一種組合型低承臺樁基礎的製作方法

2023-05-13 06:04:06

本實用新型屬於建築樁基礎領域，尤其涉及一種微型輔助斜樁與豎向主樁的組合型低承臺樁基礎。

背景技術：

伴隨著我國經濟的快速發展，我國的建築行業獲得長足的發展。建築結構的高度和複雜程度不斷增加。隨著結構的高寬比的不斷提高，建築基礎受到水平荷載和豎向荷載用下產生的側移和沉降所響應也更加嚴重，由此造成的建築物基礎破壞從而導致的人員傷亡及財產損失問題也愈發的突出，因此確保建築結構安全、穩定的運行具有十分重要的意義。基礎是建築底部與地基接觸的承重構件，它的作用是把建築上部的荷載傳給地基，是房屋、橋梁、碼頭及其他構築物的重要組成部分。建築結構基礎將荷載傳遞到地基中去，無論地基或基礎哪一部分出現問題或發生破壞，都將對上部建築結構造成嚴重的影響甚至造成重大事故。由於地基條件的複雜性以及土的物理力學性質的特殊性，人們至今對它的研究還在探索中。大量實例表明，建築物基礎破壞會造成嚴重的後果，如2009年，上海的一棟竣工未交付使用的高樓整體倒覆，其倒塌主要原因是設計不合理，基礎的抗傾覆能力差。基礎型式的選擇又是影響工程總體造價主要因素之一，基礎型式的選擇，應結合各段地形、水文地質情況、施工條件以及結構形式等確定，並且應在滿足規程或規範的前提下，儘可能地降低工程造價。

對於軟土地區建築結構基礎，不可避免要經過一些地質軟弱地段的情況，常規的做法是採用聯合基礎和大直徑灌注樁基礎，但聯合基礎開挖量大、基礎鋼筋和混凝土用量較大，基礎造價高；而灌注樁單樁基礎，因承載力要求，往往直徑和樁長都較大且抗傾覆性能差。針對當前的情況，迫切需要提出更加合理的基礎型式，以減小施工難度和工程量，減少對自然環境的破壞，進而降低工程造價。本專利提出了組合型低承臺樁基礎，這種新型的基礎形式，能較好地解決常規基礎存在的問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的是為建築結構提供一種組合型低承臺樁基礎使得樁基礎滿足抗傾覆的要求，提高抵抗水平力作用的能力，主要對結構在外部環境荷載激勵下水平各向的側移、傾覆和豎向的沉降進行控制。

為實現上述目的，本實用新型採用下述技術方案：

本實用新型的組合型低承臺樁基礎，包括一個承載上部結構的低樁承臺，所述的低樁承臺為主樁及微型輔助斜樁提供連接平面；所述的主樁布置在承臺底部的正中心，並通過連梁與各微型輔助斜樁中間部分相連接；所述的微型輔助斜樁均勻分布在主樁的四周，頂部嵌入在承臺內部，中間部分通過連梁彼此相連接。

進一步的，所述的連梁包括連梁I與連梁II，所述的梁I連接主樁與輔助斜樁，所述的梁II連接相鄰的輔助斜樁。

進一步的，所述的輔助斜樁為四根，主樁為一根，輔助斜樁環繞在主樁的周圍。輔助斜樁設置四根，設置在承臺底端位於組合樁的外側，主樁設置一根，設置在承臺底端位於組合樁的內側。

進一步的，輔助斜樁通過微型樁施工鑽孔工藝埋入地基中，其傾斜度與基礎所受的上拔力和水平力聯合作用方向或者下壓力和水平力聯合作用方向基本一致，能同時滿足抗壓、抗拔和抗傾覆的要求，提高抵抗水平力作用的能力，可有效改善傳統豎向單樁的受力性能，減小荷載作用下的基礎變形。

進一步的，所述的連梁I與連梁II均由配筋和混凝土澆築而成並配有螺旋結構的輔助筋，分別起到主樁與微型輔助斜樁和輔助斜樁之間的連接作用，協調各樁之間的受力，從而可以減少基礎間的沉降差異。

進一步的，所述的連梁I與連梁II混凝土澆築時，應按順序直接將混凝土倒入模中，然後沿承臺梁澆築的順序方向，採用斜向振搗法，振搗棒與水平面傾角為25-30°進行振搗，混凝土澆筑後，在常溫條件下12h內應覆蓋澆水養護。

進一步的，所述的主樁由至少五根樁主筋圍成樁體鋼筋框架，所述的樁體框架的外圈上設置有與樁主筋連接的樁箍筋，樁箍筋採用具有螺旋結構的螺旋箍筋。

進一步的,所訴的主筋搭接接頭位置應正確，其接頭相互錯開,搭接鋼筋面積不應超過該長度範圍內鋼筋總面積的1/4，所有受力鋼筋和箍筋交接處全綁紮，不得跳扣.

進一步的，所述的輔助斜樁由至少三根樁主筋圍成樁體鋼筋框架，所述的樁體框架的外圈上設置有與樁主筋連接的樁箍筋，樁箍筋採用具有螺旋結構的螺旋筋。

進一步的,所述的螺旋筋,鋼筋接頭處綁條沿接頭中心線的縱向位移小於小於或等於3mm。綁紮鋼筋的缺扣、松扣數量不超過綁扣總數的10％，且不應集中，彎鉤的朝向應正確，綁紮接頭應符合施工規範的規定，搭接長度均不小於規定值。

進一步的，所述的主樁的樁體框架的內徑為輔助斜樁的樁體框架的4-5倍，主樁伸入到承臺的框架內，且伸入高度為承臺厚度的1/3，微型輔助斜樁伸入到承臺的框架內，且伸入高度為承臺厚度的1/5。

進一步的，所述的承臺包括與主樁的主筋連接的承臺主筋，和與微型輔助斜樁連接的承臺主筋。增強節點設計加強承臺與樁的連接，形成剛性節點，充分發揮承臺作為承壓板從而提高組合型低承臺樁基礎的複合承載能力。

本實用新型的有益效果如下：

該組合型低承臺樁基礎，具有抗剪切、抗側移、抗傾覆和抗沉降的特點。與其他樁基礎側移和沉降等控制技術相比，組合型低承臺樁基礎的優點：

(1)組合型低承臺樁基礎通過同時配置微型輔助斜樁可以實現多個方向上的抗剪切、抗側移、抗傾覆控制，滿足抗壓、抗拔和抗傾覆的要求，提高抵抗水平力作用的能力，可有效改善傳統豎向單樁的受力性能，減小複雜荷載作用下的基礎變形；

(2)組合型低承臺樁基礎能承受拉力，適用於具有大高寬比的高聳結構的上拔力；

(3)輔助斜樁，不論是受上拔力還是受下壓力，均能發揮抗剪切、抗側移、抗傾覆作用；

(4)將主樁和輔助斜樁通過連梁連接成一體式結構，協調承臺的受力，可以減少基礎的沉降差異，避免因不均勻沉降而導致上部建築結構的破壞；

(5)整體結構構造簡單，便於施工，，更容易實現且安全性較高；

(6)組合型低承臺樁基礎可單獨使用，也可多個組合型低承臺樁基礎共同使用，形成群樁組合型低承臺樁基礎。

(7)組合型低承臺樁基礎能夠減小結構在外部環境荷載激勵下水平向和豎向的基礎變形響應，顯著降低外部環境荷載激勵下對建築結構的剪切、側移、傾覆和沉降作用，提高結構基礎的性能，保證結構的安全性，能夠產生較好的經濟和社會效益。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是組合型低承臺樁基礎俯視圖示意圖。

圖2是組合型低承臺樁基礎正視圖示意圖。

圖中：1承臺，2主樁，3微型輔助斜樁，4連梁I，5連梁II。

具體實施方式

以下結合技術方案和附圖詳細敘述本實用新型最佳的實施方式。

本實用新型提出組合型低承臺樁基礎如圖1和圖2所示。包括一個承載上部結構的低樁承臺，微型輔助斜樁、主樁和兩種連梁。承臺用以承接上部建築結構，並為主樁2與微型輔助斜樁3提供連接。所述的主樁2固定在承臺1的底端中心處，其主要作用是承受上部建築結構施加的豎向荷載並抵抗基礎沉降。所述的微型輔助斜樁3共計4根均勻的布置在主樁2的周圍，並通過連梁相互連接，其主要作用是抵抗在環境荷載激勵下建築結構基礎所受剪切力，從而降低由基礎變形引起的建築結構側移和傾覆等不利響應。所述的連梁包括連梁I與連梁II，分別起到主樁和微型輔助斜樁之間以及微型輔助斜樁之間的連接作用，連梁的主要作用是增強組合型低承臺樁基礎的整體性，使組合型低承臺樁基礎的各組成部分在環境荷載激勵下共同受力從而提高基礎的穩定性。

具體的結構如下：

組合型低承臺樁基礎，包括承臺1、主樁2、微型輔助斜樁3、連梁I和連梁II，其中，承臺1的底端中心處設置主樁2，用以承擔主要的豎向荷載。承臺1的底部圍繞主樁2均勻設置4根微型輔助斜樁3，輔助斜樁環繞在主樁的周圍。輔助斜樁設置四根，設置在承臺底端位於組合樁的外側，主樁設置一根，設置在承臺底端位於組合樁的內側。所述的微型輔助斜樁通過微型樁施工鑽孔工藝埋入地基中，其傾斜度與基礎所受的上拔力和水平力聯合作用方向或者下壓力和水平力聯合作用方向基本一致，能同時滿足抗壓、抗拔和抗傾覆的要求，提高抵抗水平力作用的能力，可有效改善傳統豎向單樁的受力性能，減小外部荷載作用下的基礎變形。

組合型低承臺樁基礎通過同時配置微型輔助斜樁可以實現多個方向上的抗剪切、抗側移、抗傾覆控制，滿足抗壓、抗拔和抗傾覆的要求，提高抵抗水平力作用的能力，可有效改善傳統豎向單樁的受力性能，減小複雜荷載作用下的基礎變形；

主樁2和微型輔助斜樁3通過連梁連接成一體式結構，連梁包括連梁I4與連梁II5均由配筋和混凝土澆築而成，分別起到主樁和微型輔助斜樁之間以及微型輔助斜樁之間的連接作用，協調各樁之間的受力，從而可以減少基礎間的沉降差異，避免因不均勻沉降而導致上部建築結構遭到破壞。

進一步的，連梁I與連梁II混凝土澆築時，應按順序直接將混凝土倒入模中，然後沿承臺梁澆築的順序方向，採用斜向振搗法，振搗棒與水平面傾角為25-30°進行振搗，混凝土澆筑後，在常溫條件下12h內應覆蓋澆水養護。

進一步的，微型輔助斜樁3通過微型樁施工鑽孔工藝埋入地基中，其傾斜度與基礎所受的上拔力和水平力聯合作用方向或者下壓力和水平力聯合作用方向基本一致，能同時滿足抗壓、抗拔和抗傾覆的要求，提高抵抗水平力作用的能力，可有效改善傳統豎向單樁的受力性能，減小種荷載作用下的基礎變形。

進一步的，主樁2由至少五根樁主筋圍成樁體鋼筋框架，所述的樁體框架的外圈上設置有與樁主筋連接的樁箍筋，樁箍筋採用具有螺旋結構的螺旋箍筋。

進一步的,主筋搭接接頭位置應正確，其接頭相互錯開,搭接鋼筋面積不應超過該長度範圍內鋼筋總面積的1/4，所有受力鋼筋和箍筋交接處全綁紮，不得跳扣.

進一步的，輔助斜樁3由至少三根樁主筋圍成樁體鋼筋框架，所述的樁體框架的外圈上設置有與樁主筋連接的樁箍筋，樁箍筋採用具有螺旋結構的螺旋筋。

進一步的,螺旋筋接頭處綁條沿接頭中心線的縱向位移小於小於或等於3mm。綁紮鋼筋的缺扣、松扣數量不超過綁扣總數的10％，且不應集中，彎鉤的朝向應正確，綁紮接頭應符合施工規範的規定，搭接長度均不小於規定值。

進一步的，主樁2的樁體框架的內徑為輔助斜樁的樁體框架的4-5倍，主樁伸入到承臺的框架內，且伸入高度為承臺厚度的1/3，微型輔助斜樁伸入到承臺的框架內，且伸入高度為承臺厚度的1/5。

進一步的，承臺1包括與主樁2的主筋連接的承臺主筋，和與微型輔助斜樁連接的承臺主筋。增強節點設計加強承臺與樁的連接，形成剛性節點，充分發揮承臺作為承壓板從而提高組合型低承臺樁基礎的複合承載能力。

上述雖然結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了描述，但並非對本實用新型保護範圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護範圍以內。