[发明专利]立柱桩及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种立柱桩及其施工方法，属于建筑工程技术领域。 

背景技术

立柱桩一柱一桩是逆作法施工地下室作为竖向临时承载的有效方法。其中桩体可以采用钻孔灌注桩，立柱一般采用钢构件，通常可采用钢筋笼加上顶部格构柱的组合式立柱。目前，随着逆作地下室越做越深，使得钢立柱的设计承载力大幅度增加，钢格构柱柱截面随之大幅度增加。然而通常格构柱所插入的钻孔灌注桩承载力富余量很大，桩直径从受力角度分析，并不需要加大直径以提高桩身承载力。若仅为了使钢立柱能够顺利插入钻孔灌注桩中，整根钻孔灌注桩桩径被迫跟着大幅放大。这种桩径上下等直径灌注桩，不仅导致材料等大量社会资源浪费，且增加了工程造价。 

以某地铁车站工程为例，其为地下四层岛式站台车站，工程采用半逆作法超深基坑，基坑开挖深度28.5米，立柱桩下钻孔灌注有效桩长40米。因本工程为逆作法车站，车站主体立柱桩均布置在水平方向贯通纵向大梁中，梁宽为800毫米，格构柱截面为560毫米*560毫米，格构柱中心在梁中心线上。钢筋笼长度超过30米，因此立柱桩与格构柱的成桩垂直度要求非常高。根据有关设计标准，钻孔灌注桩直径为950毫米，而格构柱对角线为792毫米，除去保护层厚度后净距仅有58毫米，钢筋实际施工过程中发现格构柱无法自由插入桩内3.5米，必须与钢筋笼焊接后同时下放。格构柱因下部有钢筋笼拖带无法保持自由垂直状态，而且按以往施工经验，如此深的桩孔，一旦钢筋笼在桩孔内无法正常下放或卡死，因钢筋笼通过与格构柱焊接，反应至地面时钢筋笼通常已严重变形或散架。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中柱截面设计值增加导致的施工困难，提供一种具有改进结构的立柱桩。 

本发明提出的一种立柱桩，包括桩体以及立柱，所述立柱包括钢筋笼以及位于钢筋笼顶部的格构柱，且所述桩体以及钢筋笼具有桩顶扩径区以及桩身未扩径区，所述桩顶扩径区以及桩身未扩径区之间形成具有坡度的交接处。 

本发明还提出上述立柱桩的施工方法，包括如下步骤： 

第一步，桩体的钻孔：首先使用大直径的钻头钻至桩身未扩径区停止，形成桩体的桩顶扩径区以及具有坡度的交接处；然后钻机钻头换成小直径，保持前后两次钻轴中心重合，钻至桩底深度； 

第二步，将预制的钢筋笼吊放入桩孔内，笼顶暂时固定于地面标高； 

第三步，安放地面校正架外框，外框X、Y向必须与格构柱设计X、Y向相对应，并在校正架外框上做好X、Y向中心线标记； 

第四步，吊放预制的格构柱，插入桩孔内桩身扩径区钢筋笼内预定深度； 

第五步，通过吊车将钢筋笼及格构柱同步下放到接近指定标高处，格构柱与钢筋笼下放过程中各自保持自由垂直状态； 

第六步，钢筋笼达到指定标高后，利用吊筋进行固定； 

第七步，按放校正架内框，将校正架内框套入格构柱，校正架内框X、Y向中心线与外框对齐后固定。 

第八步，保持格构柱自由垂直，通过校正架调整格构柱的平面位置以及轴向角度，并利用水准仪控制格构柱柱顶标高，达到指定位置后将格构柱与校正架焊接固定； 

第九步，清孔以及插入导管，浇筑水下砼。 

本专利具有以下优点： 

1、节省材料。本专利在符合国家规范和钻孔灌注桩强度要求的前提下，节约混凝土、钢筋和人工用量。 

2、缩短工期。无需焊接格构柱与钢筋笼连接处，节省大量人工和工期。 

3、提高精准度。由于本专利可使格构柱保持自由垂直状态插入钢筋笼，使得格构柱拥有更好的垂直度。 

附图说明

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。 

图1是本发明提出的一种立柱桩整体结构示意图； 

图2是图1的桩顶区域放大图； 

图3a至图3d是图1中桩顶的工程实例剖面图； 

图4a与图4b分别是校正架施工主视示意图和俯视示意图。 

图4a与4b中各标号的含义是：61，钢筋笼吊筋；62，预埋铁；63，千斤顶；64，支撑螺杆；65，校正架；66，定位架；67，水平方向调节千斤顶；68，垂直方向调节千斤顶。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。