[发明专利]一种管桩与承台刚性连接结构

说明书

本发明属于建筑工程桩基领域的一种管桩与承台刚性连接结构。技术方案为：管桩的桩顶伸入承台的上部纵向钢筋的下部，在管桩内放置托板并在托板以上的管内空间浇灌填芯混凝土，锥形环筒套在管桩伸入承台的伸入段外，锥形环筒包括环筒筒身、环筒底盘和肋板；环筒底盘为环形且位于环筒筒身的底部；环筒底盘的内环径与环筒筒身的内径相同；肋板为三角形钢板，肋板的两边分别与环筒筒身和环筒底盘焊接固定；多个肋板间隔布置在环筒筒身的周向上；承台的底部纵向钢筋与环筒底盘焊接固定；环筒筒身的上部与管桩的桩顶端板焊接固定。它是一种原理简单、质量可靠、方便工厂预制化，可以实现桩顶与承台之间固接约束的刚性连接结构。

技术领域

本发明属于建筑工程桩基领域，尤其涉及一种管桩与承台的连接结构，能被广泛应用于建筑物承受水平荷载所采用的桩基础。

背景技术

随着我国土木领域的快速发展，桩基受水平荷载的情况在城市高层建筑、港口码头、抗震等工程建设中越来越受到工程技术人员的重视。管桩因其单桩承载力高、施工速度快、质量可靠等优点而广泛应用于上述基础工程中。桩基规范中，对于桩基水平承载力与位移计算中需要考虑桩顶节点约束情况，以确定桩顶最大弯矩系数和桩顶水平位移系数，计算单桩水平承载力特征值。一般而言，桩顶节点约束情况处于铰接和固接两种状态之间。目前常用的连接方式是桩顶伸入承台5～10cm，在管桩内放置托板和插筋并浇灌填芯混凝土，即在管桩内平设托板，在托板的上部分灌入混凝土，插筋一部分在管桩的混凝土内，另一部分伸入承台混凝土内。但由于现场施工的复杂性和操作水平的差异性，实际约束情况难以保证，且通常以铰接情况计算。由于规范中固接与铰接时桩顶水平位移系数的取值相差很大（分别为2.441和0.940），容易造成设计过于保守和资源浪费等问题。因此，研发一种原理简单、质量可靠、使用方便的管桩与承台刚性连接结构具有很强的现实意义。

发明内容

本发明为克服上述现有问题，提供了一种管桩与承台刚性连接结构，它是一种原理简单、质量可靠、方便工厂预制化，可以实现桩顶与承台之间固接约束的刚性连接结构。

本发明的技术方案为：一种管桩与承台刚性连接结构，管桩的桩顶向上伸入承台的上部纵向钢筋的下部，管桩在承台内的部分为伸入段，伸入段内填芯混凝土，其特征在于：环筒套在伸入段的壁外并固定，环筒包括环筒筒身、环筒底盘和肋板；环筒底盘为环形，与环筒筒身共同形成L形截面；多个肋板间隔布置在环筒筒身的周向上；肋板的两边分别与环筒筒身和环筒底盘焊接固定；承台的底部纵向钢筋与环筒底盘搭接并焊接固定。

基于上述技术特征：环筒的顶标高与管桩的顶端齐平，环筒筒身的上部与管桩的桩顶端板焊接固定。

基于上述技术特征：填芯混凝土内设插筋锚入承台。

基于上述技术特征：肋板为三角形钢板。

基于上述技术特征：环筒筒身的高度为管桩的外径。

基于上述技术特征：环筒底盘的宽度为管桩的外径。

本发明的连接结构是一个设置在承台内的环筒，环筒由固定和限制管桩横向位移的环筒筒身、限制管桩纵向位移的环筒底盘、限制管桩转角的肋板组成。环筒筒身的顶标高可与管桩的顶面齐平，方便环筒筒身的上部与管桩桩顶端板焊接固定；环筒底盘与承台内底部纵向钢筋焊接固定，管桩内填芯混凝土；承台钢筋、环筒、管桩的伸入段桩身一同浇筑混凝土形成刚接。作为优化，可通过填芯混凝土内的插筋锚入承台，进一步加固刚接。本发明通过一个带有肋板的环筒，将管桩与承台连接为一体。该结构能有效限制管桩可能产生的位移和转角，达到了管桩与承台刚性连接的要求，起到了整体稳定的作用，同时可以有效避免由于桩顶约束情况及系数取值难以确定而产生的不安全或不经济的问题。

本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明有效限制了管桩可能产生的位移和转角，实现了管桩与承台刚性连接的效果，起到了稳定整体结构的目的。本发明原理简单、施工方便、受力情况合理，在设计计算过程中可按桩顶节点固接约束情况考虑。

附图说明