連接裝置間設有橡膠墊片￠)，所述螺桿(2)穿過橡膠墊片(6)和法蘭盤(4)，所述螺桿(2)上設有螺帽(3)。
8.根據權利要求3所述的深基坑內支撐鋼管立柱和混凝土灌注樁同時施工工藝，其特征是所述加強箍筋(14)、導向箍(12)、徑向短鋼筋(11)和斜向鋼筋(10)構成導向鋼筋喇叭口，設置兩道以上導向鋼筋喇叭口于鋼筋籠⑶內通長主筋上(13)，確保鋼管立柱(7)安裝垂直度。
9.根據權利要求4、6所述的深基坑內支撐鋼管立柱和混凝土灌注樁同時施工工藝，其特征是所述鋼管為Φ300 Φ450的鋼管，所述法蘭盤(4)上設有3-8個孔眼，所述橡膠墊片(6)上孔眼大小、位置與法蘭盤(4)上孔眼一致，墊在鋼管立柱(7)管口，起密封混凝土料斗(I)的導管和鋼管立柱(7)接頭的作用，在混凝土澆注過程中起密封作用防止漏漿。
10.根據權利要求2、4所述的深基坑內支撐鋼管立柱和混凝土灌注樁同時施工工藝，其特征是所述導向箍(12)直徑比鋼管立柱(7)鋼管直徑略大，以保證鋼管立柱(7)能順利穿過 鋼筋籠(8)。
全文摘要
一種深基坑內支撐鋼管立柱和混凝土灌注樁同時施工工藝，鋼管立柱與混凝土料斗導管的法蘭盤通過焊在鋼管立柱一端的螺桿進行螺栓連接成通長的混凝土澆注導管，當鋼管立柱在孔口內下放和上拔時，又通過固定在鋼筋籠內側的兩道內徑比鋼管立柱外徑略大的導向鋼筋喇叭口，來保證鋼管立柱澆注混凝土時垂直，并最終垂直錨入混凝土灌注柱一定長度內。本發(fā)明有效避免了鋼管立柱后續(xù)插入的技術風險，施工方便且保證了鋼管立柱與混凝土灌注樁的垂直錨固，實現了鋼管立柱與混凝土灌注柱的同時施工和一次成型。具有操作簡便，成本低廉，實用性強的特點。
文檔編號E02D5/36GK103046542SQ20121050880
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權日2012年12月4日
發(fā)明者黎興文, 劉家甫, 陳漢彬, 桂芳, 游丹, 顧辰歡 申請人:中建三局建設工程股份有限公司