专利名称：预制立柱空腔浅基础及施工方法
技术领域：
本发明涉及建筑地基基础领域，特别涉及一种预制立柱空腔浅基础及施工方法。
背景技术：
沿海地区地下水水位较高，土质在浅层通常很软，土质为粘土、粉土或者淤泥 土，即使在山区，有可能浅部土质比较差，甚至在地下水作用下存在流沙，而稍深处为 岩石等较硬的地质。对于这样的地质，如果采用实心混凝土浅基础，由于基础持力层为 较深的岩石部位，基础的混凝土用量较大，经济效益不佳；另外由于持力层以上的基础 混凝土重量较大，增加了持力层的荷载，对基础安全性能不利。
内壁保持粗糙，使桩身砼与预制 第一节立柱采用刃脚，刃脚的作
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的提供一种预制立柱空腔浅基础及施 工方法，通过空腔浅基础减少混凝土用量和地基荷载，解决实心混凝土基础经济效益和 社会效益不佳的问题。 本发明包括顶板、预制立柱、底板、引流管。在施工过程中预制立柱作为护 壁，在使用阶段预制立柱作为承重构件。顶板可采用砼预制板或者现浇混凝土。底板可 根据岩层坡度变化情况进行调整。底板可以为水平，也可以为凹形。立柱埋置引流管， 引流管埋设位置在距本节立柱底部的300 500mm处，间距为400 600mm。
本发明施工步骤包括 [OOOS] (1)预制基础立柱。 立柱制作时外壁保持光滑，以利于立柱下沉 砼内管接触面具有较大的摩擦系数，提高桩侧摩擦力 用是切土便于立柱下沉，刃脚部位应采用钢筋加强。 [OOOS] (2)基础立柱就位。
根据放样的立柱位置将立柱定位。 [OO10] (3)挖立柱内土使立柱下沉。
护壁就位后，从护壁中心向周边均匀开挖
400mm左右，对于砂土每次挖土深度控制在300mm左右，以保证平稳下沉。 土形成锅底形，第二次挖土操作人员同时掏空护壁下的土方，使护壁同时下沉。
立柱下沉时进行实时控制。下沉施工时应控制立柱下沉不发生较大倾斜，为此 在立柱顶部沿四周设置位移传感器，根据位移传感器位移和倾斜率关系来实时监控立柱 下沉时倾斜率情况。 另外，在护壁上口设十字交叉钢筋，十字交叉点悬挂线锤确定中心位置，立柱
每下沉一节重新复核垂直度。 (4)循环上述步骤至基础底板处。
对于粘土每次挖土深度控制在
莨一次挖
3
(5)绑扎基础底板混凝土。底板混凝土厚度为10 20cm。
(6)用砼预制板或者现浇混凝土作为顶板封口 。
本发明节约材料，降低工程造价，縮短施工工期。
图1预制立柱空腔基础一。 图2预制立柱空腔基础二 。 图3第一节立柱节点详图。 图4立柱护壁下沉过程 图5位移和倾斜率关系示意图 l顶板，2立柱，3底板，4引流管。
具体实施方式
实施例1 图1为预制立柱空腔基础一，该基础包括顶板l、立柱2、底板3、引流管4。
本发明施工步骤包括
(1)预制基础立柱2。 立柱2厚度及配筋根据人工挖孔桩深度确定，砼管厚度通常采用120mm，砼管每节高为1000mm，砼强度等级为C25。 立柱2下沉时会受到土侧向压力，计算模型可采取上端铰结、下端固结的模型，立柱2最大弯矩M^为
Mmax = 1/15KYH3 (1) 式中K为土侧向压力系数；Y为土重度；H为立柱下沉深度。
最大剪力Qmax为 Q腿二2/5KYH2 (2) 式中参数含义同式l。 根据最大弯矩和剪力对立柱2进行配筋。 立柱2制作时外壁保持光滑，以利于立柱2下沉。内壁保持粗糙，使桩身砼与预制砼内管接触面具有较大的摩擦系数，提高桩侧摩擦力。 图3为第一节立柱节点详图。上端口采用企口型，立柱2上下端口均预埋铁件，
通过上下端口预埋铁件焊接使上下节护壁紧密搭结。第一节立柱2采用刃脚，刃脚的作
用是切土便于立柱下沉。刃脚部位应采用钢筋加强，刃脚节点详图如图1所示。 立柱2埋置一定数量的引流管3，管材可采用①50mm硬塑料管，近土端管口用
网眼2mm的塑料网布绑扎滤水，另一端管口伸出护壁20 30mm。引流管3埋设位置
在距本节立柱底部的300 500mm处，间距为400 600mm。 (2)基础立柱2就位。 根据放样的立柱2位置将立柱2定位。 (3)挖立柱2内土使立柱2下沉。 护壁就位后，从护壁中心向周边均匀开挖。对于砂土每次挖土深度控制在300mm左右，以保证平稳下沉。第一次挖土形成锅底形，第二次挖土操作人员同时掏空护壁下的土方，使护壁同时下沉，立柱2护壁下沉过程如图4所示。
立柱2下沉时进行实时控制。下沉施工时应控制立柱2下沉不发生较大倾斜，为此在立柱2顶部沿四周设置位移传感器，根据位移传感器位移和倾斜率关系来实时监控立柱2下沉时倾斜率情况。图5为位移和倾斜率关系示意图。图中H为立柱2下沉深
度，l为位移，由图中几何关系得出 <formula>formula see original document page 5</formula>
根据上式编制excel程序，把测试的数据输入excel程序，使报告数据达到信息化，实时立柱2下沉时倾斜率。 另外，在护壁上口设十字交叉钢筋，十字交叉点悬挂线锤确定中心位置，立柱2每下沉一节重新复核垂直度。 挖出的土应及时吊出立柱2，卸在指定地点，卸土地点距立柱2施工位置保持一定距离，以免增加立柱2的侧向附加应力，导致立柱2下沉时摩擦力增大，使立柱2不易下沉。(4)循环上述步骤至基础底板3处。 (5)绑扎基础底板3混凝土。底板混凝土厚度为15cm。底板3为水平形。
(6)用砼预制板作为顶板1封口 。
实施例2 图2为预制立柱空腔基础二，该基础包括顶板1、立柱2、底板3、引流管4。
本发明施工步骤包括
(1)预制基础立柱2。 立柱2厚度及配筋根据人工挖孔桩深度确定，砼管厚度通常采用120mm，砼管每节高为1000mm，砼强度等级为C25。 立柱2下沉时会受到土侧向压力，计算模型可采取上端铰结、下端固结的模型，立柱2最大弯矩M^为
<formula>formula see original document page 5</formula> 式中K为土侧向压力系数；Y为土重度；H为立柱下沉深度。 最大剪力Qmax为<formula>formula see original document page 5</formula> 式中参数含义同式l。 根据最大弯矩和剪力对立柱2进行配筋。 立柱2制作时外壁保持光滑，以利于立柱2下沉。内壁保持粗糙，使桩身砼与预制砼内管接触面具有较大的摩擦系数，提高桩侧摩擦力。 立柱2埋置一定数量的引流管3，管材可采用①50mm硬塑料管，近土端管口用
网眼2mm的塑料网布绑扎滤水，另一端管口伸出护壁20 30mm。引流管3埋设位置
在距本节立柱底部的300 500mm处，间距为400 600mm。 (2)基础立柱2就位。 根据放样的立柱2位置将立柱2定位。
(3)挖立柱2内土使立柱2下沉。 护壁就位后，从护壁中心向周边均匀开挖。对于砂土每次挖土深度控制在300mm左右，以保证平稳下沉。第一次挖土形成锅底形，第二次挖土操作人员同时掏空护壁下的土方，使护壁同时下沉，立柱2护壁下沉过程如图4所示。
立柱2下沉时进行实时控制。下沉施工时应控制立柱2下沉不发生较大倾斜，为此在立柱2顶部沿四周设置位移传感器，根据位移传感器位移和倾斜率关系来实时监控立柱2下沉时倾斜率情况。 另外，在护壁上口设十字交叉钢筋，十字交叉点悬挂线锤确定中心位置，立柱2每下沉一节重新复核垂直度。 挖出的土应及时吊出立柱2，卸在指定地点，卸土地点距立柱2施工位置保持一定距离，以免增加立柱2的侧向附加应力，导致立柱2下沉时摩擦力增大，使立柱2不易下沉。 (4)循环上述步骤至基础底板3处。 (5)绑扎基础底板3混凝土。底板混凝土厚度为15cm。底板3为凹形。
(6)用砼预制板作为顶板1封口 。
权利要求
一种预制立柱空腔浅基础，其特征是包括顶板、立柱、底板、引流管。在施工过程中预制立柱作为护壁，在使用阶段预制立柱作为承重构件。顶板可采用砼预制板或者现浇混凝土。底板可根据岩层坡度变化情况进行调整。底板可以为水平，也可以为凹形。立柱埋置引流管，引流管埋设位置在距本节立柱底部的300～500mm处，间距为400～600mm。
2. 按照权利要求1所述的预制立柱空腔浅基础，其特征是施工步骤包括(1) 预制基础立柱。(2) 基础立柱就位。(3) 挖立柱内土使立柱下沉。(4) 循环上述步骤至基础底板处。(5) 绑扎基础底板混凝土。(6) 用砼预制板或者现浇混凝土作为顶板封口 。
3. 按照权利要求1或者权利要求2所述的预制立柱空腔浅基础，其特征是立柱制作时 外壁保持光滑，内壁保持粗糙。
4. 按照权利要求1或者权利要求2所述的预制立柱空腔浅基础，其特征是第一节立柱 采用刃脚，刃脚部位应采用钢筋加强。
5.按照权利要求1、权利要求2所述的预制立柱空腔浅基础，其特征是挖立柱内土从 护壁中心向周边均匀开挖。对于粘土每次挖土深度控制在400mm左右，对于砂土每次挖 土深度控制在300mm左右，以保证平稳下沉。第一次挖土形成锅底形，第二次挖土操作 人员同时掏空护壁下的土方，使护壁同时下沉。
6. 按照权利要求1、权利要求2所述的预制立柱空腔浅基础，其特征是立柱下沉时进 行实时控制。在立柱顶部沿四周设置位移传感器，根据位移传感器位移和倾斜率关系来 实时监控立柱下沉时倾斜率情况。
7. 按照权利要求1、权利要求2所述的预制立柱空腔浅基础，其特征是立柱下沉时在 护壁上口设十字交叉钢筋，十字交叉点悬挂线锤确定中心位置，立柱每下沉一节重新复 核垂直度。
全文摘要
本发明公开一种预制立柱空腔浅基础及施工方法。其特征是包括顶板、预制立柱、底板、引流管，施工步骤包括(1)预制基础立柱；(2)基础立柱就位；(3)挖立柱内土使立柱下沉；(4)循环上述步骤至基础底板处；(5)绑扎基础底板混凝土；(6)用砼预制板或者现浇混凝土作为顶板封口。本发明节约材料，降低工程造价，缩短施工工期。
文档编号E02D27/00GK101691757SQ20091014683
公开日2010年4月7日 申请日期2009年6月9日 优先权日2009年6月9日
发明者朱奎 申请人:朱奎