一种建筑补偿地坪的制作方法

本发明涉及建筑固定件，具体地说涉及一种建筑补偿地坪。

背景技术：

对于目前一般的高层建筑物，因其自重大，建筑基础通常需要设计成筏板基础的形式。如果建筑物本身没有或不需要设计地下室，则需要在筏板基础上直接回土以形成建筑物一层的地面(以下简称为建筑地坪)。

通常建筑物的基础埋深由两个要素控制，一是基础需要落在足够支撑建筑物重量的土层上，二是为保证基础抗滑移、抗倾覆等特性，基础通常需要设置一个最小构造埋深。一般而言，建筑物越高，其基础需要埋置的深度就越深，而基础上的回土就越厚，这些回土的荷载反过来又需要基础来承担，基础最后将所有的荷载传递给基础下方的土层，这样对土层的要求就越高，如果土层承载力不满足，基础就需要往下加深以寻求承载力更高的土层，或者直接将造价相对较低的筏板基础改变设计成桩基础以满足地基承载力的要求。

对于采用回土方式形成的建筑地坪(目前建筑地坪做法是：自下而上分别为素土夯实层、不小于100厚碎石层、不小于100厚砼基层以及20厚砂浆面层)，其存在以下缺点：

1.素土夯实层很难夯实，实际操作中基本无法达到压实系数不小于0.94的规范要求；

2.因为素土夯实层夯不实，建筑地坪在使用一段时期后，因为土体的自然沉降而造成建筑地坪开裂；

3.采取回土方式的建筑地坪，因其下面的素土夯实层与室外是连通的，这样土中的孔隙水会从室外进入室内土层并通过毛细现象进入到室内地面，造成一层地面阴雨天返潮、墙面生霉；

4.施工过于复杂，周期长、造价高。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的是要提供一种结构简单，施工方便、周期短，造价低廉，避免沉降和室内返潮的建筑补偿地坪。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种建筑补偿地坪，自下而上包括筏板基础、补偿预制墩层以及自平砂浆面层；所述补偿预制墩层包括多根预制墩，所述预制墩包括墩柱以及形成于墩柱的上端的墩台，所述墩台的顶面面积大于墩柱的横截面面积。

优选的，所述预制墩采用混凝土材料制成，且所述预制墩内嵌设有一个以上的中空填充体以及多个实心填充体，所述中空填充体和实心填充体均采用纤维材料制成。

优选的，所述预制墩内嵌设的中空填充体有两个以上，且各所述中空填充体沿着所述预制墩的高度方向排成一列。

优选的，所述预制墩内嵌设的中空填充体有一个，所述中空填充体包括筒状侧壁以及形成于筒状侧壁的上端的顶壁，所述中空填充体与所述预制墩同轴布置。

优选的，所述实心填充体呈球形。

优选的，所述墩柱呈圆柱形，所述墩台呈倒置的正四棱椎台形。

优选的，所述预制墩内还嵌设有一根加强杆，所述加强杆依次穿过各所述中空填充体。

优选的，所述预制墩采用自平支座固定在所述筏板基础上，所述自平支座包括固定座以及压力记忆片，所述固定座由底板以及设置在底板的顶面的套管相连构成，所述底板上开有与所述套管的内腔相连通的注浆通道，所述压力记忆片采用纤维材料制成，所述预制墩的下端插入所述套管内，所述压力记忆片垫设在所述预制墩的下方。

优选的，所述自平砂浆面层内嵌设有水泥砂浆浇注结构，所述水泥砂浆浇注结构包括两根以上的相互平行间隔布置的浇注管，任意相邻两根所述浇注管之间均连接有衔通管，各所述浇注管上分别开设有多个浇注孔，且各所述浇注管的底部分别设有一个以上的定位结构，所述定位结构包括支撑板以及垂直连接在支撑板的底面的卡板，所述支撑板的顶面连接在所述浇注管的底部，所述卡板插设在相邻两个所述预制墩之间。

优选的，各所述浇注管上的多个所述浇注孔分别沿着各所述浇注管的轴向排成三排，且其中一排位于所述浇注管的顶部，另外两排分别位于所述浇注管的水平径向方向两侧。

相比于现有技术，本发明具有以下优点：

本发明用补偿预制墩层和自平砂浆面层替换现有的素土夯实层、碎石层、砼基层以及砂浆面层，结构简单，施工方便、周期短，造价低廉，因略去了素土夯实层，补偿预制墩层直接落在筏板基础上，因此不存在沉降，而且没有素土夯实层与室外连通，避免了室内返潮现象。

附图说明

图1是本发明一实施例的结构示意图。

图2是本发明一实施例中补偿预制墩层的立体结构示意图。

图3是本发明一实施例中自平支座的结构示意图。

图4是本发明一实施例中浇注结构的第一种结构示意图。

图5是a-a剖视图。

图6是本发明一实施例中浇注结构的第二种结构示意图。

图7是b-b剖视图。

图8是本发明一实施例中预制墩的第一种结构示意图。

图9是本发明一实施例中预制墩的第二种结构示意图。

图10是本发明一实施例中预制墩的第三种结构示意图。

图11a至图11g是第一种结构的预制墩的制造工艺步骤图。

图12是第一种结构的预制墩的制造工艺的脱模示意图。

图13a至图13d是第三种结构的预制墩的制造工艺步骤图。

图14是第三种结构的预制墩的制造工艺的脱模示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

请参阅图1和图2，本发明建筑补偿地坪自下而上包括筏板基础1、补偿预制墩层2以及自平砂浆面层3；所述补偿预制墩层2包括多根预制墩21，所述预制墩21包括墩柱211以及形成于墩柱211的上端的墩台212，所述墩台212的顶面面积大于墩柱211的横截面面积。

本发明用补偿预制墩层和自平砂浆面层替换现有的素土夯实层、碎石层、砼基层以及砂浆面层，结构简单，施工方便、周期短，造价低廉，因略去了素土夯实层，补偿预制墩层直接落在筏板基础上，因此不存在沉降，而且没有素土夯实层与室外连通，避免了室内返潮现象。

具体实施中，所述墩柱211设计成圆柱形，容易浇筑成型，且承载力较高，所占体积较小，一方面减轻预制墩自重，另一方面墩台下面尽量要求有大空间，以便于安装管线7及日常使用检修，所述墩台212设计成倒置的正四棱椎台形，椎台的侧面与底面的夹角为45度，这样既可满足素砼刚性冲切角的要求，又能用最小的棱椎台厚度做成最大的底面积，减小墩体在建筑物中布置的数量，此外墩台的顶面为正方形，多根预制墩行列式排列，容易拼接，且墩台的顶面之间的缝隙较小，容易控制。

请参阅图3，为了固定预制墩，所述预制墩21采用自平支座固定在所述筏板基础1上，所述自平支座包括固定座41以及压力记忆片42，所述固定座41由底板411以及设置在底板411的顶面的套管412相连构成，所述底板411上开有与所述套管412的内腔相连通的注浆通道4111，所述压力记忆片42采用纤维材料制成。

安装时，将预制墩的下端插入所述套管内，将压力记忆片垫设在预制墩的下方，然后采取压力注浆的方式经注浆通道将水泥浆自下而上注入套管的内腔，这样所有的浆液必须透过压力记忆片，等到浆液注满述套管空腔时，压力记忆片里的每一个空隙肯定均能被浆液填充满，待浆液固结后即定型并产生强度，待固定件的下端也被牢牢固定在套管内。

由于压力记忆片是采用纤维材料制成的，因此在未注浆时可随意变形，并能在预制墩的重力作用下产生相应的变形但又不会被压的过于密实，浆液能够透过压力记忆片，这样只要将预制墩上端安装调校到位，其与压力记忆片接触的下端面，以及自平支座与筏板基础之间的接触面都可以不用是水平的，在注浆时，预制墩的下端的安装偏差可自行被压力记忆片及填充在被压力记忆片内的水泥浆抵消，实现自平的功能。

为了使浆液顺畅地透过压力记忆片，在压力记忆片里面填充少量的水泥、石灰粉及粗砂，安装前喷洒少量的水，这些材料混在一起后会发生反应，形成一种蜂窝状的结构，一方面这种蜂窝状的结构可以产生一定的强度用以支撑待固定件的重量，另一方面压力记忆片内的空隙更多，浆液流通更加顺畅。

具体实施时，套管412的形状及大小根据预制墩的尺寸变化而变。为了提高固定座41的强度，保证固定效果，所述底板411与套管412为一体成型构件，固定座41采用不锈钢材料制成。

为了使浆液流通顺畅，所述注浆通道4111设计成l形，也即注浆通道4111由一段竖直段和一段水平段组成，注浆通道4111的竖直段平行于底板11的厚度方向。

另外，所述底板411上开有三个以上的供螺栓穿过的第一通孔4112。这样可通过螺栓将底板固定在筏板基础上。

施工自平砂浆面层时，用沥青麻丝等填充物将各预制墩的墩台之间的缝隙封堵住，然后浇注水泥砂浆来成型自平砂浆面层。

为了避免水泥材料集中排放，浇注过程安全稳定，本发明采用特殊设计的水泥砂浆浇注结构进行水泥砂浆的浇筑来成型自平砂浆面层3，参见图4和图5，所述水泥砂浆浇注结构包括两根以上的相互平行间隔布置的浇注管51，任意相邻两根所述浇注管51之间均连接有衔通管52，各所述浇注管51上分别开设有多个浇注孔511，且各所述浇注管51的底部分别设有一个以上的定位结构，所述定位结构包括支撑板53以及垂直连接在支撑板53的底面的卡板54，所述支撑板53的顶面连接在所述浇注管51的底部，所述卡板54插设在相邻两个所述预制墩21之间。

通过浇注管及其上的浇注孔排出水泥砂浆实现浇筑，这样水泥砂浆在各个区域多点排出，避免了集中排放，从而可在短时间内自流流淌成镜面般，另外通过衔通管连通各浇注管，可以快捷地将水泥砂浆通入各浇注管，而且卡板插设在相邻两个所述预制墩之间，支撑板贴合预制墩，可以有效固定浇注管，待水泥砂浆固结后，无需取出水泥砂浆浇注结构，水泥砂浆浇注结构嵌设在成型的水泥体中自平砂浆面层3，其内部也被水泥体填满，可替代一般的抗裂钢筋，起到增强的作用。

为了进一步使水泥砂浆均匀多点排出，各所述浇注管51上的多个所述浇注孔511分别沿着各所述浇注管51的轴向排成三排，且其中一排位于所述浇注管51的顶部，另外两排分别位于所述浇注管51的水平径向方向两侧。

为了进一步提高浇注管的稳定性，所述支撑板31上开设有两个以上的供螺栓穿过的通孔311。使用时，通过螺栓将支撑板固定在地面上。

图4和图5例示的结构中，各所述浇注管51的底部分别设有两个以上的定位结构，所述定位结构的卡板54的延展面垂直于所述浇注管51的轴向。这样定位结构多点设置，节省材料。

图6和图7例示的结构中，各所述浇注管51的底部分别设有一个定位结构，所述定位结构的支撑板53和卡板54的长度与所述浇注管51的长度相应，且所述定位结构的卡板54的延展面平行于所述浇注管51的轴向。这种设计，固定可靠，安装方便，并且能够填充更多的各预制墩的墩台之间的缝隙，减小填充物的用量。

参见图8，为了获取具有较轻的自重和较好的强度和稳定性的预制墩21，所述预制墩21采用混凝土材料制成，且所述预制墩21内嵌设有一个以上的中空填充体22以及多个实心填充体23，所述中空填充体22和实心填充体23均采用纤维材料制成预，而且制墩本身就是砼制品，无需额外设置砼层。

混凝土材料比泡沫砼强度更好，而与此同时，预制墩内部嵌设有中空填充体以及实心填充体，中空填充体能够形成中空的环境，减轻主体自重，实心填充体也可以减轻自重，并且中空填充体和实心填充体采用纤维材料制成，能够提高砼体的强度和刚度，有效防止砼体开裂，因此其具有较轻的自重和较好的强度和稳定性。

为了避免墩体内部形成较大没有砼体的区域，将所述实心填充体23设计成球形，这样各实心填充体之间接触面最小，各实心填充体之间可以充分填充砼体，保证预制墩的强度。

图8示例的结构中，所述预制墩21内嵌设的中空填充体22有两个以上，且各所述中空填充体22沿着所述预制墩21的高度方向排成一列。这样各中空填充体之间有砼体，相当于墩体内有横向的约束，从而可以增强墩体的抗压强度及稳定性，为了保证墩体自重和强度，墩台的内部嵌设有一个所述中空填充体，墩柱的内部嵌设有至少一个所述中空填充体；为了进一步提高预制墩的强度，所述预制墩21内还嵌设有一根加强杆24，所述加强杆24依次穿过各所述中空填充体22。加强杆可用于固定各中空填充体，成型后，加强杆对各中空填充体起到加强拉结的作用，优选地，所述加强杆与所述预制墩同轴布置。

图8示例的结构中，所述中空填充体22呈椭球形，图9示例的结构中，中空填充体22设计成长方体形或半球形。采用这些形状的中空填充体对预制墩的强度影响较小，也就是说预制墩的强度更好。优选地，嵌设于所述墩台的内部的所述中空填充体呈半球形，强度效果最好。

为了便于成型，相邻两个所述中空填充体22中，位于上侧的所述中空填充体22的底部具有套管221，位于下侧的所述中空填充体22的顶部具有插杆222，所述插杆222插接在所述套管221内。这样在浇筑时，不仅方便置入各中空填充体，而且各中空填充体之间相互约束，避免移位。优选的，加强杆穿过所述插杆和套管，便于固定和进一步提高强度。

参见图11a至图11g，上述这种嵌设的中空填充体22有两个以上的预制墩21的制造模具包括支承台51、旋转台52以及外模盒53，所述旋转台52转动安装在所述支承台51上，所述外模盒53可拆卸固定在所述旋转台52上，所述中空填充体上开有多个用于注浆流向所述外模盒53与所述中空填充体之间的微孔223。

浇筑时，各所述中空填充体22设置在所述外模盒53内，且各所述中空填充体沿着所述外模盒53的轴线方向排成一列，加强杆24依次穿过各所述中空填充体插接在所述外模盒53的底部，制造时，将注浆(一般是混凝土)注入中空填充体，转动旋转台52，在旋转台52的带动下，外模盒53进行旋转，这样就产生了离心运动，中空填充体内的注浆经过微孔流向外模盒53与中空填充体之间并渐渐将外模盒53与中空填充体之间的空隙填满。

具体实施时，所述中空填充体上开有供注浆管伸入所述中空填充体内的让位孔224；微孔的孔径为1.5cm，既不影响注浆的流动，又能够在浇筑后，避免发生回流；外模盒53的外表面底部设有螺杆531，实现其可拆卸固定。

进一步地，所述外模盒53的内表面底部也设有插杆或套管，用于与最靠近的中空填充体相连，提高稳定性；为了便于在成型后脱模，所述外模盒53由镜像对称的左模板531和右模板532拼合而成，如图12所示，所述外模盒53的上部内腔呈圆柱形，用于成型墩柱，下部内腔呈正四棱椎台形，用于成型墩台。

参见图11a至11g，进行预制墩制造的工艺步骤具体如下：

(1)将外模盒固定在旋转台上，将加强杆的下端插接在外模盒的底部，然后将第一个中空填充体穿设在加强杆上，并令其上的插杆插接在外模盒底部的套管内，然后在外模盒与第一个中空填充体之间投入采用纤维材料制成的实心填充体，见图11a；

(2)将注浆管6经让位孔插入中空填充体中，并转动旋转台，在离心力下，混凝土充满在外模盒与第一个中空填充体之间，见图11b；

(3)之后将第二个中空填充体穿设在加强杆上，并令其上的插杆插接第一个中空填充体上的插管内，然后在外模盒与第二个中空填充体之间投入实心填充体，按照步骤(2)的方法，使混凝土充满在外模盒与第二个中空填充体之间，依次类推，根据实际需要，通过更多的中空填充体实现更长的预制墩的离心浇筑，见图11c至11e；

(4)待砼体终凝后，将外模盒从旋转台上拆下，移至蒸养釜中进行蒸养，见图11f；

(5)蒸养完成后，将外模盒取出，脱去外模盒，将预制墩多余的部分截断，脱模示意图见图12，最终成型的预制墩结构见图11g。

图10示例的结构中，所述预制墩21内嵌设的中空填充体22有一个，所述中空填充体22包括筒状侧壁221以及形成于筒状侧壁221的上端的顶壁222，所述中空填充体22与所述预制墩21同轴布置。

为了保证墩体自重和强度，所述中空填充体22的顶壁222伸至所述墩台212的内部，所述中空填充体22的筒状侧壁221下端开口并延伸至墩柱211的下端。优选的，所述中空填充体22的顶壁222呈半球形，强度效果最好。

参见图13a至图13d，上述这种嵌设的中空填充体22为一个的预制墩21的制造模具与前述相似，差别仅在于多设有支撑壳体54，浇筑时，所述中空填充体设置在所述外模盒内，所述支撑壳体套设在所述中空填充体内，且所述中空填充体与所述外模盒同轴布置，所述支撑壳体的外轮廓形状、大小与所述中空填充体的内腔的形状、大小相应，所述中空填充体和支撑壳体上均开设有多个用于注浆流向所述外模盒与所述中空填充体之间的微孔。

具体实施中，支撑壳体5上开有供注浆管伸入所述支撑壳体5内的让位孔，成型后，只需脱除支撑壳体，无需脱除中空填充体。

为了方便中空填充体以及支撑壳体的固定，所述支撑壳体的外表面底部设有插杆，所述外模盒的内表面底部设有套管，浇筑时，所述插杆穿过所述中空填充体插接在所述套管内。

工艺步骤具体如下：

(1)参见图13a，将外模盒固定在旋转台上，将支撑壳体套设在中空填充体内，再一起置于外模盒内，并令其上的插杆插接在外模盒底部的套管内，然后在外模盒与中空填充体之间投入采用纤维材料制成的实心填充体；

(2)参见图13b，将注浆管经让位孔插入支撑壳体中，并转动旋转台，在离心力下，混凝土充满在外模盒与中空填充体之间；

(4)参见图13c，待砼体终凝后，将外模盒从旋转台上拆下，移至蒸养釜中进行蒸养；

(5)参见图13d，蒸养完成后，将外模盒取出，脱去外模盒以及支撑壳体，脱模示意见图14。

本发明使用的纤维材料优选为植物纤维材料，例如秸秆纤维，秸秆是籽实收获后纤维成分含量很高的农作物残留物，包括玉米、稻草、小麦、马铃薯等的秸秆，秸秆纤维就是用秸秆经过一定粗加工，得到的面状或者线状的纤维，秸秆纤维材料具有环保、成本低的优点，而且增强作用好。

具体实施中，一般倒置正四棱椎台形的墩台的上底边长不大于1000mm，下底边长取400mm，高度取400mm，墩身的外径为400mm，壁厚为130mm，中空填充体的最大直径为140mm，实心填充体的直径不大于50mm。

墩按自身构造的空洞率20％计算，实心填充体占比40％，墩换算容重在25*0.8*0.6＝12kn/m3，此外墩台大而墩身小，根据墩台上底所占的面积而进行换算，墩约占到整个空间的30％，则建筑补偿地坪的换算后容重约为25*0.8*0.6*0.3＝3.6kn/m3，而如果采用回土方式的建筑地坪，土的容重一般不小于18kn/m3，而本发明只有常规建筑地坪容重的20％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。