[发明专利]一种可带载分段拆解并可重复使用的钢-砼组合桩及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑结构施工领域。特别是一种用于提供竖向承载力的组合桩身结构，组合桩在持续带载受力状态下，可实现分块交替受力，分段拆解，并可重复使用，利于低碳环保。

背景技术

在基坑施工过程中，一些工程必需的大负荷操作平台采用临时桩提供竖向承载力，并需要在土方开挖之前完成，并随着土方开挖调整标高，完成后予以拆除。基于现有的施工方法，只能重复设置，重复设置导致了成本增加、施工工期较长；目前现有的施工方法所采用的临时钢-砼组合桩其上部钢结构多采用整体焊接的钢管或钢格构柱，均属于一次性投入，即使在回收后仅作为废材处理，无法重复使用，不利于低碳环保。

发明内容

本发明的目的是：提供一种可带载分段拆解并可重复使用的钢-砼组合桩及其施工方法。通过将上部钢箱体桩身横向截面分成两块，纵向分段，在两组千斤顶的辅助下，实现桩顶承载面分块交替受力，以便桩身在持续带载受力状态下可以分块拆解，进而实现桩顶承载受力标高的可变性，其上部钢箱体组合桩身通过采取了保护措施的螺栓连接，便于钢箱体单元拆解和重复使用。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种可带载分段拆解并可重复使用的钢-砼组合桩，钢-砼组合桩包括下部钢筋混凝土桩身和上部钢箱体结构桩身，上部钢箱体结构桩身由若干个单元钢箱体通过连接件连接组合形成具有承载截面的桩身，钢箱体结构桩身横向截面分成的对称的两半块半圆弧形单元钢箱体面板作为桩顶分块受力承载面，钢箱体结构桩身纵向分成若干段单元钢箱体，分段长度小于等于一个千斤顶行程，上部钢箱体结构桩身横向截面分块和纵向分段之间均通过连接件连接，在两组千斤顶的辅助下，通过桩顶承载面分块交替受力，实现组合桩持续受力，钢箱体结构桩身横截面中心预留出混凝土浇筑导管下放孔。

所述单元钢箱体由单元钢箱体外弧板，单元钢箱体内弧板，单元钢箱体面板，单元钢箱体底板，单元钢箱体竖向连接板，单元钢箱体径向加劲肋板组成，单元钢箱体内弧板和外弧板设置在单元钢箱体面板和底板之间，单元钢箱体外弧板与内弧板之间通过单元钢箱体径向加劲肋板连接，两半块单元钢箱体相对面径向设置单元钢箱体竖向连接板，单元钢箱体面板、底板、竖向连接板上设置有连接件孔。

所述连接件为螺栓，连接件孔均匀分布。

所述单元钢箱体内径尺寸大于混凝土浇筑导管外径尺寸。

上述的一种可带载分段拆解并可重复使用的钢-砼组合桩持续带载状态下的分段拆解具体施工方法包括如下步骤：

一、地面组装钢箱体结构桩身：依据施工所需的桩顶承载受力标高变化高度，将若干个单元钢箱体通过连接件进行组装，形成钢箱体结构桩身；

二、钢-砼组合桩施工：将组装完成的钢箱体结构桩身与下部钢筋混凝土桩身的钢筋笼整体吊装至桩孔内，通过钢箱体中心预留浇筑孔下放导管，浇筑下部桩身混凝土至设计标高；

三、带载分段拆解：在钢箱体结构桩身顶面两块独立承载截面上分别安装千斤顶A和千斤顶B，使上部荷载首先通过千斤顶A传递至钢箱体结构桩身上，逐步收缩千斤顶A，使上部荷载下移承载于千斤顶B上，拆除千斤顶A及其下部的半个单元钢箱体，同时将拆除下来的千斤顶A安装至下一节的单元钢箱体上，逐步收缩千斤顶B，使上部荷载下移承载于千斤顶A上，拆除千斤顶B及其下部的半个单元钢箱体，至此完成一次带载分段拆解循环过程；

四、重复步骤三中带载分段拆解过程，直至将桩顶承载受力标高下移至预定标高。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

首先，通过革新上部承载结构形式，采用钢箱体组合拼装形式达到对承载截面进行分块的目的。借助两组设置在桩顶每块承载截面上的千斤顶接力下降，实现了组合桩在持续带载状态下可以依据工程施工需要随意改变桩顶承载受力标高，避免承载受力标高变化产生的其它施工措施成本投入。

其次，摒弃传统钢-砼组合桩中上部钢结构一次性整体焊接工艺，各个钢箱体单元采用螺栓连接形成整体承载桩身，桩身可依照工程实际需要灵活调整长度，并可重复使用，利于低碳环保。

附图说明

图1是本发明组合桩桩身剖面示意图

图2是本发明组合桩单元钢箱体组合示意图

图3、4是本发明组合桩带载分段拆解示意图

图5是本发明组合桩桩顶千斤顶接力承载示意图

附图标记：