一种管桩与承台刚性连接结构的制作方法

本实用新型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。

技术实现要素：

本实用新型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。

本实用新型的技术方案为：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。

本实用新型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。本实用新型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。

本实用新型的有益效果为：与现有技术相比，本实用新型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。本实用新型原理简单、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

图1是本实用新型管桩与承台刚性连接结构的侧视示意图。

图2是本实用新型管桩与承台刚性连接结构的俯视示意图。

图中标号示意为：环筒筒身1；环筒底盘2；肋板3；插筋4；管桩5；托板6；底部纵向钢筋7；上部纵向钢筋8；承台9。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个构件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1和图2所示，管桩5的桩顶伸入承台9的上部纵向钢筋8的下部，承台9的上部纵向钢筋8可以从桩顶上贯通布置。管桩5在承台9内的部分为伸入段。在管桩5内放置托板6，可通过托板6浇筑伸入段内的填芯混凝土，环筒套在管桩5的伸入段外并固定，环筒包括环筒筒身1、环筒底盘2和肋板3；环筒底盘2为环形且位于环筒筒身1的底部，与环筒筒身1共同形成l形截面；肋板3为三角形钢板，肋板3的两边分别与环筒筒身1和所述环筒底盘2焊接固定；多个所述肋板3间隔布置在环筒筒身1的周向上，一般肋板均匀分布，增加环筒刚度。环筒的顶标高可与管桩5的顶标高相同或低于管桩5的顶标高，只需要满足刚度需求即可。如环筒的顶标高可与管桩5的顶标高相同，环筒筒身1的上部与管桩5的桩顶端板焊接固定，方便施工。肋板3的形状不限，优选为图1中所示的三角形。承台9的底部纵向钢筋7与环筒底盘2焊接固定。

桩顶端板属于管桩的一部分，为常规构件；在管桩内放置托板并浇灌填芯混凝土属于现有技术，在本实用新型中可根据现有的技术实施。插筋4作为本实用新型技术的优化，一部分锚入管桩的填芯混凝土内，另一部分锚入承台9的混凝土内，加强管桩与承台的刚接。

环筒筒身1、环筒底盘2和肋板3可在工厂预制时焊接为整体的环筒。

作为优化，环筒筒身1的高度同管桩外径；环筒底盘2的宽度同管桩外径。环筒筒身1宜焊接固定在管桩一倍桩径的桩顶范围，环筒底盘2的宽度也宜宽至一倍桩径。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种管桩与承台刚性连接结构，管桩（5）的桩顶向上伸入承台（9）的上部纵向钢筋（8）的下部，所述管桩（5）在所述承台（9）内的部分为伸入段，所述伸入段内填芯混凝土，其特征在于：环筒套在所述伸入段的壁外并固定，所述环筒包括环筒筒身（1）、环筒底盘（2）和肋板（3）；所述环筒底盘（2）为环形，与所述环筒筒身（1）共同形成l形截面；多个所述肋板（3）间隔布置在所述环筒筒身（1）的周向上；所述肋板（3）的两边分别与所述环筒筒身（1）和所述环筒底盘（2）焊接固定；所述承台（9）的底部纵向钢筋（7）与所述环筒底盘（2）搭接并焊接固定。

2.根据权利要求1所述的一种管桩与承台刚性连接结构，其特征在于：所述环筒的顶标高与所述管桩（5）的顶端齐平，所述环筒筒身（1）的上部与所述管桩（5）的桩顶端板焊接固定。

3.根据权利要求1所述的一种管桩与承台刚性连接结构，其特征在于：所述填芯混凝土内设插筋（4）锚入所述承台（9）。

4.根据权利要求1所述的一种管桩与承台刚性连接结构，其特征在于：所述肋板（3）为三角形钢板。

5.根据权利要求1所述的一种管桩与承台刚性连接结构，其特征在于：所述环筒筒身（1）的高度为所述管桩（5）的外径。

6.根据权利要求1或5所述的一种管桩与承台刚性连接结构，其特征在于：所述环筒底盘（2）的宽度为所述管桩（5）的外径。

技术总结
本实用新型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。

技术研发人员：吴江斌;王卫东;罗岚;戴斌
受保护的技术使用者：华东建筑设计研究院有限公司
技术研发日：2020.06.09
技术公布日：2021.01.01