[实用新型]一种钢管混凝土桩组合支撑立柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土工程领域，特别是涉及其中的基坑围护工程领域。

背景技术

在基坑围护工程领域中，常用内支撑体系平衡作用于围护桩(或墙)上的水土压力，内支撑体系中常常使用了大量的支撑立柱(含立柱桩)，以承担内支撑的重量并保持内支撑在竖直方向的稳定性。目前常用的支撑立柱一般包括立柱桩(位于坑底开挖面以下的部分)与立柱格构柱(主要位于坑底开挖面以上部分)，最常用的立柱桩为钻孔灌注桩，也有采用水泥土搅拌桩的立柱桩，也有部分立直接将H型钢或钢管插入坑底以下的土中作为支撑立柱，立柱格构柱多数采用型钢格构柱，在施工时，将部分型钢格构柱插入立柱桩中形成连接，当采用钢管或H型钢作为立柱桩时，一般在基坑底部开挖面以上亦采用钢管或H型钢作为支撑立柱。在现有常用支撑立柱中，立柱格构柱一般小于立柱桩尺寸，将立柱格构柱设置在立柱桩的内部。现有的支撑立柱加工费用高，造价相当昂贵，随着人工费用的逐步增加，现有支撑立柱的施工费用越来越高，逐步成为影响基坑围护工程造价的主要因素之一。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种钢管混凝土桩组合支撑立柱，该钢管混凝土桩组合支撑立柱施工速度快，造价低，且质量可靠。

该钢管混凝土桩组合支撑立柱包括钢管、钢管混凝土段、钢混凝土桩段与预制桩尖四部分，其中预制桩尖位于钢混凝土桩段下部，钢混凝土桩段位于钢管混凝土段下部，钢管的一部分套在钢混凝土桩段的外侧。

在上述的钢管混凝土桩组合支撑立柱中，在上述的钢管上设置支撑连接结构。

在上述的钢管混凝土桩组合支撑立柱中，在上述的钢管穿越基础底板位置设置止水结构。

在上述的钢管混凝土桩组合支撑立柱中，在上述的钢管上设置环形钢板与支撑或底板的钢筋连接。

本实用新型的钢管混凝土桩组合支撑立柱及其施工方法，大幅度降低了基坑围护内支撑立柱的造价，施工速度快，承载力高，施工过程无泥浆。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例所用的一种钢管混凝土桩组合支撑立柱剖面构造示意图；

具体实施方式

作为本实用新型的一个实施例，主要结合图1介绍本实用新型的一种钢管混凝土桩组合支撑立柱的结构构造、工作原理及其施工方法。如图1所示，本实用新型的钢管混凝土桩组合支撑立柱包括钢管1、钢管混凝土段2、钢混凝土桩段3与预制桩尖4四部分，其中预制桩尖4位于钢混凝土桩段3下部，钢混凝土桩段3位于钢管混凝土段2下部，钢管1的一部分套在钢混凝土桩段3的外侧。在本实施例中，位于基坑开挖面以下的桩主要以钢混凝土桩段 3为主，以节约造价，在基坑开挖面以上部分，考虑到与基础底板的连接及与基坑内支撑的连接，采用钢管1作为竖向承载与稳定控制结构，在钢管1与钢混凝土桩段3之间，设置钢管混凝土段2可将钢管1与钢混凝土桩段3牢固连接成为共同承载结构。预制桩尖4主要是在成桩过程中阻止土体进入钢管1内，提高成桩效率，降低施工费的措施。在本实施例中，钢混凝土桩段3中的钢材可以是钢筋、钢棒或钢绞线等。在本实施例中，可在上述的钢管1 上设置支撑连接结构5。支撑连接结构5可以是如图1所示的环形钢板，还可以在环形钢板与钢管1之间焊接加劲板。这样，穿越钢管1位置的支撑钢筋可在钢管1处断开并直接与环形钢板连接，可直接焊接在环形钢板上，也可与环形钢板通过螺栓连接。另外，还可以采用其他形式的支撑连接结构5，比如，将钢管1在支撑钢筋穿越处穿孔，直接将支撑钢筋穿越钢管1，还可以将穿越钢管1的支撑钢筋弯起与钢管1焊接。在本实施例中，在上述的钢管1 穿越基础底板位置设置止水结构6。止水结构6可以是如图1所示的预埋于底板混凝土中的与钢管1满焊连接的环形钢板，为了提高止水可靠性，可在钢管1拆除后，在基础底板板面附近，用钢板将钢管1切除后剩余部分密封。也可以在钢管1与底板接触面设置环氧树脂等胶结材料进行密封止水。本实施例的以下部分，主要介绍本实用新型的钢管混凝土桩组合支撑立柱的施工方法。该施工方法包括以下六个步骤。第一步，定位支撑立柱位置，将钢管1 沉入土体至预定深度，并在钢管1内放置钢筋笼、灌注混凝土。在本步骤中，可在钢管1的底部安装预制桩尖4，这样，就可避免土体在钢管1沉入土体的过程中进入钢管1，可采用静压法、振动法或锤击法将钢管1沉入土体，考虑到支撑立柱一般距离基坑开挖边线有较大的距离，且相邻支撑立柱距离较远，沉桩挤土效应很小，一般不会对周边环境造成影响。如不设置预制桩尖4，也可通过其他方法清除钢管内的土体，在中空的钢管1内放置钢筋笼并灌注混凝土。完成本实施例的第一步，进入第二步。在本步骤中，拔出部分钢管1，并在钢管1 上拔的同时挤压位于钢管1内的混凝土，上拔钢管1的同时挤压钢管1内混凝土的主要目的是确保钢管1内混凝土不出现缩径或断桩问题，同时可挤压钢管1外的土体，并提高拔管完成后钢筋混凝土桩的承载力。完成本实施例的第二步，进入第三步。在本步骤中，将部分钢管1留在土中，并使得部分钢管1套在钢管1内的钢混凝土桩段3外侧。在本步骤中，可根据设计的钢混凝土桩段3与钢管混凝土段2的长度，确定钢管1的拔出量。可在钢管1上拔的过程中，测量并控制钢管1内混凝土面的高度，以确保各类桩段的长度满足要求。完成本实施例的第三步，进入第四步。在本步骤中，进入混凝土的养护期，通过混凝土的凝固将钢管1与钢混凝土桩段3牢固连接。在本步骤中，混凝土在养护期凝固后，可与钢管1形成牢固连接。完成第四步，进入第五步。在本步骤中，开挖基坑，施工基坑围护内支撑，并在钢管1上设置内支撑与钢管1的连接结构，连接结构的做法可参照本实施例前述部分。完成第五步，进入第六步。在本步骤中，处理钢管1与主体结构间的连接。在本步骤中，可参照上述第五步，将钢管1与基础底板连接，还可参照本实施例前述方法设置底板与钢管1之间的止水连接。基坑开挖后，可根据工程情况，将钢管1拆除回收再利用，也可以将钢管1作为结构柱的一部分使用。从而完成本实用新型的钢管混凝土桩组合支撑立柱的施工方法。

本专利包括但不限于本领域内专业人士可替代使用的其他施工方法。