[发明专利]一种桩基础与基础底板适应变形控制装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑结构桩基础竖向变形协调控制技术领域，特别是涉及一种桩基础与基础底板适应变形控制装置及其控制方法。

背景技术

桩基础广泛应用于建筑结构基础设计中，用以解决天然地基基础承载力不足和控制沉降量过大等技术难题。由于建筑结构竖向荷载分布不均匀性造成其竖向构件下桩基础受力和沉降量较大，进而引起其周边桩受力过大而不满足桩基础承载力要求；再者，由于基础底板平面结构布置条件受限(如电梯底坑、集水坑与竖向构件过近等)造成沉降缝设置较难，使得局部筏板不能用沉降缝来控制过大差异沉降等问题。另外，由于某些情况下上部结构为单跨或悬挑，需要施工单位架设满堂脚手架支撑上部结构，引起后浇带较难设置的问题。

如何能有效避免差异变形过大处的桩顶反力超过其承压或抗拔承载力，以及解决由于基础底板平面结构布置紧张引起的较难设置后浇带的问题，已成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能有效避免差异变形过大处的桩顶反力超过其承压或抗拔承载力的桩基础与基础底板适应变形控制装置，使其能克服现有的桩基础与基础底板存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种桩基础与基础底板适应变形控制装置，包括上下具有开口内部具有凹槽的变形控制埋件机构和置于所述变形控制埋件机构凹槽中的预制桩头，所述预制桩头的上下开口与所述变形控制埋件机构的上下开口相配合，所述预制桩头的上开口用于给预制桩头内部浇注混凝土，所述预制桩头的下开口与桩基础相对接，所述桩基础内设置纵筋，所述纵筋的顶部插入预制桩头；所述预制桩头与所述凹槽的上下内表面留有能使所述预制桩头在所述变形控制埋件机构中上下调整位置的空隙，所述空隙中填充脆性填充物；所述变形控制埋件机构上表面具有至少两个与所述凹槽相通的孔，所述孔用于向所述预制桩头和变形控制埋件机构之间的空隙浇注或溢出脆性填充物，所述变形控制埋件机构埋于基础底板的底部位置。

作为进一步改进，所述预制桩头为中间粗上下细、纵剖面为十字形、内部中空、上下开口的结构，且所述预制桩头中间部分呈倒圆锥台状，与所述变形控制埋件机构凹槽处的内壁相匹配。

进一步改进，还包括剪力传递机构，所述剪力传递机构为均匀设置在所述变形控制埋件机构外表面上的多个钉状物。

进一步改进，所述基础底板的板底钢筋通过钢筋连接器与所述变形控制埋件机构等强度连接。

进一步改进，还包括与所述变形控制埋件机构上表面的孔相对接的预埋注浆导管，所述预埋注浆导管垂直立于所述变形控制埋件机构上表面，用于向所述预制桩头和变形控制埋件系统之间的空隙浇注或溢出脆性填充物。

进一步改进，所述预制桩头和变形控制埋件机构有钢材质制成，所述脆性填充物为C15混凝土。

进一步改进，所述桩基础与基础底板适应变形控制装置涂布聚氨酯防水涂料。

本发明还要解决的技术问题是提供一种能有效避免差异变形过大处的桩顶反力超过其承压或抗拔承载力的桩基础与基础底板适应变形控制方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种桩基础与基础底板适应变形控制方法，所述控制方法通过上述的桩基础与基础底板适应变形控制装置实现，其控制方法步骤为：

(1)所述桩基础的纵筋穿过所述变形控制埋件机构插入所述预制桩头中，所述纵筋插入预制桩头中的长度需满足钢筋锚固传力要求；

(2)通过基础底板沉降分析估算所述基础底板差异沉降量，以所述差异沉降量来调节所述预制桩头在所述变形控制埋件机构中的上下位置；

(3)通过所述预制桩头的上开口向所述预制桩头内部浇注混凝土；通过所述变形控制埋件机构上表面的部分通孔向所述预制桩头和变形控制埋件机构之间的空隙浇注脆性填充物，直至另一部分通孔中有脆性填充物溢出，所述脆性填充物可有效释放所述桩基础顶部的反力；

(4)将所述基础底板与变形控制埋件机构连接。

作为进一步改进，所述步骤(4)中基础底板与变形控制埋件机构的连接为所述基础底板的板底钢筋通过钢筋连接器与变形控制埋件机构等强焊接。

进一步改进，还包括对所述桩基础与基础底板适应变形控制装置进行防水保护的步骤，所述防水保护步骤采用聚氨酯防水涂料涂布。

采用上述的技术方案，本发明至少具有以下优点：

1.本发明中通过预留变形控制埋件机构与预制桩头上下方向的空隙，并在空隙中填充脆性填充物，便可有效释放桩基础顶部的反力，能有效避免差异变形过大处的桩顶反力超过其承压或抗拔承载力的问题。