專利名稱：人孔樁樁頭承臺(tái)一體化的施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)本明涉及一種建筑工程中利用人工挖孔樁的空樁頭解決柱承臺(tái)的施工方法。
背景技術(shù)：
工程建設(shè)中測(cè)量放線受許多因素的影響，樁位的偏差相對(duì)較大。為了防止和調(diào)整這種偏差的負(fù)面影響，設(shè)計(jì)上通過(guò)承臺(tái)平衡柱與樁等的傳力和保證施工安全。
而樁又是多種多樣的。比如預(yù)制樁由于單樁承載力不夠，往往會(huì)用兩根或多根樁進(jìn)行組合；而平衡樁組合設(shè)計(jì)上往往只有用樁承臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)，使柱的承載力有一個(gè)接收再分散下傳的平臺(tái)。再比如沖、鉆孔樁，濕作業(yè)。成樁后泥漿充斥在樁內(nèi)，如果沒(méi)有一個(gè)比樁還大的承臺(tái)和承臺(tái)模，光靠挖掉樁頭上面的泥漿遠(yuǎn)遠(yuǎn)還不夠，還要有鑿掉樁頭砼的操作空間。要實(shí)現(xiàn)這些，必須要有一個(gè)比其樁身還要大的操作空間，這也從施工上要一個(gè)承臺(tái)模和承臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
綜上及各種因素，樁上是承臺(tái)、承臺(tái)上是柱(或剪力墻)。這種定勢(shì)形成已久，大家基本上按這種模式進(jìn)行操作。而是否可創(chuàng)用人孔樁空樁頭的護(hù)壁做承臺(tái)模卻無(wú)人質(zhì)疑。
現(xiàn)今，工程體量越來(lái)越大，進(jìn)度要求越來(lái)越快，節(jié)能的意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)。在質(zhì)量、安全有保障的前提下，追求“節(jié)約”、“快速”、“高效”、“環(huán)?！币殉山裉斓闹髁?。合理化、簡(jiǎn)化、量化的設(shè)計(jì)和施工已成時(shí)尚。因而像人孔樁樁頭的護(hù)壁在單樁單柱時(shí)是否可以利用，和承臺(tái)合二為一的改進(jìn)方案也被提了出來(lái)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為配合基坑內(nèi)快速施工，而提供的一種人孔樁樁頭承臺(tái)一體化的施工方法。
本發(fā)明的一種人孔樁樁頭承臺(tái)一體化的施工方法，包括以下施工步驟(1)根據(jù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的柱或地梁的設(shè)計(jì)截面尺寸和定位確定人孔樁樁頭的形狀，并在施工人孔樁時(shí)將所需樁頭部分施工成為上述形狀；(2)基礎(chǔ)地梁、底板墊層正常施工，在與人孔樁結(jié)合位置打掉樁護(hù)壁多余部分使之滿足柱、地梁、底板的設(shè)計(jì)所需截面尺寸，余下空樁頭護(hù)壁部分為承臺(tái)地模；(3)將柱鋼筋與樁頭鋼筋按設(shè)計(jì)進(jìn)行連接，達(dá)到設(shè)計(jì)或規(guī)范規(guī)定的錨固長(zhǎng)度；(4)澆注砼，承臺(tái)部分砼的標(biāo)號(hào)在樁與柱或地梁中按設(shè)計(jì)選擇高的。
本發(fā)明當(dāng)結(jié)構(gòu)柱或地梁的截面小于人孔樁且相對(duì)于樁軸心線不偏心時(shí)不用擴(kuò)大樁徑，按設(shè)計(jì)直接將結(jié)構(gòu)柱或地梁的主筋與樁主筋連接。
本發(fā)明當(dāng)結(jié)構(gòu)柱或地梁的截面大于人孔樁且相對(duì)于樁軸心線不偏心時(shí)在樁頂部位按需要擴(kuò)大樁徑，按設(shè)計(jì)直接將結(jié)構(gòu)柱或地梁的主筋與樁主筋連接。
本發(fā)明當(dāng)結(jié)構(gòu)柱或地梁的截面小于人孔樁且相對(duì)于樁軸心線偏心時(shí)不用擴(kuò)大樁徑，然后按設(shè)計(jì)將樁主筋彎曲進(jìn)入結(jié)構(gòu)柱或地梁中與其主筋連接。
本發(fā)明當(dāng)結(jié)構(gòu)柱豎向偏出樁芯位時(shí)在樁頂部位按需要擴(kuò)大樁徑以使柱被支撐在樁上，然后按設(shè)計(jì)將樁主筋彎曲進(jìn)入結(jié)構(gòu)柱或地梁中與其主筋連接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過(guò)簡(jiǎn)化、量化的設(shè)計(jì)改變傳統(tǒng)人孔樁單樁單柱時(shí)打掉樁護(hù)壁做承臺(tái)的浪費(fèi)做法，利用、調(diào)節(jié)樁空護(hù)壁，使之和承臺(tái)合二為一，使承臺(tái)做法更節(jié)約和環(huán)保，同時(shí)使基礎(chǔ)施工承臺(tái)這一環(huán)節(jié)更快速和簡(jiǎn)單。


圖1是本發(fā)明樁芯尺寸大、柱尺寸小的情況的俯視示意圖。
圖2是本發(fā)明樁芯尺寸大、柱尺寸小的情況的側(cè)視示意圖。
圖3是本發(fā)明樁芯尺寸小、柱尺寸略大的情況的俯視示意圖。
圖4是本發(fā)明樁芯尺寸小、柱尺寸略大的情況的側(cè)視示意圖。
圖5是本發(fā)明樁芯尺寸小、柱尺寸略大的情況的側(cè)視示意圖。
圖6是本發(fā)明樁芯尺寸大、柱尺寸小且偏離樁心位的情況的俯視示意圖。
圖7是本發(fā)明柱偏出下面樁芯位需調(diào)整、加大上部樁徑相匹配的俯視示意圖。
圖8是本發(fā)明柱偏出下面樁芯位，調(diào)整、加大上部樁徑相匹配的側(cè)視示意圖。
圖中1-(預(yù)施工)柱，2-地梁模，3-(人工挖孔樁)護(hù)壁，4-(人工挖孔樁)樁芯，5-地梁或底板砼墊層，6-樁外土體，7-(人工挖孔)樁主筋，8-(預(yù)施工)底板砼，9-樁中心線，10-柱中心線具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
如圖1、圖2所示，柱1小、樁芯4大時(shí)，軸心(樁中心線9、柱中心線10重合)受力，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)柱主筋直接插入樁頭空芯中。柱筋是否與樁主筋7相接，怎樣接由設(shè)計(jì)根據(jù)受力需要確定。如果有地梁，可穿過(guò)樁芯、被柱、樁芯上下夾壓。
如圖3、圖4和圖5所示，當(dāng)柱大、樁芯相對(duì)小時(shí)，軸心受力，在樁施工前，確定樁柱軸心點(diǎn)，加大樁柱相交處的樁護(hù)壁3直徑，滿足柱的截面要求。通過(guò)設(shè)計(jì)調(diào)整樁主筋與柱筋間的傳力形式和關(guān)系等，解決好樁、柱傳力問(wèn)題。
如圖6所示，當(dāng)柱小、樁芯大時(shí)，樁芯偏心受力，通過(guò)設(shè)計(jì)調(diào)整樁主筋與柱筋間的傳力方式和關(guān)系等，解決好樁芯偏心受力問(wèn)題。
如圖7和圖8所示，當(dāng)柱偏已出樁芯徑外或柱大，在樁施工前，確定樁、柱軸心連線(如圖7)。在保證樁、柱軸心連線前提下，使樁空芯下面的護(hù)壁在上面的大護(hù)壁投影內(nèi)。
在底板砼8、承臺(tái)砼施工時(shí)，如果柱、地梁、底板在承臺(tái)范圍內(nèi)砼標(biāo)號(hào)不同，要選擇其高標(biāo)號(hào)砼進(jìn)行澆筑，確保工程質(zhì)量。
所謂人孔樁樁頭、承臺(tái)一體化，是指在單樁單柱的承力形式下，可利用、變化樁頭的護(hù)壁，使之滿足上部柱和地梁、底板的承力需要，從而使樁頭和承臺(tái)合二為一的做法。
一、現(xiàn)實(shí)性我國(guó)大、人多、但個(gè)人平均資源卻大都低于世界平均水平。節(jié)約和環(huán)保這是一個(gè)清醒、明智的社會(huì)必須要實(shí)行的事情。大海不拒杯水，我們能合理節(jié)省一點(diǎn)是一點(diǎn)，千萬(wàn)不要浪費(fèi)。
如果我們打掉，挖運(yùn)走護(hù)壁砼則產(chǎn)生了新的建筑垃圾。承臺(tái)一般比樁頭大，為了保護(hù)承臺(tái)鉿、往往會(huì)豎向用磚地模加批灰，土底打砼(或砂漿)墊層。為做承臺(tái)、砌地模需多挖運(yùn)土方、多用磚、水泥、砂石、水等資源。一方面是多制造垃圾，另一方面是多消耗社會(huì)資源。所以單從環(huán)保和節(jié)約上講能使“人孔樁樁頭與承臺(tái)一體化”則應(yīng)如此。
如果我們打掉，挖運(yùn)走護(hù)壁砼等做承臺(tái)，單個(gè)承臺(tái)模施工完工時(shí)間比就是空樁頭做承臺(tái)少則長(zhǎng)一、二天，慢則長(zhǎng)三、四天(或更長(zhǎng))。如果施工體量大、承臺(tái)多，而施工機(jī)械是有限的，完成承臺(tái)模的總工期更長(zhǎng)。這對(duì)一個(gè)追求快速、高效的當(dāng)今社會(huì)來(lái)講能用人孔樁樁頭護(hù)壁做承臺(tái)模是一種非常好的選擇。
所以人孔樁樁頭承臺(tái)一體化是十分必要的。
二、技術(shù)性。
(一)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)形式豎向承臺(tái)下壓樁、上承柱(或剪力墻)；平面上傳遞地梁或底板的力。要想樁頭、承臺(tái)一體化，則先必須確保現(xiàn)承臺(tái)的功能的前提下才能一體化。
(二)柱頭、承臺(tái)一體化是否能滿足現(xiàn)承臺(tái)的功能呢？1、先討論樁、承臺(tái)、柱(或剪力墻)間的變化可能和應(yīng)對(duì)手段。
1.1、樁、承臺(tái)、柱軸心受力。
1.1.1、樁芯大、柱小、如示意圖1、圖2。
這是正常情況，一般是柱砼標(biāo)號(hào)偏高等原因。如果柱為正方形柱，一般是樁大、柱小；樁為長(zhǎng)方形，只要比例合理，還是有可能樁大柱小，在這種情況可利用空樁頭護(hù)壁。柱主筋下可插入樁頭空處，柱主筋也可與樁主筋7搭接、套筒連接甚至焊接(不大提倡)等。這些設(shè)計(jì)根據(jù)受力需要、施工方便等來(lái)確定；樁頭、柱底箍筋設(shè)置也是如此。
1.1.2、樁芯小、柱(或剪力墻)大。
A、如果柱(主要是長(zhǎng)方形)大得不多，在此樁施工前(如圖3、圖4和圖5所示)，可在樁心軸線不變的情況把空樁頭的護(hù)壁加大直徑施工，滿足上部柱受力需要后變回樁設(shè)計(jì)直徑繼續(xù)施工。柱(如圖4)可置于樁變截面之上；也可(如圖5)在變截面處，傳力可通過(guò)樁、柱筋間的設(shè)置來(lái)解決。
B、如果柱是長(zhǎng)方形，似或是剪力墻，可在剪力墻入底板，在底板設(shè)一條加強(qiáng)梁，用倒“八”字的結(jié)構(gòu)形式把剪力墻的力傳入樁中。
C、如果柱是剪力墻。介于兩樁或多樁之間，用地梁也可合理解決，可不要專門做承臺(tái)。
以上三種情況均可樁頭、承臺(tái)一體化解決柱(剪力墻)承力問(wèn)題。
1.2、樁、承臺(tái)柱偏心受力。
1.2.1、樁芯大、柱小如示意圖6。
這種情況不多，可利用樁主筋的拉曳作用，減輕柱對(duì)樁的偏心負(fù)面影響，其它可參考1.1.1。
1.2.2、偏出樁芯或樁芯小、柱大如示意圖7。
這種情況也不會(huì)多。樁施工前，可根據(jù)柱軸線與樁軸線間的偏差加大上部樁頭護(hù)壁直徑，滿足柱傳力的需要，下逐步收縮護(hù)壁直徑，合理接順下面樁護(hù)壁。只要上部護(hù)壁豎向投影包含下部護(hù)壁，便于下部樁施工即可。其它類似1.1.2。
以上情況均可樁頭、承臺(tái)一體化解決柱(剪力墻)承力問(wèn)題。
2、討論樁、承臺(tái)與有(或無(wú))地梁時(shí)的變化可能和應(yīng)對(duì)手段。
2.1、有地梁時(shí)。
由于樁頭、承臺(tái)一體化，承臺(tái)簡(jiǎn)化且小了許多，使原來(lái)入承臺(tái)的地梁變長(zhǎng)了。底板既要抗水的飄浮力，又要抗上面的壓力。梁變長(zhǎng)了，即使加大梁主筋截面和多加箍筋，這也比大承臺(tái)省得多，快得多，方便得多。如果地梁大，參照柱情況處理。
2.2、無(wú)地梁時(shí)。
有時(shí)(非主流)設(shè)計(jì)上不想設(shè)地梁，加大底板厚度和承臺(tái)實(shí)現(xiàn)力的傳遞。這種情況加大承臺(tái)的目的是為了減小樁上柱與柱間底板筋的距離。對(duì)底筋影響不大，而對(duì)底板面筋影響較大。不論抗浮力有多大，都要傳到樁、柱上去，其實(shí)不用大承臺(tái)，可加長(zhǎng)樁主筋，根據(jù)需要的角度和深度向底板面筋延伸，反扣面筋(或設(shè)的暗梁)，也就實(shí)現(xiàn)了相當(dāng)于承臺(tái)傳遞面筋所受之力。既簡(jiǎn)單、節(jié)省，又施工方便、快捷。
以上樁頭、承臺(tái)一體化也能滿足其功能要求。
當(dāng)然樁、柱、地梁、底板間的鋼筋如何連接由設(shè)計(jì)定，按設(shè)計(jì)施工。設(shè)計(jì)不明確按相應(yīng)規(guī)范施工。
三、可操作性。
由于樁頭、承臺(tái)一體化，對(duì)設(shè)計(jì)、施工有一定的變化和影響，下面從以下方面進(jìn)行說(shuō)明。
(一)、設(shè)計(jì)上。
承臺(tái)由明顯變得不太明顯，柱、樁傳力方式直接，所以樁、柱主筋和彼此箍筋間應(yīng)根據(jù)受力情況進(jìn)行調(diào)整。樁頭與柱底要匹配，樁頭護(hù)壁直徑和方位要與柱配合好。
(二)、施工上。
1、測(cè)量放線。
1.1、樁、柱間軸心受力。
先確定樁中心點(diǎn)位(也就確定了柱軸線位)，再確定樁護(hù)壁直徑是否變化，如有變化，使之匹配。
1.2、樁、柱間偏心受力。
先確定樁中心點(diǎn)位，后確定柱軸線位，根據(jù)已定好的樁護(hù)壁上部與柱相配的直徑進(jìn)行施工。施工前把已定的樁中心點(diǎn)位按東南西北方向外延首節(jié)樁護(hù)壁外的安全處定位。等首節(jié)護(hù)壁施工好后，再用四顆鋼筋把四方位控制點(diǎn)調(diào)定到首節(jié)護(hù)壁頂合適點(diǎn)位。配合柱的護(hù)壁節(jié)由柱軸線位調(diào)控，樁頭配合護(hù)壁到位后，樁位馬上用樁中心點(diǎn)位(四控制點(diǎn))控制。
2、鋼筋。
現(xiàn)簡(jiǎn)化后樁、柱筋根據(jù)設(shè)計(jì)有可能發(fā)生關(guān)系，再加還有地梁、底板筋相交叉，使不大的空樁頭鋼筋施工操作難度加大。所以一定要事先計(jì)劃好鋼筋施工的先后秩序。
3、樁護(hù)壁。
樁護(hù)壁上下相同在此不討論。要關(guān)心的是上部護(hù)壁直徑大，下部小的情況。這時(shí)要注意大徑護(hù)壁變正常小徑護(hù)壁間的護(hù)壁筋連接的嚴(yán)控和其砼的質(zhì)量，不然會(huì)有隱患。如果樁徑大，樁機(jī)回轉(zhuǎn)半徑不夠，要專門加工加大樁機(jī)回轉(zhuǎn)半徑，確保樁變截面后的施工安全。另注意樁外土體6的安全穩(wěn)定。在施工地梁模2時(shí)要與樁護(hù)壁連成一體。在施工承臺(tái)時(shí)注意地梁或底板砼墊層5的施工。
綜上所述，對(duì)單樁單柱一般情況是可以樁、柱、地梁、底板直接傳力。也就是說(shuō)人孔樁樁頭、承臺(tái)一體化正常情況是可行的，這對(duì)縮短基坑內(nèi)施工工期是有幫助的。
權(quán)利要求
1.一種人孔樁樁頭承臺(tái)一體化的施工方法，其特征在于包括以下施工步驟(1)根據(jù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的柱或地梁的設(shè)計(jì)截面尺寸確定人孔樁樁頭的形狀，并在施工人孔樁時(shí)將所需樁頭部分施工成為上述形狀；(2)基礎(chǔ)地梁、底板墊層正常施工，在與人孔樁結(jié)合位置打掉樁護(hù)壁多余部分使之滿足柱、地梁、底板的設(shè)計(jì)所需截面尺寸，余下空樁頭護(hù)壁部分為承臺(tái)地模；(3)將柱鋼筋與樁頭鋼筋按設(shè)計(jì)進(jìn)行連接，達(dá)到設(shè)計(jì)或規(guī)范規(guī)定的錨固長(zhǎng)度；(4)澆注砼，承臺(tái)部分砼的標(biāo)號(hào)在樁與柱或地梁中按設(shè)計(jì)選擇高的。
2.如權(quán)利要求1所述的人孔樁樁頭承臺(tái)一體化的施工方法，其特征在于當(dāng)結(jié)構(gòu)柱或地梁的截面小于人孔樁且相對(duì)于樁軸心線不偏心時(shí)不用擴(kuò)大樁徑，按設(shè)計(jì)直接將結(jié)構(gòu)柱或地梁的主筋與樁主筋連接。
3.如權(quán)利要求1所述的人孔樁樁頭承臺(tái)一體化的施工方法，其特征在于當(dāng)結(jié)構(gòu)柱或地梁的截面大于人孔樁且相對(duì)于樁軸心線不偏心時(shí)在樁頂部位按需要擴(kuò)大樁徑，按設(shè)計(jì)直接將結(jié)構(gòu)柱或地梁的主筋與樁主筋連接。
4.如權(quán)利要求1所述的人孔樁樁頭承臺(tái)一體化的施工方法，其特征在于當(dāng)結(jié)構(gòu)柱或地梁的截面小于人孔樁且相對(duì)于樁軸心線偏心時(shí)不用擴(kuò)大樁徑，然后按設(shè)計(jì)將樁主筋彎曲進(jìn)入結(jié)構(gòu)柱或地梁中與其主筋連接。
5.如權(quán)利要求1所述的人孔樁樁頭承臺(tái)一體化的施工方法，其特征在于當(dāng)結(jié)構(gòu)柱豎向偏出樁芯位時(shí)在樁頂部位按需要擴(kuò)大樁徑以使柱被支撐在樁上，然后按設(shè)計(jì)將樁主筋彎曲進(jìn)入結(jié)構(gòu)柱或地梁中與其主筋連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種建筑工程中利用人工挖孔樁的空樁頭解決柱承臺(tái)的一體化施工方法。包括以下施工步驟(1)根據(jù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的柱或地梁的設(shè)計(jì)截面尺寸確定人孔樁樁頭的形狀，并在施工人孔樁時(shí)將所需樁頭部分施工成為上述形狀；(2)基礎(chǔ)地梁、底板墊層正常施工，在與人孔樁結(jié)合位置打掉樁護(hù)壁多余部分使之滿足柱、地梁、底板的所需截面尺寸，余下空樁頭護(hù)壁部分為承臺(tái)地模；(3)將柱鋼筋與樁頭鋼筋進(jìn)行連接，達(dá)到規(guī)定的錨固長(zhǎng)度；(4)澆注砼。本發(fā)明通過(guò)簡(jiǎn)化、量化的設(shè)計(jì)改變傳統(tǒng)人孔樁單樁單柱時(shí)打掉樁護(hù)壁做承臺(tái)的浪費(fèi)做法，利用、調(diào)節(jié)樁空護(hù)壁，使之和承臺(tái)合二為一，使承臺(tái)做法更節(jié)約和環(huán)保，同時(shí)使基礎(chǔ)施工承臺(tái)這一環(huán)節(jié)更快速和簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)E02D27/12GK1807766SQ20061003342
公開(kāi)日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月26日
發(fā)明者鄭鴻彰 申請(qǐng)人:鄭鴻彰