一种钢管桩和灌注桩的定位连接结构及其施工方法与流程

本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种钢管桩和灌注桩的连接结构及其施工方法。

背景技术：

城市化进程的不断加快，土地的有效使用面积不断减少，迫使建筑物向地下发展，由于地下建筑受力情况复杂，对桩基的要求越来越高。单独使用钻孔灌注桩具有施工工艺成熟、承载力高、适用范围广的优点，但也存在工期长、工程量大的问题，而且有些地下工程可能作为商场使用，钻孔灌注桩直径大，不美观。钢管桩具有结构简单、使用方便、承载能力强、尺寸较小的优点，适合作为室内柱桩使用，也存在沉桩设备机具复杂、振动和噪声较大、桩材保护不易、易于腐蚀、钢材用量大、工程造价高等问题，在选用时需要进行充分的技术经济分析比较。

综合考虑现场施工情况以及各种时间经济因素，采用钢管桩和钻孔灌注桩相结合的方式进行施工，有利于结合钢管桩和钻孔灌注桩的优点，达到更好的施工和使用效果。如何妥善进行钢管桩和钻孔灌注桩的连接，使整个桩柱具有良好的整体性和强度，使结构能够合理受力是目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明针对现有技术所存在的问题，提供一种钢管桩和灌注桩的定位连接结构及其施工方法，以期妥善进行钢管桩和钻孔灌注桩的连接，使得以钢管桩和钻孔灌注桩相结合的整个桩柱具有良好的整体性和强度。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明钢管桩和灌注桩的定位连接结构的特点是：置于桩孔中的灌注桩钢筋笼的结构形式是：由外环螺旋箍筋和外环纵向立筋构成呈空心筒状的外层钢筋笼，在所述外层钢筋笼中设定的轴向位置上焊接有钢筋网格，形成外层钢筋笼横断面上的网格面，在所述钢筋网格上、朝向钢管桩所在一端焊接安装内层钢筋笼；立柱钢管的下端插入在灌注桩钢筋笼中，并套装在所述内层钢筋笼上得到径向定位，立柱钢管的底口支立在钢筋网格的平面上得到轴向定位，立柱钢管的顶口凸伸于桩孔孔口；在桩孔中浇筑混凝土使钢管桩和灌注桩实现连接。

本发明钢管桩和灌注桩的定位连接结构的特点也在于：在所述立柱钢管的外圆柱面上焊接径向栓钉，所述径向栓钉呈阵列式分布。

本发明钢管桩和灌注桩的定位连接结构的特点也在于：所述立柱钢管的底口伸入在灌注桩钢筋笼中的深度不小于2m，以满足设计桩的搭接要求。

本发明钢管桩和灌注桩的定位连接施工方法的特点是按如下步骤进行：

步骤1、制备灌注桩钢筋笼和立柱钢管；

步骤2、桩孔成孔，并向桩孔中吊放和定位灌注桩钢筋笼；

步骤3、先期浇筑灌注桩混凝土，是将混凝土导管伸至灌注桩底部进行浇筑，当混凝土顶面升至钢筋网格的底部平面时停止浇筑，完成灌注桩混凝土的先期浇筑；

步骤4、在先期浇筑的灌注桩混凝土达到设定强度时，向灌注桩钢筋笼中吊放立柱钢管，使立柱钢管套装在内层钢筋笼上，立柱钢管的底口支立在钢筋网格的平面上，立柱钢管的顶口凸伸于桩孔孔口；

步骤5、通过混凝土导管完成灌注桩和钢管柱内混凝土的浇筑。

本发明钢管桩和灌注桩的定位连接施工方法的特点也在于：

步骤3中先期浇筑的是C35混凝土；

步骤5中通过混凝土导管完成灌注桩和钢管柱内混凝土的浇筑是采用双导管同时连续浇筑直致达到标高；其中一根导管插入在立柱钢管的外部，以外层钢筋笼为骨架，浇筑C35混凝土；另一根导管插入在立柱钢管的内部，以内层钢筋笼为骨架浇筑C60混凝土；

本发明钢管桩和灌注桩的定位连接施工方法的特点也在于：

在桩孔孔口的地面上安装可拆卸的受力支撑承台，利用所述支撑承台辅助支撑立柱钢管。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明利用灌注桩来完成钢管桩的定位，大大减少了工艺流程；

2、本发明中定位结构受力明确、坚固可靠，大大提高了施工过程安全性；

3、本发明中在立柱钢管的外圆柱面上设置径向栓钉，有效增强了立柱钢管与混凝土的连接力；

4、本发明施工方法简便、所需辅助材料少，灌注桩钢筋笼和立柱钢管的制作均在地面操作完成，可操作性强。

附图说明

图1为本发明中灌注桩和钢管桩连接结构示意图；

图2为图1的A-A剖面图；

图中标号：1灌注桩钢筋笼；2立柱钢管；3外环螺旋箍筋；4桩孔；5外环纵向立筋；6钢筋网格；7内环纵向立筋；8内环螺旋箍筋；9径向栓钉；10地面；11内层钢筋笼；12外层钢筋笼；13灌注桩混凝土。

具体实施方式

参见图1和图2，本实施例中钢管桩和灌注桩的定位连接结构包括：

置于桩孔4中的灌注桩钢筋笼1的结构形式是：由外环螺旋箍筋3和外环纵向立筋5构成呈空心筒状的外层钢筋笼12，在外层钢筋笼中设定的轴向位置上焊接有钢筋网格6，形成外层钢筋笼横断面上的网格面，在钢筋网格6上、朝向钢管桩所在一端焊接安装内层钢筋笼11，内层钢筋笼是由内环纵向立筋7和内环螺旋箍筋8焊接而成。

立柱钢管2的下端插入在灌注桩钢筋笼1中，并套装在内层钢筋笼上得到径向定位，内层钢筋笼11的高度宜为伸入在灌注桩钢筋笼中的立柱钢管2的长度的二分之一；立柱钢管2的底口支立在钢筋网格6的平面上得到轴向定位，立柱钢管2的顶口凸伸于桩孔孔口。在桩孔中浇筑混凝土使钢管桩和灌注桩实现连接。

具体实施中，相应的结构设置也包括：

在立柱钢管2的外圆柱面上焊接径向栓钉9，径向栓钉9为圆柱头栓钉，径向栓钉9在立柱钢管2的外圆柱面上呈阵列式分布，每圈八个径向栓钉以45度的间隔布置，该间隔应在30-90度之间，相邻两圈间隔为0.25m，该间隔应在0.1-0.4m之间，也可以在行间或列间形成交错；立柱钢管2的底口伸入在灌注桩钢筋笼中的深度不小于2m，以满足设计桩的搭接要求，同时，径向栓钉9沿立柱钢管的轴向布置应不小于2.5m。

钢筋网格6是由等长的各小段直筋焊接而成，各小段直筋的一端焊接在对应位置上的外环纵向立筋5上，另一端共同焊接形成中心点，整体成射状网格；内层钢筋笼11与钢筋网格6焊接固定。

本实施例中钢管桩和灌注桩的定位连接施工方法按如下步骤进行：

步骤1、制备灌注桩钢筋笼1和立柱钢管2；

步骤2、按照常规钻孔灌注桩的工法进行桩孔成孔，向桩孔中吊放和定位灌注桩钢筋笼1，

步骤3、先期浇筑灌注桩混凝土13，是将混凝土导管伸至灌注桩底部进行浇筑，当混凝土顶面升至钢筋网格6的底部平面时停止浇筑，完成C35灌注桩混凝土13的先期浇筑；

步骤4、在先期浇筑的灌注桩混凝土13达到设定强度时，向灌注桩钢筋笼1中吊放立柱钢管2，使立柱钢管2套装在内层钢筋笼11上，立柱钢管2的底口支立在钢筋网格6的平面上，立柱钢管2的顶口凸伸于桩孔孔口；

步骤5、通过混凝土导管完成灌注桩和钢管柱内混凝土的浇筑，具体采用双导管同时连续浇筑直致达到标高；其中一根导管插入在立柱钢管2的外部，以外层钢筋笼为骨架，浇筑C35混凝土；另一根导管插入在立柱钢管2的内部，以内层钢筋笼为骨架浇筑C60混凝土；

施工过程中，需要在桩孔孔口的地面10上安装可拆卸的受力支撑承台，利用支撑承台辅助承担浇筑混凝土前和混凝土凝固期间立柱钢管的重量，以确保立柱钢管在钢筋网格上的虚搭，使得没有重量或者只有很少的荷载负担在钢筋网格上，避免承担荷载而发生形变；在混凝土具备一定强度之后，拆除平台循环利用。