專利名稱：預(yù)制立柱空腔淺基礎(chǔ)及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑地基基礎(chǔ)領(lǐng)域，特別涉及一種預(yù)制立柱空腔淺基礎(chǔ)及施工方法。
背景技術(shù)：
沿海地區(qū)地下水水位較高，土質(zhì)在淺層通常很軟，土質(zhì)為粘土、粉土或者淤泥 土，即使在山區(qū)，有可能淺部土質(zhì)比較差，甚至在地下水作用下存在流沙，而稍深處為 巖石等較硬的地質(zhì)。對(duì)于這樣的地質(zhì)，如果采用實(shí)心混凝土淺基礎(chǔ)，由于基礎(chǔ)持力層為 較深的巖石部位，基礎(chǔ)的混凝土用量較大，經(jīng)濟(jì)效益不佳；另外由于持力層以上的基礎(chǔ) 混凝土重量較大，增加了持力層的荷載，對(duì)基礎(chǔ)安全性能不利。
內(nèi)壁保持粗糙，使樁身砼與預(yù)制 第一節(jié)立柱采用刃腳，刃腳的作

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的提供一種預(yù)制立柱空腔淺基礎(chǔ)及施 工方法，通過(guò)空腔淺基礎(chǔ)減少混凝土用量和地基荷載，解決實(shí)心混凝土基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)效益和 社會(huì)效益不佳的問(wèn)題。 本發(fā)明包括頂板、預(yù)制立柱、底板、引流管。在施工過(guò)程中預(yù)制立柱作為護(hù) 壁，在使用階段預(yù)制立柱作為承重構(gòu)件。頂板可采用砼預(yù)制板或者現(xiàn)澆混凝土。底板可 根據(jù)巖層坡度變化情況進(jìn)行調(diào)整。底板可以為水平，也可以為凹形。立柱埋置引流管， 引流管埋設(shè)位置在距本節(jié)立柱底部的300 500mm處，間距為400 600mm。
本發(fā)明施工步驟包括 [OOOS] (1)預(yù)制基礎(chǔ)立柱。 立柱制作時(shí)外壁保持光滑，以利于立柱下沉 砼內(nèi)管接觸面具有較大的摩擦系數(shù)，提高樁側(cè)摩擦力 用是切土便于立柱下沉，刃腳部位應(yīng)采用鋼筋加強(qiáng)。 [OOOS] (2)基礎(chǔ)立柱就位。
根據(jù)放樣的立柱位置將立柱定位。 [OO10] (3)挖立柱內(nèi)土使立柱下沉。
護(hù)壁就位后，從護(hù)壁中心向周邊均勻開(kāi)挖
400mm左右，對(duì)于砂土每次挖土深度控制在300mm左右，以保證平穩(wěn)下沉。 土形成鍋底形，第二次挖土操作人員同時(shí)掏空護(hù)壁下的土方，使護(hù)壁同時(shí)下沉。
立柱下沉?xí)r進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。下沉施工時(shí)應(yīng)控制立柱下沉不發(fā)生較大傾斜，為此 在立柱頂部沿四周設(shè)置位移傳感器，根據(jù)位移傳感器位移和傾斜率關(guān)系來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控立柱 下沉?xí)r傾斜率情況。 另外，在護(hù)壁上口設(shè)十字交叉鋼筋，十字交叉點(diǎn)懸掛線錘確定中心位置，立柱
每下沉一節(jié)重新復(fù)核垂直度。 (4)循環(huán)上述步驟至基礎(chǔ)底板處。
對(duì)于粘土每次挖土深度控制在
莨一次挖
3
(5)綁扎基礎(chǔ)底板混凝土。底板混凝土厚度為10 20cm。
(6)用砼預(yù)制板或者現(xiàn)澆混凝土作為頂板封口 。
本發(fā)明節(jié)約材料，降低工程造價(jià)，縮短施工工期。


圖1預(yù)制立柱空腔基礎(chǔ)一。 圖2預(yù)制立柱空腔基礎(chǔ)二 。 圖3第一節(jié)立柱節(jié)點(diǎn)詳圖。 圖4立柱護(hù)壁下沉過(guò)程 圖5位移和傾斜率關(guān)系示意圖 l頂板，2立柱，3底板，4引流管。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 圖1為預(yù)制立柱空腔基礎(chǔ)一，該基礎(chǔ)包括頂板l、立柱2、底板3、引流管4。
本發(fā)明施工步驟包括
(1)預(yù)制基礎(chǔ)立柱2。 立柱2厚度及配筋根據(jù)人工挖孔樁深度確定，砼管厚度通常采用120mm，砼管每節(jié)高為1000mm，砼強(qiáng)度等級(jí)為C25。 立柱2下沉?xí)r會(huì)受到土側(cè)向壓力，計(jì)算模型可采取上端鉸結(jié)、下端固結(jié)的模型，立柱2最大彎矩M^為
Mmax = 1/15KYH3 (1) 式中K為土側(cè)向壓力系數(shù)；Y為土重度；H為立柱下沉深度。
最大剪力Qmax為 Q腿二2/5KYH2 (2) 式中參數(shù)含義同式l。 根據(jù)最大彎矩和剪力對(duì)立柱2進(jìn)行配筋。 立柱2制作時(shí)外壁保持光滑，以利于立柱2下沉。內(nèi)壁保持粗糙，使樁身砼與預(yù)制砼內(nèi)管接觸面具有較大的摩擦系數(shù)，提高樁側(cè)摩擦力。 圖3為第一節(jié)立柱節(jié)點(diǎn)詳圖。上端口采用企口型，立柱2上下端口均預(yù)埋鐵件，
通過(guò)上下端口預(yù)埋鐵件焊接使上下節(jié)護(hù)壁緊密搭結(jié)。第一節(jié)立柱2采用刃腳，刃腳的作
用是切土便于立柱下沉。刃腳部位應(yīng)采用鋼筋加強(qiáng)，刃腳節(jié)點(diǎn)詳圖如圖1所示。 立柱2埋置一定數(shù)量的引流管3，管材可采用①50mm硬塑料管，近土端管口用
網(wǎng)眼2mm的塑料網(wǎng)布綁扎濾水，另一端管口伸出護(hù)壁20 30mm。引流管3埋設(shè)位置
在距本節(jié)立柱底部的300 500mm處，間距為400 600mm。 (2)基礎(chǔ)立柱2就位。 根據(jù)放樣的立柱2位置將立柱2定位。 (3)挖立柱2內(nèi)土使立柱2下沉。 護(hù)壁就位后，從護(hù)壁中心向周邊均勻開(kāi)挖。對(duì)于砂土每次挖土深度控制在300mm左右，以保證平穩(wěn)下沉。第一次挖土形成鍋底形，第二次挖土操作人員同時(shí)掏空護(hù)壁下的土方，使護(hù)壁同時(shí)下沉，立柱2護(hù)壁下沉過(guò)程如圖4所示。
立柱2下沉?xí)r進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。下沉施工時(shí)應(yīng)控制立柱2下沉不發(fā)生較大傾斜，為此在立柱2頂部沿四周設(shè)置位移傳感器，根據(jù)位移傳感器位移和傾斜率關(guān)系來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控立柱2下沉?xí)r傾斜率情況。圖5為位移和傾斜率關(guān)系示意圖。圖中H為立柱2下沉深
度，l為位移，由圖中幾何關(guān)系得出 <formula>formula see original document page 5</formula>
根據(jù)上式編制excel程序，把測(cè)試的數(shù)據(jù)輸入excel程序，使報(bào)告數(shù)據(jù)達(dá)到信息化，實(shí)時(shí)立柱2下沉?xí)r傾斜率。 另外，在護(hù)壁上口設(shè)十字交叉鋼筋，十字交叉點(diǎn)懸掛線錘確定中心位置，立柱2每下沉一節(jié)重新復(fù)核垂直度。 挖出的土應(yīng)及時(shí)吊出立柱2，卸在指定地點(diǎn)，卸土地點(diǎn)距立柱2施工位置保持一定距離，以免增加立柱2的側(cè)向附加應(yīng)力，導(dǎo)致立柱2下沉?xí)r摩擦力增大，使立柱2不易下沉。(4)循環(huán)上述步驟至基礎(chǔ)底板3處。 (5)綁扎基礎(chǔ)底板3混凝土。底板混凝土厚度為15cm。底板3為水平形。
(6)用砼預(yù)制板作為頂板1封口 。
實(shí)施例2 圖2為預(yù)制立柱空腔基礎(chǔ)二，該基礎(chǔ)包括頂板1、立柱2、底板3、引流管4。
本發(fā)明施工步驟包括
(1)預(yù)制基礎(chǔ)立柱2。 立柱2厚度及配筋根據(jù)人工挖孔樁深度確定，砼管厚度通常采用120mm，砼管每節(jié)高為1000mm，砼強(qiáng)度等級(jí)為C25。 立柱2下沉?xí)r會(huì)受到土側(cè)向壓力，計(jì)算模型可采取上端鉸結(jié)、下端固結(jié)的模型，立柱2最大彎矩M^為
<formula>formula see original document page 5</formula> 式中K為土側(cè)向壓力系數(shù)；Y為土重度；H為立柱下沉深度。 最大剪力Qmax為<formula>formula see original document page 5</formula> 式中參數(shù)含義同式l。 根據(jù)最大彎矩和剪力對(duì)立柱2進(jìn)行配筋。 立柱2制作時(shí)外壁保持光滑，以利于立柱2下沉。內(nèi)壁保持粗糙，使樁身砼與預(yù)制砼內(nèi)管接觸面具有較大的摩擦系數(shù)，提高樁側(cè)摩擦力。 立柱2埋置一定數(shù)量的引流管3，管材可采用①50mm硬塑料管，近土端管口用
網(wǎng)眼2mm的塑料網(wǎng)布綁扎濾水，另一端管口伸出護(hù)壁20 30mm。引流管3埋設(shè)位置
在距本節(jié)立柱底部的300 500mm處，間距為400 600mm。 (2)基礎(chǔ)立柱2就位。 根據(jù)放樣的立柱2位置將立柱2定位。
(3)挖立柱2內(nèi)土使立柱2下沉。 護(hù)壁就位后，從護(hù)壁中心向周邊均勻開(kāi)挖。對(duì)于砂土每次挖土深度控制在300mm左右，以保證平穩(wěn)下沉。第一次挖土形成鍋底形，第二次挖土操作人員同時(shí)掏空護(hù)壁下的土方，使護(hù)壁同時(shí)下沉，立柱2護(hù)壁下沉過(guò)程如圖4所示。
立柱2下沉?xí)r進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。下沉施工時(shí)應(yīng)控制立柱2下沉不發(fā)生較大傾斜，為此在立柱2頂部沿四周設(shè)置位移傳感器，根據(jù)位移傳感器位移和傾斜率關(guān)系來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控立柱2下沉?xí)r傾斜率情況。 另外，在護(hù)壁上口設(shè)十字交叉鋼筋，十字交叉點(diǎn)懸掛線錘確定中心位置，立柱2每下沉一節(jié)重新復(fù)核垂直度。 挖出的土應(yīng)及時(shí)吊出立柱2，卸在指定地點(diǎn)，卸土地點(diǎn)距立柱2施工位置保持一定距離，以免增加立柱2的側(cè)向附加應(yīng)力，導(dǎo)致立柱2下沉?xí)r摩擦力增大，使立柱2不易下沉。 (4)循環(huán)上述步驟至基礎(chǔ)底板3處。 (5)綁扎基礎(chǔ)底板3混凝土。底板混凝土厚度為15cm。底板3為凹形。
(6)用砼預(yù)制板作為頂板1封口 。
權(quán)利要求
一種預(yù)制立柱空腔淺基礎(chǔ)，其特征是包括頂板、立柱、底板、引流管。在施工過(guò)程中預(yù)制立柱作為護(hù)壁，在使用階段預(yù)制立柱作為承重構(gòu)件。頂板可采用砼預(yù)制板或者現(xiàn)澆混凝土。底板可根據(jù)巖層坡度變化情況進(jìn)行調(diào)整。底板可以為水平，也可以為凹形。立柱埋置引流管，引流管埋設(shè)位置在距本節(jié)立柱底部的300～500mm處，間距為400～600mm。
2. 按照權(quán)利要求1所述的預(yù)制立柱空腔淺基礎(chǔ)，其特征是施工步驟包括(1) 預(yù)制基礎(chǔ)立柱。(2) 基礎(chǔ)立柱就位。(3) 挖立柱內(nèi)土使立柱下沉。(4) 循環(huán)上述步驟至基礎(chǔ)底板處。(5) 綁扎基礎(chǔ)底板混凝土。(6) 用砼預(yù)制板或者現(xiàn)澆混凝土作為頂板封口 。
3. 按照權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的預(yù)制立柱空腔淺基礎(chǔ)，其特征是立柱制作時(shí) 外壁保持光滑，內(nèi)壁保持粗糙。
4. 按照權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的預(yù)制立柱空腔淺基礎(chǔ)，其特征是第一節(jié)立柱 采用刃腳，刃腳部位應(yīng)采用鋼筋加強(qiáng)。
5.按照權(quán)利要求1、權(quán)利要求2所述的預(yù)制立柱空腔淺基礎(chǔ)，其特征是挖立柱內(nèi)土從 護(hù)壁中心向周邊均勻開(kāi)挖。對(duì)于粘土每次挖土深度控制在400mm左右，對(duì)于砂土每次挖 土深度控制在300mm左右，以保證平穩(wěn)下沉。第一次挖土形成鍋底形，第二次挖土操作 人員同時(shí)掏空護(hù)壁下的土方，使護(hù)壁同時(shí)下沉。
6. 按照權(quán)利要求1、權(quán)利要求2所述的預(yù)制立柱空腔淺基礎(chǔ)，其特征是立柱下沉?xí)r進(jìn) 行實(shí)時(shí)控制。在立柱頂部沿四周設(shè)置位移傳感器，根據(jù)位移傳感器位移和傾斜率關(guān)系來(lái) 實(shí)時(shí)監(jiān)控立柱下沉?xí)r傾斜率情況。
7. 按照權(quán)利要求1、權(quán)利要求2所述的預(yù)制立柱空腔淺基礎(chǔ)，其特征是立柱下沉?xí)r在 護(hù)壁上口設(shè)十字交叉鋼筋，十字交叉點(diǎn)懸掛線錘確定中心位置，立柱每下沉一節(jié)重新復(fù) 核垂直度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種預(yù)制立柱空腔淺基礎(chǔ)及施工方法。其特征是包括頂板、預(yù)制立柱、底板、引流管，施工步驟包括(1)預(yù)制基礎(chǔ)立柱；(2)基礎(chǔ)立柱就位；(3)挖立柱內(nèi)土使立柱下沉；(4)循環(huán)上述步驟至基礎(chǔ)底板處；(5)綁扎基礎(chǔ)底板混凝土；(6)用砼預(yù)制板或者現(xiàn)澆混凝土作為頂板封口。本發(fā)明節(jié)約材料，降低工程造價(jià)，縮短施工工期。
文檔編號(hào)E02D27/00GK101691757SQ20091014683
公開(kāi)日2010年4月7日 申請(qǐng)日期2009年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者朱奎 申請(qǐng)人:朱奎