专利名称：一种格构桩基础及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种桩结构基础及对其的施工，具体为一种格构桩基础及其施工方法。
背景技术：
在工程领域中，基础是为了保证建筑以及桥梁基础的安全，避免产生基础变形危及上部结构的安全稳定。工程上通常采用的基础为混凝土扩大基础和桩基础；桩基础包括诸如深层搅拌水泥土桩、高压旋喷桩、槽钢钢板桩和钻孔灌注桩、钢管打入桩、混凝土打入桩等；在房屋建筑中通常还采用筏基和箱型基础以及它们与桩基的复合结构以满足承载力的要求。但这些基础都存在如下缺点(1)桩与桩之间是孤立的，无法在地下形成大面积的相互连接形成一个完整的整体，因此经常产生房屋建筑、建筑桥梁等的不均勻沉降导致上部结构开裂或倾斜破坏。(2)桩与周围岩体的仅仅基于在桩的侧壁上接触，因而接触面积很小，因而桩的摩擦承载力很小。(3)桩与桩之间相互独立，使得每个桩的体积较大，施工速度慢，施工周期很长，材料使用量大，成本高。(4)筏基和箱型基础都需要将地基全部开挖；筏基的浇筑厚度大，整体抗弯曲强度不足；箱型基础施工完成后要进行回填，荷载不均勻；两者均工程量大，施工时间长，投入材料多，耗费成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种施工速度快，施工周期短，成本低，整体力学性能优良的格构桩基础及其施工方法。为了解决上述技术问题，达到实现所述目的，本发明的技术方案如下一种格构桩基础，包括置于地下的基桩2，连接在基桩顶端的地上基础1 ；其特征在于，所述的基桩2之间通过地下连续墙3相互连接，形成一个呈整体结构的地下基础；地下基础由以基桩2为节点，以从地表向下连续设置的地下连续墙3为连接体，以基桩2和地下连续墙3形成的横截面为网状的格状结构体为基本单元，共同连接扩展所形成。进一步，所述的基桩2下端设置有横截面积增大的扩大桩尖4 ；地下连续墙3的下端设置有横截面积增大的扩大基础5，地下连续墙3的纵截面采用变截面构造。 更进一步，所述的扩大桩尖4和扩大基础5位于同一水平面上，扩大桩尖4和扩大基础5相互对应连接为一个整体。更进一步，所述的扩大基础5的水平面高于扩大桩尖4的水平面，扩大基础5和对应的基桩2相互连接为一个整体。进一步，所述的地上基础1为承台或筏基或箱型基础或连续地梁。进一步，所述的地下连续墙3内设置有用于分段施工的分段配筋装置6 ；所述的分段配筋装置6包括钢筋601和钢管602，钢管602的外直径不大于地下连续墙3的厚度，从上到下均勻的贯穿设置有若干平行于地下连续墙3设置的钢筋601，内部浇筑有混凝土 7 ； 相邻的分段配筋装置6的钢筋601自由端相互交错，并由混凝土 7浇筑连接在一起。更进一步，所述的钢管602的外直径等于地下连续墙3的厚度，在平行于地下连续墙3的钢管602壁上设置有若干用于流出部分混凝土 7的通孔603。一种格构桩基础的施工方法，其特征在于，由如下步骤完成a.施工放线定位，通过施工放样确定各个基桩2的准确位置；b.打基桩孔，利用现有的桩孔施工工具完成基桩孔的开挖；c.分段开槽，利用开槽工具，以步骤b中所述的基桩孔为中心，向纵横相邻的基桩孔方向分段开槽，并采用支撑装置分段支撑；d.安置钢筋骨架，在步骤c所述的以分段开槽并分段支撑好的槽体和其对应的基桩孔内分段安置钢筋骨架；e.分段浇筑，在步骤的中所述的安置好钢筋骨架的基桩孔和槽体中浇筑混凝土 7 形成基桩2和对应的地下连续墙3，并将钢筋骨架的的自由端裸露出浇筑的混凝土 7适当长度，用于和相邻的钢筋骨架接茬；f.形成格构桩基础，对每个基桩孔依次全部完成步骤c到e的程序后形成一个呈整体结构的地下基础，在地下基础的顶端设置地上基础1，最后形成格构桩基础。进一步，步骤c分段开槽中所述的开槽工具为风动开槽钻头，所述的支撑装置为支撑气囊或分段配筋装置6。进一步，所述的步骤b到e针对同一个基桩孔能够按顺序依次完成，针对不同的基桩孔能够同时进行。本发明的旨在提供一种格构桩基础，在地下的基桩2之间通过风动开槽钻头开槽，形成深窄基坑，基坑下端进行端扩形成扩大头，基坑里用钢筋做骨架混凝土 7浇筑，形成连接基桩2的地下连续墙3，格构桩基础的深度几米到几十米，使得原来的桩基础通过连续墙相互连接起来，形成一个以网状的格状结构体为基本单元扩展形成的整体，类似于目前的箱型结构，但区别在于本发明的基桩2和地下连续墙3以及周围岩体8共同作用，不用整体开挖，然后回填，可直接操作，格构桩基础内的岩体8保持原有状态，整体性好，并且和格构桩基础成为一体，使格构桩基础的刚度好，抗弯性强，荷载大；并且也由于不用整体开挖，因此深度远远大于目前的箱型基础，因此基础的稳定性、安全性远胜于箱型基础，还大大的降低了造价。本发明一种格构桩基础及其施工方法，其有益效果在于1)原来的桩基础中为了达到设计所需的力学要求，桩的直径都较大，而且随建筑物高度等增加；但是本发明的基桩2之间由于采用地下连续墙3与其一起相互连接成为一个受力的格构整体，因此基桩2的直径可大大减小，并且施工可分段完成，因而节省了大批的材料，由于采用专业的开槽、配筋设备，施工速度快，极大的缩短了混凝土 7浇筑的工期。2)本发明中所述的格构桩基础的表面积从单桩的外围面积扩大到包括地下连续墙3的外围面积，远大于现有的桩基础的表面积，因而桩侧摩阻大，摩擦承载力大；同时各个基桩2的桩尖可以采用扩大桩尖4，因而桩尖的承载力远大于其他无法完成端扩的桩型； 因此，本发明所述的格构桩基础的承载力大大提高，在相同要求下，大大减少了施工的工序，加快了施工进度。3)本发明中所述的格构桩基础，由于地下基础为一个不开挖回填的整体结构，再配合在地下基础顶端形成的地上基础1，因此其所受的弯曲应力和剪切力不会集中到独立的基桩2上，而是由整体分摊，抗弯抗剪的能力远远大于其他基础结构，彻底消除传统基础结构不均勻沉降引起的病害，同时大大增加了建筑物的抗震能力，特别适用于高层或超高层建筑物的基础。
图1为本发明实例中所述地下基础结构的俯视2为本发明实例中所述地下基础结构的正视3为本发明中分段配筋装置的横截面4为本发明中分段配筋装置的纵截面中地上基础1、基桩2、地下连续墙3、扩大桩尖4、扩大基础5、分段配筋装置6、 混凝土 7、岩体8、钢筋601、钢管602、通孔60具体实施例方式以下结合附图，通过实施例对发明做进一步描述。本发明一种格构桩基础，如图2所示，其包括地上基础1和由基桩2、地下连续墙3 组成的地下基础；地上基础可以为承台或筏基或箱型基础或连续地梁；地下基础还可以包括扩大桩尖4、扩大基础5、分段配筋装置6 ；地下基础由以基桩2为节点，以从地表向下连续设置的地下连续墙3为连接体连接基桩2，以基桩2和地下连续墙3形成的横截面为网状的格状结构体为基本单元，共同连接扩展所形成；参见图1，地下基础中，在基桩2下端还可以设有扩大桩尖，在地下连续墙3下端还可以设有扩大基础，在地下连续墙3纵截面采用变截面构造，内部还可以设置有分段配筋装置6。其中的分段配筋装置6，参见图3、图4，其包括外直径不大于地下连续墙3的厚度的钢管602，从上到下贯穿钢管602并平行于地下连续墙设置的钢筋601 ；相邻的分段配筋装置6的钢筋601自由端相互交错，并由混凝土 7浇筑连接在一起；当钢管602的外直径等于地下连续墙3的厚度时，钢管602壁上接触岩体8的两侧设置有若干用于流出部分混凝土 7的通孔603。一种格构桩基础的施工方法，其步骤如下a.施工放线定位，通过施工放样确定各个基桩2的准确位置；b.打基桩孔，利用现有的桩孔施工工具完成基桩孔的开挖；c.分段开槽，利用开槽工具，以步骤b中所述的基桩孔为中心，向纵横相邻的基桩孔方向分段开槽，并采用支撑装置分段支撑；d.安置钢筋骨架，在步骤c所述的以分段开槽并分段支撑好的槽体和其对应的基桩孔内分段安置钢筋骨架；e.分段浇筑，在步骤的中所述的安置好钢筋骨架的基桩孔和槽体中浇筑混凝土 7形成基桩2和对应的地下连续墙3，并将钢筋骨架的的自由端裸露出浇筑的混凝土 7适当长度， 用于和相邻的钢筋骨架接茬；f.形成格构桩基础，对每个基桩孔依次全部完成步骤c到e 的程序后形成一个呈整体结构的地下基础，在地下基础的顶端设置地上基础1，最后形成格构桩基础。
其中步骤c分段开槽中所述的开槽工具为风动开槽钻头，具体为名为“风动开槽钻头”(申请号201120248943.8)的专利所述的风动开槽钻头，其中的支撑装置为支撑气囊或分段配筋装置6，具体为一种格构桩基础中所述的分段配筋装置6 ；采用分段配筋装置 6后可以方便的将钢筋601—端留茬，而在另一端进行浇筑，参见图3。其中步骤b到e针对同一个基桩孔只能够按顺序依次完成，针对不同的基桩孔能够同时进行展开，对工作进行合理的统筹，大大的提高了工程进度和施工效率。
权利要求
1.一种格构桩基础，包括置于地下的基桩O)，连接在基桩顶端的地上基础(1)；其特征在于，所述的基桩( 之间通过地下连续墙C3)相互连接，形成一个呈整体结构的地下基础；地下基础由以基桩(2)为节点，以从地表向下连续设置的地下连续墙(3)为连接体，以基桩( 和地下连续墙C3)形成的横截面为网状的格状结构体为基本单元，共同连接扩展所形成。
2.如权利要求1所述的一种格构桩基础，其特征在于，所述的基桩(2)下端设置有横截面积增大的扩大桩尖；地下连续墙(3)的下端设置有横截面积增大的扩大基础(5)，地下连续墙(3)的纵截面采用变截面构造。
3.如权利要求2所述的一种格构桩基础，其特征在于，所述的扩大桩尖(4)和扩大基础 (5)位于同一水平面上，扩大桩尖(4)和扩大基础( 相互对应连接为一个整体。
4.如权利要求2所述的一种格构桩基础，其特征在于，所述的扩大基础(5)的水平面高于扩大桩尖的水平面，扩大基础( 和对应的基桩( 相互连接为一个整体。
5.如权利要求1或2所述的一种格构桩基础，其特征在于，所述的地上基础(1)为承台或筏基或箱型基础或连续地梁。
6.如权利要求1或2所述的一种格构桩基础，其特征在于，所述的地下连续墙(3)内设置有用于分段施工的分段配筋装置(6)；所述的分段配筋装置(6)包括钢筋(601)和钢管(602)，钢管(602)的外直径不大于地下连续墙(3)的厚度，从上到下均勻的贯穿设置有若干平行于地下连续墙C3)设置的钢筋(601)，内部浇筑有混凝土(7)；相邻的分段配筋装置(6)的钢筋(601)自由端相互交错，并由混凝土(7)浇筑连接在一起。
7.如权利要求6所述的一种格构桩基础，其特征在于，所述的钢管(602)的外直径等于地下连续墙(3)的厚度，在平行于地下连续墙(3)的钢管(60 壁上设置有若干用于流出部分混凝土 (7)的通孔(603)。
8.—种格构桩基础的施工方法，其特征在于，由如下步骤完成a.施工放线定位，通过施工放样确定各个基桩O)的准确位置；b.打基桩孔，利用现有的桩孔施工工具完成基桩孔的开挖；c.分段开槽，利用开槽工具，以步骤b中所述的基桩孔为中心，向纵横相邻的基桩孔方向分段开槽，并采用支撑装置分段支撑；d.安置钢筋骨架，在步骤C所述的以分段开槽并分段支撑好的槽体和其对应的基桩孔内分段安置钢筋骨架；e.分段浇筑，在步骤的中所述的安置好钢筋骨架的基桩孔和槽体中浇筑混凝土(7)形成基桩( 和对应的地下连续墙( ，并将钢筋骨架的的自由端裸露出浇筑的混凝土(7)适当长度，用于和相邻的钢筋骨架接茬；f.形成格构桩基础，对每个基桩孔依次全部完成步骤c到e的程序后形成一个呈整体结构的地下基础，在地下基础的顶端设置地上基础(1)，最后形成格构桩基础。
9.如权利要求8所述的一种格构桩基础的施工方法，其特征在于，步骤c分段开槽中所述的开槽工具为风动开槽钻头，所述的支撑装置为支撑气囊或分段配筋装置(6)。
10.如权利要求8或9所述的一种格构桩基础的施工方法，其特征在于，所述的步骤b 到e针对同一个基桩孔能够按顺序依次完成，针对不同的基桩孔能够同时进行。
全文摘要
本发明涉及一种桩结构基础及对其的施工，具体为一种施工速度快，施工周期短，成本低，整体力学性能优良的格构桩基础及其施工方法。一种格构桩基础，包括置于地下的基桩(2)，连接在基桩顶端的地上基础(1)；其中基桩(2)之间通过地下连续墙(3)相互连接，形成一个呈整体结构的地下基础；地下基础由以基桩(2)为节点，以从地表向下连续设置的地下连续墙(3)为连接体，以基桩(2)和地下连续墙(3)形成的横截面为网状的格状结构体为基本单元，共同连接扩展所形成。一种格构桩基础的施工方法，包括如下六个步骤a.施工放线定位，b.打基桩孔，c.分段开槽，d.安置钢筋骨架，e.分段浇筑，f.形成格构桩基础。
文档编号E02D29/02GK102493475SQ201110402590
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者牛伟民 申请人:牛伟民