] 第一XPS板2的第二XPS板3厚度相同，厚度h通过如下的计算公式（1)和公式 (2)确定：
[0035] 其中，p是灌注粧的粧顶压强，Qpu是灌注粧的的单粧极限承载力，根据粧径和工程 场地条件确定，Ap是灌注粧的截面积。为了使得灌注粧充分受荷以后，XPS板受压后厚度极 小（小于2mm)，从而不会产生残余变形，对地基安全性造成威胁。
[0036] 优选地，钢端板1的厚度为5-10mm;灌注粧环形架立筋5是60200圆形架立筋。混 凝土垫层7的厚度为100-300mm。
[0037] 应用时，将灌注粧环形架立筋5焊接在灌注粧主筋4上，在灌注粧施工时放入灌注 粧内，然后浇筑混凝土，灌注粧主筋4向上伸出灌注粧；将钢端板1与第一XPS板2和第二 XPS板3粘接；在灌注粧6施工完毕后，在粧顶依次设置钢端板1，在钢端板1分别设置第一 XPS板2和第二XPS板3 ;设置混凝土垫层7后浇筑承台或筏板8,完成基础施工。
[0038] 利用粧间土承载力的关键在于XPS板，增加了XPS板，在粧顶受荷时，会增加承台 沉降，使其与粧间土成分接触，粧间土充分变形，其承载力就可以充分发挥出来
[0039] 实施例
[0040] 灌注粧在地基土中，处于承台或筏板下。灌注粧的分布、直径需要根据具体工程选 用和布置。现有技术不在灌注粧的粧顶设置XPS板和钢端板，灌注粧与承台或筏板刚接，基 础充分受荷后，承台或筏板无法与地基土充分接触，使得其承载力无法充分发挥。
[0041] 如图1所示，一种利用灌注粧粧间土承载力的装置，包括钢端板1、第一XPS板2、 第二XPS板3、灌注粧主筋4、灌注粧环形架立筋5 ;钢端板1为环形槽的圆形板；环形槽为 圆环形，圆环形中设有多个连接块，将圆环形内外的钢端板连接成一体，优选环形槽的外径 比灌注粧的内径小100mm，缺口内径较灌注粧的内径小200mm;钢端板1的外径与灌注粧的 外径相同；第一XPS板2为环形板，大小同环形槽外的钢端板；第二XPS板3为圆形板，大小 同环形槽内的钢端板；第一XPS板2和第二XPS板3位于钢端板1的上端；钢端板1与第一 XPS板2和第二XPS板3之间用胶水粘结。钢端板1设置在PHC管粧上端；多根灌注粧主 筋4沿圆周均匀设置在灌注粧6内，在灌注粧6内从上到下间隔200mm设置一个灌注粧环 形架立筋5,灌注粧环形架立筋5为圆形，在同一水平截面与多根灌注粧主筋4焊接；灌注 粧内灌注混凝土，多根灌注粧主筋4从钢端板1的环形槽以及第一XPS板2和第二XPS板 3的环形槽沿圆周伸出，灌注粧主筋4向上伸入承台或筏板8内的长度至承台顶面钢筋处， 混凝土垫层7设置在地基土表面；混凝土垫层7上端设有承台或筏板8。控制灌注粧主筋4 为4根20钢筋，灌注粧环形架立筋5是60200圆形架立筋，钢端板1的厚度为10mm。第一 XPS板2和第二XPS板3都是XPS板，XPS板是聚苯乙烯泡沫板的简称。
[0042] 第一XPS板2和第二XPS板3的厚度h通过如下的计算公式⑴和公式⑵确 定：
[0045] 其中，p是灌注粧的粧顶压强，Qpu是灌注粧的单粧极限承载力，根据粧径和工程场 地条件确定，Ap是灌注粧的截面积。为了使得灌注粧充分受荷以后，XPS板受压后厚度极小 (小于2mm)，从而不会产生残余变形，对地基安全性造成威胁。
[0046] 本实用新型XPS板设置在的在承台或筏板与钢端板两者之间，根据公式（1)和公 式（2)确定XPS板的厚度h，在PHC管粧受荷达到其极限承载力1/6时，对应上部建筑结构 完成1/3~1/2,其压缩应变基本达到100%，对于不同粧径的PHC管粧，通过改变XPS板的 厚度h，可以控制XPS板的残余厚度不大于3mm;使得PHC管粧承载力充分发挥时，XPS板变 形后厚度小于2_，从而在长期受荷过程中不会有多余变形，对基础安全性造成实质影响。
[0047]本实用新型钢端板和XPS板外直径与对应的PHC管粧粧径相同。锚固钢筋穿过钢 端板的内圆向上与承台或筏板连接，锚固钢筋向下伸入PHC管粧中，在PHC管粧中架立钢筋 焊接在锚固钢筋上，三者形成一个整体；锚固钢筋和架立钢筋结合在PHC管粧内浇筑的填 芯混凝土中，保证PHC管粧与承台或筏板之间的有效连接，使承台或筏板的受力均匀传递 到PHC管粧上。
[0048] 常见灌注粧的粧径d= 400mm，500mm，600mm，800mm，对应于极限承载力Qpu= 2000kN，3000kN，4000kN，本实用新型控制灌注粧主筋的直径为20-28mm，XPS板被压缩过程 中的PHC管粧粧顶压强足以将锚固钢筋压屈曲，因此锚固钢筋不会阻碍XPS板的压缩。
[0049] 本实用新型XPS板是粧顶的易压缩层，在上部结构施工过程中，其受力压缩，使得 承台或筏板相比基粧沉降更大，从而与粧间土产生充分接触，粧间土由此开始发挥承载力。 在上部结构完成1/3~1/2高度时，粧顶压强大约达到l-2MPa。此时XPS板的竖向应变接近 1〇〇%，即其厚度已可以忽略。承台或筏板与钢端板紧密接触，之间不再存在受压薄弱层，由 此开始粧与土共同承担上部荷载，直到沉降稳定为止。一般建筑的最大沉降不超过40mm，本 装置提供的XPS板的压缩量可以使粧间土的承载力得到充分发挥，从而减羟基粧的负担， 有效提高基础整体承载能力。同时，被压缩的XPS板厚度可以忽略，锚固钢筋保证了粧与承 台或筏板的可靠连接。因此，本实用新型可以在保证基粧与承台有效连接的基础上，充分利 用粧间土的承载力。
[0050]若未设置该装置，根据以往的测试数据，粧间土承担上部荷载的比例不会超过 15%。使用本装置，粧间土充分变形，效果类似于复合地基，粧间土可以承担上部荷载比例 在20%~40%之间。
【主权项】
1. 一种利用灌注粧粧间土承载力的装置，包括钢端板、第一XPS板、第二XPS板、灌注 粧主筋、灌注粧环形架立筋；钢端板为带有环形槽的圆形板；环形槽为圆环形，圆环形中设 有多个连接块，将圆环形内外的钢端板连接成一体，钢端板的外径与灌注粧的外径相同；第 一XPS板为环形板，大小同环形槽外的钢端板；第二XPS板为圆形板，大小同环形槽内的钢 端板；第一XPS板和第二XPS板位于钢端板的上端；钢端板设置在PHC管粧上端；多根灌注 粧主筋沿圆周均匀设置在灌注粧内，在灌注粧内从上到下间隔200-250mm设置一个灌注粧 环形架立筋，灌注粧环形架立筋为圆形，在同一水平截面与多根灌注粧主筋连接，灌注粧内 灌注混凝土，多根灌注粧主筋从钢端板的环形槽以及第一XPS板和第二XPS板的环形槽沿 圆周伸出，灌注粧主筋向上伸入承台或筏板内的长度大于500mm或至承台顶面钢筋处，混 凝土垫层设置在地基土表面；混凝土垫层上端设有承台或筏板； 控制灌注粧主筋直径为20~28mm，灌注粧主筋配筋率为0. 65 %~0. 2 % ;第一XPS板 和第二XPS板都是XPS板；第一XPS板的第二XPS板厚度相同，厚度h通过如下的计算公式 (1)和公式⑵确定：其中，P是灌注粧的粧顶压强，Qpu是灌注粧的的单粧极限承载力，根据粧径和工程场地 条件确定，Ap是灌注粧的截面积。2. 根据权利要求1所述的利用灌注粧粧间土承载力的装置，其特征在于，所述环形槽 的外径比灌注粧的内径小100-150mm，缺口内径较灌注粧的内径小200-250mm。3. 根据权利要求1所述的利用灌注粧粧间土承载力的装置，其特征在于，所述灌注粧 内，灌注粧主筋向下伸入灌注粧长度为3D和1. 5m的较大值，D为灌注粧直径；多根灌注粧 主筋在水平面沿灌注粧截面均匀分布。4. 根据权利要求1所述的利用灌注粧粧间土承载力的装置，其特征在于，所述钢端板 与第一XPS板和第二XPS板之间用胶水粘结。5. 根据权利要求1所述的利用灌注粧粧间土承载力的装置，其特征在于，所述灌注粧 环形架立筋与每根灌注粧主筋焊接。6. 根据权利要求1所述的利用灌注粧粧间土承载力的装置，其特征在于，所述配筋率 为主筋截面积与粧截面积之比。7. 根据权利要求1所述的利用灌注粧粧间土承载力的装置，其特征在于，所述钢端板1 的厚度为5-10mm〇8. 根据权利要求1所述的利用灌注粧粧间土承载力的装置，其特征在于，所述灌注粧 环形架立筋为直径为6mm的圆形架立筋。9. 根据权利要求1所述的利用灌注粧粧间土承载力的装置，其特征在于，所述混凝土 垫层的厚度为100-300mm。
【专利摘要】本实用新型公开了一种利用灌注桩桩间土承载力的装置，包括钢端板、第一XPS板、第二XPS板、灌注桩主筋、灌注桩环形架立筋；钢端板为带有环形槽的圆形板；环形槽为圆环形，圆环形中设有多个连接块，将圆环形内外的钢端板连接成一体，第一XPS板为环形板，大小同环形槽外的钢端板；第二XPS板为圆形板，大小同环形槽内的钢端板；第一XPS板和第二XPS板位于钢端板的上端；钢端板设置在PHC管桩上端；多根灌注桩主筋从钢端板的环形槽以及第一XPS板和第二XPS板的环形槽沿圆周伸出，灌注桩主筋向上伸入承台或筏板内；本实用新型充分发挥和利用灌注桩桩间土承载力，可以减轻基桩的负担，降低造价，增加经济性。
【IPC分类】E02D5/34
【公开号】CN204645025
【申请号】CN201520301049
【发明人】韩小雷, 李耀琨, 季静, 邱焱坤, 符东龙
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月11日