[发明专利]预制立柱空腔浅基础及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑地基基础领域，特别涉及一种预制立柱空腔浅基础及施工方法。

背景技术

沿海地区地下水水位较高，土质在浅层通常很软，土质为粘土、粉土或者淤泥土，即使在山区，有可能浅部土质比较差，甚至在地下水作用下存在流沙，而稍深处为岩石等较硬的地质。对于这样的地质，如果采用实心混凝土浅基础，由于基础持力层为较深的岩石部位，基础的混凝土用量较大，经济效益不佳；另外由于持力层以上的基础混凝土重量较大，增加了持力层的荷载，对基础安全性能不利。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的提供一种预制立柱空腔浅基础及施工方法，通过空腔浅基础减少混凝土用量和地基荷载，解决实心混凝土基础经济效益和社会效益不佳的问题。

本发明包括顶板、预制立柱、底板、引流管。在施工过程中预制立柱作为护壁，在使用阶段预制立柱作为承重构件。顶板可采用砼预制板或者现浇混凝土。底板可根据岩层坡度变化情况进行调整。底板可以为水平，也可以为凹形。立柱埋置引流管，引流管埋设位置在距本节立柱底部的300～500mm处，间距为400～600mm。

本发明施工步骤包括：

(1)预制基础立柱。

立柱制作时外壁保持光滑，以利于立柱下沉。内壁保持粗糙，使桩身砼与预制砼内管接触面具有较大的摩擦系数，提高桩侧摩擦力。第一节立柱采用刃脚，刃脚的作用是切土便于立柱下沉，刃脚部位应采用钢筋加强。

(2)基础立柱就位。

根据放样的立柱位置将立柱定位。

(3)挖立柱内土使立柱下沉。

护壁就位后，从护壁中心向周边均匀开挖。对于粘土每次挖土深度控制在400mm左右，对于砂土每次挖土深度控制在300mm左右，以保证平稳下沉。第一次挖土形成锅底形，第二次挖土操作人员同时掏空护壁下的土方，使护壁同时下沉。

立柱下沉时进行实时控制。下沉施工时应控制立柱下沉不发生较大倾斜，为此在立柱顶部沿四周设置位移传感器，根据位移传感器位移和倾斜率关系来实时监控立柱下沉时倾斜率情况。

另外，在护壁上口设十字交叉钢筋，十字交叉点悬挂线锤确定中心位置，立柱每下沉一节重新复核垂直度。

(4)循环上述步骤至基础底板处。

(5)绑扎基础底板混凝土。底板混凝土厚度为10～20cm。

(6)用砼预制板或者现浇混凝土作为顶板封口。

本发明节约材料，降低工程造价，缩短施工工期。

附图说明

图1预制立柱空腔基础一。

图2预制立柱空腔基础二。

图3第一节立柱节点详图。

图4立柱护壁下沉过程

图5位移和倾斜率关系示意图

1顶板，2立柱，3底板，4引流管。

具体实施方式

实施例1

图1为预制立柱空腔基础一，该基础包括顶板1、立柱2、底板3、引流管4。

本发明施工步骤包括：

(1)预制基础立柱2。

立柱2厚度及配筋根据人工挖孔桩深度确定，砼管厚度通常采用120mm，砼管每节高为1000mm，砼强度等级为C25。

立柱2下沉时会受到土侧向压力，计算模型可采取上端铰结、下端固结的模型，立柱2最大弯矩M_max为

M_max＝1/15KγH³    (1)

式中K为土侧向压力系数；γ为土重度；H为立柱下沉深度。

最大剪力Q_max为

Q_max＝2/5KγH²    (2)

式中参数含义同式1。

根据最大弯矩和剪力对立柱2进行配筋。

立柱2制作时外壁保持光滑，以利于立柱2下沉。内壁保持粗糙，使桩身砼与预制砼内管接触面具有较大的摩擦系数，提高桩侧摩擦力。

图3为第一节立柱节点详图。上端口采用企口型，立柱2上下端口均预埋铁件，通过上下端口预埋铁件焊接使上下节护壁紧密搭结。第一节立柱2采用刃脚，刃脚的作用是切土便于立柱下沉。刃脚部位应采用钢筋加强，刃脚节点详图如图1所示。

立柱2埋置一定数量的引流管3，管材可采用Φ50mm硬塑料管，近土端管口用网眼2mm的塑料网布绑扎滤水，另一端管口伸出护壁20～30mm。引流管3埋设位置在距本节立柱底部的300～500mm处，间距为400～600mm。

(2)基础立柱2就位。

根据放样的立柱2位置将立柱2定位。

(3)挖立柱2内土使立柱2下沉。