[实用新型]预应力管桩立柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种深基坑内支撑体系中的立柱，特别涉及一种预应力管桩立柱，也可应用于置于深基坑内的塔吊组合式基础。

背景技术

近年来，随着经济的高速发展，土地集约化开发已受到越来越高的重视，超深地下空间的应用也越来越多，尤其是在城市密集区，更是深、大基坑被广泛应用。对于较深基坑，作为确保深基坑支护安全性和尽可能减小对周边环境影响的措施——内支撑被大量使用。

作为内支撑体系，一般采用钢结构或混凝土结构。对于大型基坑体系，由于首层支撑体系可能存在拉力，且对于超大基坑，首道支撑通常需要设置栈桥，或解决较大温度变形影响，加之钢筋混凝土内支撑体系在与竖向围护结构体系的连接节点(通常与冠梁相连)较为可靠，对于温度变形混凝土结构相对于钢结构支撑又较小，从而钢筋混凝土支撑体系被大量使用。上海等地明确在深基坑设计中，对于有内支撑体系的，已明确首道撑必须采用钢筋混凝土支撑体系。但混凝土支撑体系相对于钢结构支撑体系，重量较大。因此对支撑水平支撑结构的立柱要求相应较高。作为混凝土水平支撑的支座，主要承受混凝土支撑自重以及相应的施工荷载(栈桥等)，对于超大基坑，多道支撑，还须承担拆撑机械的荷载。因此，对立柱的要求相应较高。

目前立柱体系常采用钻孔灌注桩+钢格构柱、预制管桩，或预制方桩的型式，也有部分工程直接采用钢管桩。对于用在深基坑内支撑中的立柱主要解决立柱与支撑梁的连接、立柱穿地下室底板防水的问题。以下逐一对现有立柱的优缺点进行了分析，主要为：

1、钻孔灌注桩+钢格构柱的立柱型式

作为一种常用的基坑立柱型式，钻孔灌注桩+钢格构柱(钢管、型钢)主要具有以下优点：

(1)能够适用于各种土层及不同基坑支护型式；

(2)能够有效将混凝土支撑承担的竖向荷载传递到立柱桩基础中；

(3)通过钢格构柱插入钻孔灌注桩一定深度，并与钻孔灌注桩的主筋焊接从而能够方便地解决钢格构柱与钻孔灌注桩的连接；

缺点主要为：

(1)采用钻孔灌注桩施工，相应的经济费用较高，同时在施工过程中会产生泥浆污染。

(2)钢格构柱的垂直度较难控制，且钢格构柱截面的方向较难控制，以致在支撑梁施工时，支撑梁的钢筋无法穿越钢格构柱，也将对支撑与钢格构柱的节点承载产生不利影响，同时由于垂直度控制不好，大大降低了钢格构柱的承载能力，甚至有的项目还需进行加强。

2、预应力管桩直接作为立柱的型式

该种立柱型式在上海地区曾经被使用，主要优点有：

(1)预应力管桩的施工质量能够有所保证，施工速度快，且不需要更长的养护期。

(2)由于预应力管桩施工过程中，不产生泥浆，采用静压施工时，对外围环境影响小。

(3)预应力管桩作为一种成品，在经济上比较有大的优势。

存在的缺点：

(1)与支撑梁的连接节点较为复杂；

(2)立柱穿越底板的防水节点较难施工。

3、预制方桩直接作为立柱的型式

该种立柱型式首先由南京工业大学黄广龙等人提出，其特点与预应力管桩较为类似，同时针对预应力管桩存在的缺点，在预制方桩四角增设角钢来解决预制桩与支撑的连接。但在穿越底板防水的处理上较为复杂。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种预应力管桩+钢格构柱立柱型式，该预应力管桩+钢格构柱立柱体系刚度强，经济又相对容易施工。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种预应力管桩立柱，包括钢格构柱、管桩和管桩插芯，管桩插芯同轴固定连接于钢格构柱下端，管桩插芯固定插设于环形柱状的管桩内，钢格构柱下端与管桩插芯上端固定连接，管桩插芯上端与管桩顶部的管桩端板相连，管桩插芯下端固定安装有托板，托板以及管桩位于托板上方部分的内侧空隙形成一浇灌空间，该浇灌空间内浇灌有膨胀混凝土。

作为本实用新型的进一步改进，所述管桩插芯上端固设有板片状环形连接端板，所述连接端板止挡于管桩端板上侧表面，且连接端板与管桩端板之间固定连接，钢格构柱下端与连接端板上侧表面固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述钢格构柱下端的端部固定设有若干三角形加劲板，三角形加劲板与管桩插芯上端的连接端板固定连接，三角形加劲板分别位于各个缀板外侧以及L形角钢内侧，L形角钢内侧的三角加劲板恰位于L形角钢的弯角处，且与L形角钢侧壁之间的夹角为45°。

作为本实用新型的进一步改进，所述托板圆周外侧与管桩内侧壁之间夹设有海绵条。