一种装配式桩柱一体化结构的制作方法

本实用新型涉及的是一种装配式桩柱一体化结构，主要应用于装配式厂房、太阳能支架、电线杆等领域。

背景技术：

预制混凝土构件是在工厂预先按一定尺寸和形状浇制成型，以其出色的性能、产业化生产等特点广泛应用于各个领域。预制钢筋混凝土管桩具有单位面积承载力高、桩身质量易控制、施工工序简单、工效高、适用范围广等特点。

目前，装配式厂房、太阳能支架、电线杆常用的基础为柱下独立基础，装配式厂房还常采用条形基础、混凝土灌注桩等基础形式。另外，我国现阶段施工特点是下部基础工程与上部结构工程的施工分离，不仅工序繁杂，需要大量人工，建筑物上下整体性也受到影响。

为了充分利用预制混凝土管桩的优越性，简化施工工序，提高整体性，目前亟需发明一种装配式桩柱一体化结构，以满足不断优化的施工技术。此装配式桩柱一体化结构特别适用于软土地基，但不适用于有坚硬夹层的土层。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种装配式桩柱一体化结构，简化施工工序，减少人工，提高整体性。

为实现上述技术目的，一种装配式桩柱一体化结构，主体结构包括预制混凝土管桩、分离式预制混凝土承台、侧耳、预留钢筋、半承台体、插接面、半圆柱体凹槽、榫头、榫眼、螺栓孔。本实用新型采用以下技术方案：

桩柱一体化结构由预制混凝土管桩和分离式预制混凝土承台组成。

所述预制混凝土管桩，一部分在地下作桩基础，一部分在地上作柱子，实现一桩一柱；

采用静压方法下沉预制混凝土管桩，当一根管桩长度不能满足设计要求时，可采用多根预制混凝土管桩，现场接桩，直至满足地下桩基设计标高和地上柱顶标高总要求；

目前常用的预制混凝土管桩接桩方法有焊接、法兰连接及硫磺胶泥锚接，具体接桩方法根据土层条件选取；

位于柱顶标高处的预制混凝土管桩截面预留钢筋，以便于与梁、板的预留锚筋搭接。

所述分离式预制混凝土承台包括两个插接后呈长方体的半承台体，内部配有钢筋。两个半承台体通过快速插接可以直接安装在桩顶标高处，起到扩大局部截面的作用，提高柱底抗弯刚度；

实现所述两个半承台体的快速插接，两个插接面上均需设置半圆柱体凹槽；凹槽两侧需对称设置成凹凸相间的榫接截面；半承台体前、后面还均延伸出一个长方体侧耳；

所述半圆柱体凹槽，沿插接面竖向轴线对称布置。凹槽横截面为半圆形，其直径等于预制混凝土管桩外径，凹槽竖向长度贯通半承台体上顶面和下底面。通过半圆柱体凹槽刚好将两个半承台体卡在预制混凝土管桩上，形成完整的长方体承台。长方体承台的尺寸需根据工程需要设置，其中凹槽外边缘距承台四个外侧面均为200mm，承台高度需满足设计要求。

所述凹凸相间的榫接截面，一个半承台体插接面上凸出的榫头刚好插入另一个半承台体插接面上凹进去的榫眼里，反之亦然。榫接截面可同时加固分离式预制混凝土承台竖向及水平方向的连接，提高插接整体性和稳定性。

所述长方体侧耳，其内侧面是插接面的外延，外延宽度为200mm，侧耳厚度为150mm，高度与半承台体一致；其外侧面预埋钢板，预埋钢板及长方体侧耳上布置螺栓孔。当两个半承台体插接成一个整体后，可用螺栓进一步加固预制承台和预制混凝土管桩的连接。螺栓端部可直接焊在预埋钢板上，避免地表水或其它腐蚀性液体通过螺栓孔隙进入内部。最后，在预埋钢板及螺栓端部喷防腐层。

本实用新型的优点在于：与传统分离式施工相比，桩柱一体化施工简单，预制混凝土管桩接桩方便，预制承台插接速度快，缩短工期；预制承台插接方式牢固，扩大局部截面的同时，提高柱底抗弯刚度。同时，可以防止外界因素对桩柱破坏，例如撞击或地面积水腐蚀。一桩一柱连接形式，传力路径明确，提高下部桩基础与上部结构整体性和稳定性；由于桩柱一体化施工工期短，且减少人工投入，从而经济合理；预制混凝土桩单桩承载力、抗拔力高，桩身质量易控制，安全性高；预制混凝土管桩桩身致密好，抵抗地下水和其他腐蚀性的性能好；静压桩施工噪音小，对周围植被破坏小，绿色环保。

附图说明

图1是桩柱插接平面示意图；

图2是桩柱插接立体示意图；

图3是桩柱一体化施工步骤示意图。

1、预制混凝土管桩；2、分离式预制混凝土承台；3、侧耳；4、预留钢筋；5、半承台体；6、插接面；7、半圆柱体凹槽；8、榫头；9、榫眼；10、螺栓孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

如图所示，一种装配式桩柱一体化结构，主体结构包括预制混凝土管桩1、分离式预制混凝土承台2、侧耳3、预留钢筋4、半承台体5、插接面6、半圆柱体凹槽7、榫头8、榫眼9、螺栓孔10；本实用新型采用以下技术方案：

桩柱一体化结构由预制混凝土管桩1和分离式预制混凝土承台2组成。

所述预制混凝土管桩1，一部分在地下作桩基础，一部分在地上作柱子，实现一桩一柱；

采用静压方法下沉预制混凝土管桩1，当一根管桩长度不能满足设计要求时，可采用多根预制混凝土管桩1，现场接桩，直至满足地下桩基设计标高和地上柱顶标高总要求；

目前常用的预制混凝土管桩1接桩方法有焊接、法兰连接及硫磺胶泥锚接，具体接桩方法根据土层条件选取；

位于柱顶标高处的预制混凝土管桩1截面预留钢筋4，以便于与梁、板的预留锚筋搭接。

所述分离式预制混凝土承台2包括两个插接后呈长方体的半承台体5，内部配有钢筋。两个半承台体5通过快速插接可以直接安装在桩顶标高处，起到扩大局部截面的作用，提高柱底抗弯刚度；

实现所述两个半承台体5的快速插接，两个插接面6上均需设置半圆柱体凹槽7；凹槽两侧需对称设置成凹凸相间的榫接截面；半承台体5前、后面还均延伸出一个长方体侧耳3。

所述半圆柱体凹槽7，沿插接面6竖向轴线对称布置。凹槽横截面为半圆形，其直径等于预制混凝土管桩1外径，凹槽竖向长度贯通半承台体5上顶面和下底面。通过半圆柱体凹槽7刚好将两个半承台体5卡在预制混凝土管桩1上，形成完整的长方体承台。长方体承台的尺寸需根据工程需要设置，其中凹槽外边缘距承台四个外侧面均为200mm，承台高度需满足设计要求。

所述凹凸相间的榫接截面，一个半承台体5插接面6上凸出的榫头8刚好插入另一个半承台体5插接面6上凹进去的榫眼9里，反之亦然。榫接截面可同时加固分离式预制混凝土承台2竖向及水平方向的连接，提高插接整体性和稳定性。

所述长方体侧耳3，其内侧面是插接面6的外延，外延宽度为200mm，侧耳3厚度为150mm，高度与半承台体5一致；其外侧面预埋钢板，预埋钢板及长方体侧耳3上布置螺栓孔10。当两个半承台体5插接成一个整体后，可用螺栓进一步加固预制承台和预制混凝土管桩1的连接。螺栓端部可直接焊在预埋钢板上，避免地表水或其它腐蚀性液体通过螺栓孔隙进入内部。最后，在预埋钢板及螺栓端部喷防腐层。

举例说明：

某场地拟建一装配式单层厂房，软土地基，根据设计要求使用的预制混凝土管桩1外径600mm，壁厚12mm，桩入土深度范围24m～28m，柱顶标高600mm。拟采用装配式桩柱一体化结构，具体施工步骤如下：

第一步，场地平整：清理现场障碍物，确保地面承载力能承受桩基运行，做好场地排水和防震措施。

第二步，桩柱定位：根据规划要求，使用全站仪定位桩基轴线，水准点不少于2个，且不受桩柱施工的影响。

第三步，桩柱施工：根据桩入土深度24m～28m，柱顶标高6m，可选用8m和10m两种桩长。

(1)静压桩(以28m设计桩深为例)：一根管桩长度不够，采用焊接法接桩，先准备3根8m长的预制管桩，当最后一根8m长预制管桩桩顶离地面0.5m时焊接1根10m长的预制管桩，继续静压至设计标高。

压桩结束后，预制混凝土管桩1一部分在地下作桩基础，一部分在地上作柱子，实现一桩一柱。

(2)插接分离式预制混凝土承台2：两个半承台体5通过快速插接可以直接安装在桩顶标高处，起到扩大局部截面的作用，提高柱底抗弯刚度。

根据“由中及外、由近及远、由深及浅”的压桩原则，按照上述(1)、(2)完成其他桩柱一体化施工。

第四步，构件搭接：构件搭接可采用目前常用的预留锚筋搭接方法，例如：预制混凝土管桩1顶部预留锚筋与预制梁两端的预留锚筋搭接，现场加箍筋浇筑。这里不再赘述。