CN106320374B - 一种地铁车站用钢管柱及其施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地铁车站用钢管柱及其施工工艺,钢管柱包括钢管支撑柱、布设于钢管支撑柱中部的中节点构造和布设于钢管支撑柱下部的下节点构造,中节点构造包括同轴套装在钢管支撑柱上的圆形托盘,中板梁支撑于圆形托盘上,圆形托盘位于中板梁下方,圆形托盘卡装在钢管支撑柱上且钢管支撑柱从中板梁内穿过;下节点构造包括由上至下布设的上加劲结构、中加劲结构和下加劲结构,上加劲结构、中加劲结构和下加劲结构均浇筑于底板内;该施工工艺包括步骤:一、桩孔开挖;二、钢管柱吊装;三、混凝土灌注。本发明设计合理且施工简便、使用效果好,能简便、快速完成地铁车站内钢管柱的施工过程,并且施工成型的钢管柱力学性能优良。
Description
技术领域
本发明属于地铁车站施工技术领域,尤其是涉及一种地铁车站用钢管柱及其施工工艺。
背景技术
地铁车站是城市轨道交通路网中一种重要的建筑物,它是供旅客乘降,换乘和候车的场所。盖挖法是当地下工程明做时需要穿越公路、建筑等障碍物而采取的新型工程施工方法,具体是由地面向下开挖至一定深度后,将顶部封闭,其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作,也可以逆作。采用盖挖法在上硬下软地层施工地铁车站时,施工难度较大。如对位于青岛市的五四广场车站进行施工时,该车站所处施工区域为为上硬下软地层,该地层的上部为土层且其下部为基岩,车站顶板以上覆土厚度约为5.3米,顶板以下基坑深度约为13米,基坑宽度为45.8米,待钻爆石方9万m3。并且,对该地铁车站基坑进行开挖施工之前,为确保车站主体结构的稳固性,在车站主体结构的中部由前至后施工多根钢管柱。现如今,对地铁车站内钢管柱进行施工时,没有一个统一、标准且规范的施工方法可供遵循,实际施工过程中不可避免地存在施工操作比较随意、施工效率低、施工完成的钢管柱使用效果较差等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种一种地铁车站用钢管柱,其结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好,并且施工质量易于保证。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种一种地铁车站用 钢管柱,其特征在于:包括位于所施工地铁车站内的钢管支撑柱、布设于钢管支撑柱中部的中节点构造和布设于钢管支撑柱下部的下节点构造,所述钢管支撑柱呈竖直向布设;所施工地铁车站的主体结构包括底板、两个分别布设在底板左右两侧上方的侧墙、位于底板正上方的顶板和一个布设在所述顶板与底板之间的中板,所述底板、所述顶板和所述中板的左右两侧均与所述侧墙连接为一体;所述钢管支撑柱的上下部分别固定在所述顶板和底板上,所述中板中设置有呈水平布设的中板梁,所述中板梁沿所施工地铁车站的横向宽度方向进行布设,所述底板、所述中板和中板梁均为钢筋混凝土结构;所述中节点构造包括同轴套装在钢管支撑柱上的圆形托盘,所述圆形托盘呈水平布设,所述中板梁支撑于圆形托盘上,所述圆形托盘位于中板梁下方,所述圆形托盘卡装在钢管支撑柱上,所述钢管支撑柱从中板梁内穿过;所述下节点构造包括由上至下布设的上加劲结构、中加劲结构和下加劲结构,所述上加劲结构与下加劲结构呈对称布设,所述上加劲结构、中加劲结构和下加劲结构均浇筑于底板内;所述上加劲结构包括多个沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱外侧壁上的上加劲件,多个所述上加劲件均布设在同一水平面上;所述中加劲结构包括多个沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱外侧壁上的中加劲件,多个所述中加劲件均布设在同一水平面上;所述下加劲结构包括多个沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱外侧壁上的下加劲件,多个所述下加劲件均布设在同一水平面上。
上述地铁车站用钢管柱,其特征是:所述圆形托盘焊接固定在钢管支撑柱上。
上述地铁车站用钢管柱,其特征是:所述钢管支撑柱底部伸入至底板下方的基岩层内,所述钢管支撑柱底部伸入至底部基岩层内的底部节段,所述底部节段的长度为2.5m~3.5m;
所述底部基岩层内开有供所述底部节段***的底部桩孔段,所述底部节段的侧壁上开有多个注浆孔,所述底部节段与底部基岩层之间为由混凝土浇筑而成的桩孔内混凝土结构,多排所述剪力筋均浇筑于桩孔内混凝土 结构内。
上述地铁车站用钢管柱,其特征是:所述底部节段上由上至下设置有多排剪力筋,每排所述剪力筋均包括多道沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱外侧壁上的剪力筋,多道所述剪力筋均布设在同一水平面上。
上述地铁车站用钢管柱,其特征是:所述上加劲件包括上连接件和呈竖直向布设的上加劲板,所述上连接件为L形连接件,所述上连接件固定在钢管支撑柱的外侧壁上,所述上加劲板固定在所述上连接件上,所述上加劲板通过所述上连接件固定在钢管支撑柱上;所述下加劲件包括下连接件和呈竖直向布设的下加劲板,所述下连接件为L形连接件,所述下连接件固定在钢管支撑柱的外侧壁上,所述下加劲板固定在所述下连接件上,所述下加劲板通过所述下连接件固定在钢管支撑柱上;所述上加劲板和所述下加劲板均为三角形板。
上述地铁车站用钢管柱,其特征是:所述中加劲件包括中连接件和呈竖直向布设的中加劲板,所述中连接件为L形连接件,所述中连接件固定在钢管支撑柱的外侧壁上,所述中加劲板固定在所述上连接件上,所述中加劲板通过所述中连接件固定在钢管支撑柱上;所述中加劲板上开有多个通孔。
上述地铁车站用钢管柱,其特征是:所述圆形托盘包括下圆环形板、位于下圆环形板正上方的上圆环形板和多个支撑于下圆环形板与上圆环形板之间的支撑件,多个所述支撑件沿圆周方向均匀布设,所述下圆环形板和上圆环形板均呈水平布设。
同时,本发明还公开了一种工艺步骤简单、设计合理且施工简便、使用效果好的钢管柱施工工艺,其特征在于,该工艺包括以下步骤:
步骤一、桩孔开挖:由上至下对所述钢管柱安装的桩孔进行开挖;
所述桩孔的孔径为Φ2m~Φ3m且其呈竖直向布设,所述钢管支撑柱的直径为Φ550mm~Φ650mm;
步骤二、钢管柱吊装:将所述钢管柱由上至下吊装入步骤一中所述桩 孔内,并使所述钢管柱位于所述桩孔的内侧中部;
步骤三、混凝土灌注:通过注浆导管向钢管支撑柱内灌注混凝土;待所灌注混凝土凝固后,获得施工完成的所述钢管柱。
上述工艺,其特征是:所述钢管支撑柱底部伸入至底板下方的基岩层内,所述钢管支撑柱底部伸入至底部基岩层内的底部节段,所述底部节段的长度为2.5m~3.5m;
所述底部基岩层内开有供所述底部节段***的底部桩孔段,所述底部节段的侧壁上开有多个注浆孔,所述底部节段与底部基岩层之间为由混凝土浇筑而成的桩孔内混凝土结构,多排所述剪力筋均浇筑于桩孔内混凝土结构内;所述桩孔中位于底板下方的节段为底部桩孔段;
步骤三中进行混凝土灌注时,由下至上进行灌注,灌注于所述底部节段内的混凝土经多个所述注浆孔进入底部桩孔段,并获得施工完成桩孔内混凝土结构;
步骤三中进行混凝土灌注时,所灌注的混凝土为自密实混凝土;
所述钢管支撑柱的内侧上部设置有钢筋笼,所述注浆导管呈竖直向布设且其位于所述桩孔的内侧中部,所述注浆导管从钢筋笼内侧中部穿过;
步骤三中进行混凝土灌注时,采用高空抛落法且通过注浆导管进行灌注。
上述工艺,其特征是:步骤一中由上至下对所述钢管柱安装的桩孔进行开挖之前,先对所述桩孔的布设位置进行测量放线;
所述桩孔分为上部桩孔和位于所述上部桩孔下方的下部桩孔,所述上部桩孔位于所述上部土层内,所述下部桩孔位于所述下部基岩层内;
步骤一中由上至下对所述桩孔进行开挖时,先采用人工由上至下对所述上部桩孔进行开挖,再采用钻爆法由上至下对所述下部桩孔进行开挖。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、所采用的钢管柱结构简单且施工简便、使用效果好,投入施工成本较低,在钢管支撑柱的中部和下部分别设计结构合理且使用效果好的节 点构造,不仅施工简便,并且使用效果好,施工质量易于保证。
2、所采用的中节点构造结构简单、设计合理且加工制作及安装固定简便、使用效果好,包括同轴套装在钢管柱上的圆形托盘,采用圆形托盘对中板梁进行支撑,并且圆形托盘位于中板梁下方。
3、所采用的中节点构造施工简便且使用效果好,对钢管柱与中板梁之间的节点进行施工时,没有任何焊接作业,钢构件不会受热变形,能有效避免因钢管柱节点处的变形大造成的质量隐患,并且人工投入工作量小,钢材使用量小,相比传统节点节省钢材65.4%。该中节点构造构造简单、设计合理且加工制作及施工简便、使用效果好,节点施工时无焊接作业,经济实用。
4、所采用的下节点构造结构简单、设计合理且加工制作及安装固定简便、使用效果好,下节点构造包括由上至下布设的上加劲结构、中加劲结构和下加劲结构,上加劲结构、中加劲结构和下加劲结构均浇筑于底板内;并且,钢管支撑柱底部伸入至底板下方的底部基岩层内,底部节段上由上至下设置有多排剪力筋且其侧壁上开有多个注浆孔,底部节段与多排剪力筋均浇筑于桩孔内混凝土结构内,固定牢靠且施工简便,对钢管支撑柱进行混凝土浇筑时,同步对桩孔内混凝土结构进行浇筑施工。并且,下节点构造与地铁车站主体结构中的底板与底板下方的底部基岩层均紧固连接为一体,能有效提高钢管柱的力学性能,受力效果更佳。
5、所采用的钢管柱施工工艺步骤简单、设计合理且施工简便,能简便、快速完成地铁车站内钢管柱的施工过程,并且施工质量易于保证,施工成型的钢管柱力学性能优良、支撑效果好且使用寿命长,
综上所述,本发明设计合理且施工简便、使用效果好,能简便、快速完成地铁车站内钢管柱的施工过程,并且施工成型的钢管柱力学性能优良。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明钢管柱的结构示意图。
图2为本发明钢管柱与圆形托盘的连接状态示意图。
图3为本发明的工艺流程框图。
图4为本发明钢筋笼吊装时的施工状态示意图。
图5为本发明锚固段混凝土灌注过程中的施工状态示意图。
图6为本发明混凝土灌注完成后的施工状态示意图。
附图标记说明:
1—钢管支撑柱; 2—圆形托盘; 3—中板梁;
4—底板; 5—上加劲结构; 6—中加劲结构;
7—下加劲结构; 8—底部基岩层; 9—剪力筋;
10—底部桩孔段; 11—注浆孔; 12—桩孔内混凝土结构;
13—注浆导管; 14—钢筋笼。
具体实施方式
如图1所示的一种地铁车站用钢管柱,其特征在于:包括位于所施工地铁车站内的钢管支撑柱1、布设于钢管支撑柱1中部的中节点构造和布设于钢管支撑柱1下部的下节点构造,所述钢管支撑柱1呈竖直向布设;所施工地铁车站的主体结构包括底板4、两个分别布设在底板4左右两侧上方的侧墙、位于底板4正上方的顶板和一个布设在所述顶板与底板4之间的中板,所述底板4、所述顶板和所述中板的左右两侧均与所述侧墙连接为一体;所述钢管支撑柱1的上下部分别固定在所述顶板和底板4上,所述中板中设置有呈水平布设的中板梁3,所述中板梁3沿所施工地铁车站的横向宽度方向进行布设,所述底板4、所述中板和中板梁3均为钢筋混凝土结构;所述中节点构造包括同轴套装在钢管支撑柱1上的圆形托盘2,所述圆形托盘2呈水平布设,所述中板梁3支撑于圆形托盘2上,所述圆形托盘2位于中板梁3下方,所述圆形托盘2卡装在钢管支撑柱1上, 所述钢管支撑柱1从中板梁3内穿过;所述下节点构造包括由上至下布设的上加劲结构5、中加劲结构6和下加劲结构7,所述上加劲结构5与下加劲结构7呈对称布设,所述上加劲结构5、中加劲结构6和下加劲结构7均浇筑于底板4内;所述上加劲结构5包括多个沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱1外侧壁上的上加劲件,多个所述上加劲件均布设在同一水平面上;所述中加劲结构6包括多个沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱1外侧壁上的中加劲件,多个所述中加劲件均布设在同一水平面上;所述下加劲结构7包括多个沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱1外侧壁上的下加劲件,多个所述下加劲件均布设在同一水平面上。
本实施例中,所述钢管支撑柱1底部伸入至底板4下方的底部基岩层8内,所述钢管支撑柱1底部伸入至底部基岩层8内的底部节段,所述底部节段的长度为2.5m~3.5m。
并且,所述底部节段上由上至下设置有多排剪力筋9,每排所述剪力筋9均包括多道沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱1外侧壁上的剪力筋9,多道所述剪力筋9均布设在同一水平面上。
本实施例中,所述底部基岩层8内开有供所述底部节段***的底部桩孔段10,所述底部节段的侧壁上开有多个注浆孔11,所述底部节段与底部基岩层8之间为由混凝土浇筑而成的桩孔内混凝土结构12,多排所述剪力筋9均浇筑于桩孔内混凝土结构12内。
实际施工时,多个所述注浆孔11呈均匀布设,且多个所述注浆孔11呈梅花形布设。
本实施例中,所述上加劲件包括上连接件和呈竖直向布设的上加劲板,所述上连接件为L形连接件,所述上连接件固定在钢管支撑柱1的外侧壁上,所述上加劲板固定在所述上连接件上,所述上加劲板通过所述上连接件固定在钢管支撑柱1上;所述下加劲件包括下连接件和呈竖直向布设的下加劲板,所述下连接件为L形连接件,所述下连接件固定在钢管支撑柱1的外侧壁上,所述下加劲板固定在所述下连接件上,所述下加劲板 通过所述下连接件固定在钢管支撑柱1上;所述上加劲板和所述下加劲板均为三角形板。
本实施例中,所述中加劲件包括中连接件和呈竖直向布设的中加劲板,所述中连接件为L形连接件,所述中连接件固定在钢管支撑柱1的外侧壁上,所述中加劲板固定在所述上连接件上,所述中加劲板通过所述中连接件固定在钢管支撑柱1上;所述中加劲板上开有多个通孔。
因而,所述中加劲板形成一个PBL剪力连接件,增强抗剪强度,有效提高钢管支撑柱1底部与桩孔内混凝土结构12之间的连接强度。
为进一步提高钢管支撑柱1底部与桩孔内混凝土结构12之间的连接强度,所述中加劲板的外侧加工成锯齿状。
本实施例中,所述圆形托盘2焊接固定在钢管柱1上。
如图2所示,所述圆形托盘2包括下圆环形板2-1、位于下圆环形板2-1正上方的上圆环形板2-2和多个支撑于下圆环形板2-1与上圆环形板2-2之间的支撑件2-3,多个所述支撑件2-3沿圆周方向均匀布设,所述下圆环形板2-1和上圆环形板2-2均呈水平布设。
本实施例中,多个所述支撑件2-3均为呈竖直向布设的支撑板。
并且,所述支撑板为钢板,所述下圆环形板2-1与上圆环形板2-2均为钢板。
本实施例中,每个所述支撑板与下圆环形板2-1和上圆环形板2-2之间均以焊接方式进行固定连接。
并且,所述下圆环形板2-1和上圆环形板2-2均焊接固定在钢管柱1上,每个所述支撑板的内侧壁均焊接固定在钢管柱1上。
实际施工时,对所述中板梁3进行施工之前,先在钢管柱1上固定圆形托盘2。对钢管柱1与中板梁3之间的节点进行施工时,只需对中板梁3进行施工,并使钢管柱1从中板梁3内穿过即可,施工成型的中板梁3位于中板梁3下方。因而,实际施工简便,对钢管柱1与中板梁3之间的节点进行施工时,没有任何焊接作业,施工量小,施工简便、快速。
如图3所示的一种所述钢管柱施工工艺,包括以下步骤:
步骤一、桩孔开挖:由上至下对所述钢管柱安装的桩孔进行开挖;
所述桩孔的孔径为Φ2m~Φ3m且其呈竖直向布设,所述钢管支撑柱1的直径为Φ550mm~Φ650mm;
步骤二、钢管柱吊装:将所述钢管柱由上至下吊装入步骤一中所述桩孔内,并使所述钢管柱位于所述桩孔的内侧中部;
步骤三、混凝土灌注:通过注浆导管13向钢管支撑柱1内灌注混凝土;待所灌注混凝土凝固后,获得施工完成的所述钢管柱。
本实施例中,所述钢管支撑柱1底部伸入至底板4下方的基岩层内,所述钢管支撑柱1底部伸入至底部基岩层8内的底部节段,所述底部节段的长度为2.5m~3.5m。
实际施工时,可根据具体需要,对所述桩孔的孔径和所述底部节段的长度进行相应调整。
本实施例中,所述底部基岩层8内开有供所述底部节段***的底部桩孔段10,所述底部节段的侧壁上开有多个注浆孔11,所述底部节段与底部基岩层8之间为由混凝土浇筑而成的桩孔内混凝土结构12,多排所述剪力筋9均浇筑于桩孔内混凝土结构12内;所述桩孔中位于底板4下方的节段为底部桩孔段10;
步骤三中进行混凝土灌注时,由下至上进行灌注,灌注于所述底部节段内的混凝土经多个所述注浆孔11进入底部桩孔段10,并获得施工完成桩孔内混凝土结构12。因而,实际施工非常简便。
本实施例中,步骤三中进行混凝土灌注时,所述钢管支撑柱1的内侧上部设置有钢筋笼14,所述注浆导管13呈竖直向布设且其位于所述桩孔的内侧中部,所述注浆导管13从钢筋笼14内侧中部穿过。
所述钢筋笼14上部伸入至顶板内,本发明所述钢管柱上部通过钢筋笼14与所述顶板浇筑为一体,实现刚性连接。
步骤二中钢管柱吊装完成后且步骤三中进行混凝土灌注之前,先采用 吊装设备将钢筋笼14吊装入钢管支撑柱1内,详见图4。
并且,步骤三中进行混凝土灌注时,采用高空抛落法且通过注浆导管13进行灌注,详见图5。
其中,高空抛落法也称为高抛免振捣混凝土法,即拌合物是具有很高的流动性且不离析、不泌水、不经振捣或少振捣而利用浇筑过程中高处下抛时产生的动能来实现自流平并充满钢管柱的混凝土。
本实施例中,步骤一中由上至下对所述钢管柱安装的桩孔进行开挖之前,先对所述桩孔的布设位置进行测量放线;
所述桩孔分为上部桩孔和位于所述上部桩孔下方的下部桩孔,所述上部桩孔位于所述上部土层内,所述下部桩孔位于所述下部基岩层内;
步骤一中由上至下对所述桩孔进行开挖时,先采用人工由上至下对所述上部桩孔进行开挖,再采用钻爆法由上至下对所述下部桩孔进行开挖。
本实施例中,对所述钢筋笼14进行绑扎施工时,在平整的地面钢筋圈制台上制作。
所述钢筋笼14的制作质量必须符合设计和有关规范要求,钢筋净距必须大于混凝土粗骨料粒径3倍以上。加劲箍设在主筋内侧,所述钢筋笼14为圆筒状钢筋笼且其的内径应比注浆导管13的导管接头处外径大100mm以上,所述钢筋笼14的外径比所述桩孔的孔径小140mm。
同时,在钢筋笼14的主筋外侧由上至下设置多个定位钢筋环,上下相邻两个所述定位钢筋环的竖向间距为2m,定位钢筋环的数量不少于4处且呈均匀布设。所述钢筋笼14的顶端设置吊环。
本实施例中,步骤三中进行混凝土灌注时,所灌注的混凝土为自密实混凝土。
所述自密实混凝土的胶凝材料包括水泥和矿物掺和料,水泥应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175的规定;当采用其他品种水泥时,其性能指标应符合相应标准的规定。矿物掺合料为粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰等,其性能指标应符合国家现行相关标准的要求。
所述自密实混凝土的粗骨料采用连续级配或2个及以上单粒径级配搭配使用,最大公称粒径不大于20mm。粗骨料的针片状颗粒含量、含泥量及泥块含量,应符合表1的要求,其他性能及试验方法应符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52中的相关规定。
表1粗骨料的性能指标表
项目 | 针片状颗粒含量 | 含泥量 | 泥块含量 |
指标 | ≤8% | ≤1.0% | ≤0.5% |
而轻粗骨料采用连续级配,性能指标应符合表2的要求,其性能及试验方法应符合现行国家标准《轻集料及其试验方法第1部分:轻集料》GB/T17431.1和行业标准《轻骨料混凝土技术规程》JGJ51中的相关规定。
项目 | 密度等级 | 最大粒径 | 粒型系数 | 24h吸水率 |
指标 | ≥700 | ≤16mm | ≤2.0 | ≤10% |
细骨料选用中砂,天然砂的含泥量、泥块含量应符合标准规范要求。
所述自密实混凝土的外加剂选用高性能减水剂或高效减水剂。外加剂性能应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076和《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119中的相关规定。
掺用改善拌合物性能的其他外加剂时,应通过充分试验进行验证,其性能应满足现行相关标准的要求。
掺用膨胀剂时,其性能应符合现行国家标准《混凝土膨胀剂》GB23439中的相关规定
所述自密实混凝土的自密实混凝土拌合用水,应符合现行行业标准《混凝土用水标准》JGJ63的相关规定。
根据工程需要,所述自密实混凝土加入钢纤维、合成纤维时,其性能应符合现行行业标准《纤维混凝土应用技术规程》JGJ/T221中的相关规定。
步骤三中进行混凝土灌注之前,先将注浆导管13与注浆设备连接,并用水对注浆导管13内部进行导管。
实际进行混凝土浇筑时,混凝土入模温度不超过35℃;冬期施工时, 混凝土入模温度不低于5℃。
本实施例中,步骤三中进行混凝土灌注时,每灌注1m高度,停留16秒到18秒,待自密实混凝土自动密实,并将混凝土内部的空气排挤出去,达到混凝土自密实的效果。
本实施例中,所述底部节段为所述钢管柱的锚固段。
并且,所述钢管柱分为锚固段和位于所述锚固段上方的上部桩段。
本实施例中,步骤三中进行混凝土灌注时,先对所述锚固段进行混凝土灌注,详见图5和图6;待所述锚固段内混凝土灌注完成后,且所灌注混凝土的初凝后6h内,对所述上部桩段进行混凝土灌注施工。混凝土灌注过程中,控制混凝土灌注速度,并进行均匀灌注。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (9)
1.一种地铁车站用钢管柱,其特征在于:包括位于所施工地铁车站内的钢管支撑柱(1)、布设于钢管支撑柱(1)中部的中节点构造和布设于钢管支撑柱(1)下部的下节点构造,所述钢管支撑柱(1)呈竖直向布设;所施工地铁车站的主体结构包括底板(4)、两个分别布设在底板(4)左右两侧上方的侧墙、位于底板(4)正上方的顶板和一个布设在所述顶板与底板(4)之间的中板,所述底板(4)、所述顶板和所述中板的左右两侧均与所述侧墙连接为一体;所述钢管支撑柱(1)的上下部分别固定在所述顶板和底板(4)上,所述中板中设置有呈水平布设的中板梁(3),所述中板梁(3)沿所施工地铁车站的横向宽度方向进行布设,所述底板(4)、所述中板和中板梁(3)均为钢筋混凝土结构;所述中节点构造包括同轴套装在钢管支撑柱(1)上的圆形托盘(2),所述圆形托盘(2)呈水平布设,所述中板梁(3)支撑于圆形托盘(2)上,所述圆形托盘(2)位于中板梁(3)下方,所述圆形托盘(2)卡装在钢管支撑柱(1)上,所述钢管支撑柱(1)从中板梁(3)内穿过;所述下节点构造包括由上至下布设的上加劲结构(5)、中加劲结构(6)和下加劲结构(7),所述上加劲结构(5)与下加劲结构(7)呈对称布设,所述上加劲结构(5)、中加劲结构(6)和下加劲结构(7)均浇筑于底板(4)内;所述上加劲结构(5)包括多个沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱(1)外侧壁上的上加劲件,多个所述上加劲件均布设在同一水平面上;所述中加劲结构(6)包括多个沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱(1)外侧壁上的中加劲件,多个所述中加劲件均布设在同一水平面上;所述下加劲结构(7)包括多个沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱(1)外侧壁上的下加劲件,多个所述下加劲件均布设在同一水平面上;
所述钢管支撑柱(1)的直径为Φ550mm~Φ650mm,所述钢管支撑柱(1)安装的桩孔呈竖直向布设且其孔径为Φ2m~Φ3m;
所述钢管支撑柱(1)底部伸入至底板(4)下方的底部基岩层(8)内,所述钢管支撑柱(1)底部伸入至底部基岩层(8)内的底部节段,所述底部节段的长度为2.5m~3.5m;
所述底部基岩层(8)内开有供所述底部节段***的底部桩孔段(10),所述底部节段的侧壁上开有多个注浆孔(11),所述底部节段与底部基岩层(8)之间为由混凝土浇筑而成的桩孔内混凝土结构(12),所述底部节段上由上至下设置有多排剪力筋(9),多排所述剪力筋(9)均浇筑于桩孔内混凝土结构(12)内;所述底部桩孔段(10)为所述桩孔中位于底板(4)下方的节段;
所述下节点构造浇筑于底板(4)内,所述底板(4)支撑于底部基岩层(8)上,所述底部节段位于底部基岩层(8)内,所述底部节段通过桩孔内混凝土结构(12)与底部基岩层(8)连接。
2.按照权利要求1所述的地铁车站用钢管柱,其特征在于:所述圆形托盘(2)焊接固定在钢管支撑柱(1)上。
3.按照权利要求1所述的地铁车站用钢管柱,其特征在于:每排所述剪力筋(9)均包括多道沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱(1)外侧壁上的剪力筋(9),多道所述剪力筋(9)均布设在同一水平面上。
4.按照权利要求1或2所述的地铁车站用钢管柱,其特征在于:所述上加劲件包括上连接件和呈竖直向布设的上加劲板,所述上连接件为L形连接件,所述上连接件固定在钢管支撑柱(1)的外侧壁上,所述上加劲板固定在所述上连接件上,所述上加劲板通过所述上连接件固定在钢管支撑柱(1)上;所述下加劲件包括下连接件和呈竖直向布设的下加劲板,所述下连接件为L形连接件,所述下连接件固定在钢管支撑柱(1)的外侧壁上,所述下加劲板固定在所述下连接件上,所述下加劲板通过所述下连接件固定在钢管支撑柱(1)上;所述上加劲板和所述下加劲板均为三角形板。
5.按照权利要求4所述的地铁车站用钢管柱,其特征在于:所述中加劲件包括中连接件和呈竖直向布设的中加劲板,所述中连接件为L形连接件,所述中连接件固定在钢管支撑柱(1)的外侧壁上,所述中加劲板固定在所述上连接件上,所述中加劲板通过所述中连接件固定在钢管支撑柱(1)上;所述中加劲板上开有多个通孔。
6.按照权利要求1或2所述的地铁车站用钢管柱,其特征在于:所述圆形托盘(2)包括下圆环形板(2-1)、位于下圆环形板(2-1)正上方的上圆环形板(2-2)和多个支撑于下圆环形板(2-1)与上圆环形板(2-2)之间的支撑件(2-3),多个所述支撑件(2-3)沿圆周方向均匀布设,所述下圆环形板(2-1)和上圆环形板(2-2)均呈水平布设。
7.一种对如权利要求1所述钢管柱进行施工的工艺,其特征在于,该工艺包括以下步骤:
步骤一、桩孔开挖:由上至下对所述钢管柱安装的桩孔进行开挖;
所述桩孔的孔径为Φ2m~Φ3m且其呈竖直向布设,所述钢管支撑柱(1)的直径为Φ550mm~Φ650mm;
步骤二、钢管柱吊装:将所述钢管柱由上至下吊装入步骤一中所述桩孔内,并使所述钢管柱位于所述桩孔的内侧中部;
步骤三、混凝土灌注:通过注浆导管(13)向钢管支撑柱(1)内灌注混凝土;待所灌注混凝土凝固后,获得施工完成的所述钢管柱。
8.按照权利要求7所述的工艺,其特征在于:所述钢管支撑柱(1)底部伸入至底板(4)下方的基岩层内,所述钢管支撑柱(1)底部伸入至底部基岩层(8)内的底部节段,所述底部节段的长度为2.5m~3.5m;
所述底部基岩层(8)内开有供所述底部节段***的底部桩孔段(10),所述底部节段的侧壁上开有多个注浆孔(11),所述底部节段与底部基岩层(8)之间为由混凝土浇筑而成的桩孔内混凝土结构(12),多排所述剪力筋(9)均浇筑于桩孔内混凝土结构(12)内;所述桩孔中位于底板(4)下方的节段为底部桩孔段(10);
步骤三中进行混凝土灌注时,由下至上进行灌注,灌注于所述底部节段内的混凝土经多个所述注浆孔(11)进入底部桩孔段(10),并获得施工完成桩孔内混凝土结构(12);
步骤三中进行混凝土灌注时,所灌注的混凝土为自密实混凝土;
所述钢管支撑柱(1)的内侧上部设置有钢筋笼(14),所述注浆导管(13)呈竖直向布设且其位于所述桩孔的内侧中部,所述注浆导管(13)从钢筋笼(14)内侧中部穿过;
步骤三中进行混凝土灌注时,采用高空抛落法且通过注浆导管(13)进行灌注。
9.按照权利要求7或8所述的工艺,其特征在于:步骤一中由上至下对所述钢管柱安装的桩孔进行开挖之前,先对所述桩孔的布设位置进行测量放线;
所述桩孔分为上部桩孔和位于所述上部桩孔下方的下部桩孔,所述上部桩孔位于所述上部土层内,所述下部桩孔位于所述下部基岩层内;
步骤一中由上至下对所述桩孔进行开挖时,先采用人工由上至下对所述上部桩孔进行开挖,再采用钻爆法由上至下对所述下部桩孔进行开挖。
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