專(zhuān)利名稱(chēng)：一種適應(yīng)填土地基沉降的輕鋼廠房柱基礎(chǔ)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種輕鋼廠房柱的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種適應(yīng)填土地基沉降的輕鋼廠房柱基礎(chǔ)。
背景技術(shù)：
在地形起伏不平的山區(qū)城鎮(zhèn)中進(jìn)行工業(yè)新區(qū)建設(shè)，平整場(chǎng)地時(shí)往往大挖大填，且限于工程造價(jià)及工期要求，經(jīng)常難以做到夯填密實(shí)，若鋼結(jié)構(gòu)廠房建于不符合壓實(shí)質(zhì)量要求的填方區(qū)，在填土地基沉降未穩(wěn)定之前進(jìn)行建設(shè)時(shí)，其沉降將直接導(dǎo)致基礎(chǔ)產(chǎn)生相應(yīng)的沉降，從而在上部結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生有害的次應(yīng)力，并使上部結(jié)構(gòu)及建筑發(fā)生變形、開(kāi)裂或失穩(wěn)等，從而嚴(yán)重影響建筑結(jié)構(gòu)安全工作，因此往往需要對(duì)該填土地基進(jìn)行地基處理或采用造價(jià)相對(duì)高昂的樁基礎(chǔ)將荷載傳遞至填土層下穩(wěn)定的地層之中，這樣都需要付出較多的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。如果等待未壓實(shí)的填土地基沉降穩(wěn)定再進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)廠房施工，則所需等待填土固結(jié)的時(shí)間，從剛開(kāi)始填土算起一般至少約5年以上，如等待新填土固結(jié)完成后再進(jìn)行建設(shè)，所付出的時(shí)間代價(jià)則更為昂貴。因此，需要對(duì)現(xiàn)行的填土地基上的輕鋼廠房柱基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)及施工方案進(jìn)行改造，使其能保證填土地基的沉降不造成柱底標(biāo)高降低，并在增高后還能與上部結(jié)構(gòu)柱進(jìn)行可靠地連接，保證荷載自上而下的可靠傳遞及上部結(jié)構(gòu)安全，由此避免代價(jià)相對(duì)高昂的地基處理及樁基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)建設(shè)方案甚至等待填土固結(jié)完成再施工所造成的更為昂貴的時(shí)間損失。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型解決現(xiàn)有填土地基上的輕鋼廠房柱基礎(chǔ)隨填土地基的沉降會(huì)造成柱底標(biāo)高降低，造成輕鋼廠房上部結(jié)構(gòu)及建筑發(fā)生變形、開(kāi)裂或失穩(wěn)，嚴(yán)重影響建筑結(jié)構(gòu)安全工作，以及采用現(xiàn)有技術(shù)所產(chǎn)生的建設(shè)造成維護(hù)成本高昂的問(wèn)題，而提供一種適應(yīng)填土地基沉降的輕鋼廠房柱基礎(chǔ)。解決所述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種適應(yīng)填土地基沉降的輕鋼廠房柱基礎(chǔ)，其特征在于，包括連接鋼筋以及從上到下依次設(shè)置的柱底板、鋼墊板、預(yù)制墊塊和柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，所述連接鋼筋包括頂部螺桿鋼筋和底部錨栓螺桿鋼筋，所述頂部螺桿鋼筋與底部錨栓螺桿鋼筋通過(guò)連接套筒可拆卸連接；所述柱底板用于固定輕鋼廠房的工字鋼鋼柱；所述柱底板、鋼墊板和預(yù)制墊塊設(shè)有數(shù)組貫穿柱底板、鋼墊板和預(yù)制墊塊的過(guò)孔，由連接鋼筋穿過(guò)所述過(guò)孔后將柱底板、鋼墊板、預(yù)制墊塊與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)連為一體；所述頂部螺桿鋼筋的上端通過(guò)雙螺母和螺母墊板與柱底板固定，頂部螺桿鋼筋的下端與底部錨栓螺桿鋼筋的上端通過(guò)連接套筒螺紋連接；底部錨栓螺桿鋼筋的下端與混凝土基礎(chǔ)錨固連接；所述鋼墊板在預(yù)制墊塊相對(duì)兩側(cè)的上方具有出挑部位。[0008]進(jìn)一步地，所述預(yù)制墊塊為鋼板、水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊。進(jìn)一步地，所述過(guò)孔為4組。進(jìn)一步地，所述底部錨栓螺桿鋼筋的底部具有彎折部。進(jìn)一步地，所述預(yù)制墊塊為多個(gè)，所述連接鋼筋包括頂部螺桿鋼筋、中部螺桿鋼筋、底部錨栓螺桿鋼筋，所述頂部螺桿鋼筋、中部螺桿鋼筋以及底部錨栓螺桿鋼筋通過(guò)連接套筒螺紋連接。相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下有益效果I、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，施工方便，可以根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)節(jié)柱底高度。2、采用該輕鋼廠房柱基礎(chǔ)，在填土尚未完成固結(jié)的時(shí)候即可隨時(shí)進(jìn)行工程施工，同時(shí)在輕鋼廠房柱下無(wú)需采用造價(jià)高昂的樁基基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)或進(jìn)行地基處理，只需采用常規(guī)的淺基礎(chǔ)即可，達(dá)到經(jīng)濟(jì)節(jié)約，安全可靠，施工簡(jiǎn)便快捷的目的。3、當(dāng)填土地基及柱下基礎(chǔ)產(chǎn)生沉降時(shí)，由于輕鋼廠房上部結(jié)構(gòu)較輕，通過(guò)本結(jié)構(gòu)可以采用千斤頂對(duì)廠房柱進(jìn)行頂升，同時(shí)采用預(yù)制墊塊對(duì)頂升后產(chǎn)生的鋼墊板與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)間的縫隙進(jìn)行填塞，并更換長(zhǎng)度合適的頂部螺桿鋼筋或增加中部螺桿鋼筋，重新將柱底板及其下的鋼墊板、預(yù)制墊塊以及柱下獨(dú)立基礎(chǔ)通過(guò)連接鋼筋連接起來(lái)，采用這種方式，隨著填土沉降的發(fā)生，隨時(shí)可將柱底頂升至原標(biāo)高，直至多年后填土沉降固結(jié)穩(wěn)定，由此避免填土地基的沉降對(duì)柱底標(biāo)高及輕鋼廠房的上部結(jié)構(gòu)所造成的不利影響。4、該輕鋼廠房柱基礎(chǔ)能有效解決常規(guī)填土地基上輕鋼廠房柱基礎(chǔ)建設(shè)中因地基沉降所造成的各種困難，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和時(shí)間效益，施工簡(jiǎn)便，安全可靠。5、本實(shí)用新型適用范圍廣，不僅適用于填土地基，也適用于軟土地基及各種情況下的地基不均勻沉降導(dǎo)致的上部輕鋼廠房結(jié)構(gòu)變形、開(kāi)裂或失穩(wěn)等工程情況。

圖I為本實(shí)用新型基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型基礎(chǔ)加聞后的結(jié)構(gòu)不意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例I :如圖I所示，一種適應(yīng)填土地基沉降的輕鋼廠房柱基礎(chǔ)，包括從上到下依次設(shè)置的柱底板I、鋼墊板2、預(yù)制墊塊3、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)4(所述柱下獨(dú)立基礎(chǔ)4 一般由混凝土或鋼筋混凝土材料做成)以及連接鋼筋，所述連接鋼筋包括頂部螺桿鋼筋5和底部錨栓螺桿鋼筋6，所述頂部螺桿鋼筋5與底部錨栓螺桿鋼筋6通過(guò)連接套筒7可拆卸連接，具體實(shí)施時(shí)采用機(jī)械套筒相連，更加穩(wěn)固；輕鋼廠房的工字鋼鋼柱8與柱底板I固定連接。所述預(yù)制墊塊3為鋼板、水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊，使預(yù)制墊塊3的強(qiáng)度能夠滿足結(jié)構(gòu)受力需要，該預(yù)制墊塊3的材質(zhì)、厚度根據(jù)實(shí)際情況選擇(一般小于2cm的采用鋼板或鋼片，2-6cm采用水泥砂漿墊塊，超過(guò)6cm采用細(xì)石混凝土墊塊)。具體施工時(shí)，可以根據(jù)受力情況在水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊內(nèi)部配置鋼絲網(wǎng)或鋼筋網(wǎng)，使預(yù)制墊塊整體性更好，承載能力更強(qiáng)。所述柱底板I、鋼墊板2和預(yù)制墊塊3設(shè)有數(shù)組貫穿柱底板I、鋼墊板2和預(yù)制墊塊3的過(guò)孔，由連接鋼筋穿過(guò)所述過(guò)孔后將柱底板I、鋼墊板2、預(yù)制墊塊3與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)4連為一體；所述過(guò)孔一般為4組(可視柱底板I的尺寸及鋼柱承擔(dān)的荷載進(jìn)行增減)，也可以為6組、8組等，以具體情況進(jìn)行選擇；分布于柱底板I、鋼墊板2和預(yù)制墊塊3的合理受力部位，效果更好。所述頂部螺桿鋼筋5的上端通過(guò)雙螺母和螺母墊板與柱底板I固定，頂部螺桿鋼筋5的下端與底部錨栓螺桿鋼筋6的上端通過(guò)連接套筒7螺紋連接；底部錨栓螺桿鋼筋6的下端與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)4錨固連接；所述底部錨栓螺桿鋼筋6的底部具有彎折部，能有效提高錨固效果。所述鋼墊板2在預(yù)制墊塊3相對(duì)兩側(cè)的上方具有出挑部位。所述鋼墊板2也可以采用避開(kāi)連接鋼筋的鋼墊條替換，在保證強(qiáng)度及穩(wěn)定的情況下，更加節(jié)約材料。該鋼墊板2或鋼墊條的厚度需滿足受力要求，其厚度一般不小于20mm。在地基沉降量不大的情況下，只需更換長(zhǎng)度合適的頂部螺桿鋼筋然后通過(guò)連接套筒7重新與底部錨栓螺桿鋼筋6進(jìn)行螺紋連接。當(dāng)?shù)鼗a(chǎn)生沉降后，先通過(guò)鋼墊板2對(duì)輕鋼廠房的工字鋼鋼柱8的柱底板I進(jìn)行頂升，再采用帶孔預(yù)制墊塊填塞由此產(chǎn)生的柱下獨(dú)立基礎(chǔ)4與柱底板I之間的間隙，從而使柱底板I回復(fù)到原始位置。采用本適應(yīng)填土地基沉降的輕鋼廠房柱基礎(chǔ)，其沉降后墊高的施工方法，包括如下步驟I)當(dāng)發(fā)生填土沉降后，首先拆卸頂部螺桿鋼筋上端雙螺母和螺母墊板，并取出頂部螺桿鋼筋；同時(shí)進(jìn)行基坑開(kāi)挖，使柱下獨(dú)立基礎(chǔ)頂部及其上方鋼墊板的出挑部位露出；2)通過(guò)對(duì)預(yù)制墊塊相對(duì)兩側(cè)上方的鋼墊板的出挑部位施加作用力，將柱底板升高至地基沉降前的原柱底設(shè)計(jì)標(biāo)高；對(duì)預(yù)制墊塊相對(duì)兩側(cè)上方的鋼墊板的出挑部位施加作用力時(shí)，將千斤頂置于鋼墊板出挑位置下方，通過(guò)千斤頂直接對(duì)鋼墊板進(jìn)行頂升，操作方便，適用于較小的千斤頂或重量較輕的廠房。3)再在鋼墊板與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)之間填塞入數(shù)量、厚度及強(qiáng)度合適的帶過(guò)孔的預(yù)制墊塊；所述預(yù)制墊塊數(shù)量及厚度以能夠?qū)⒅装迳咧脸两登案叨葹闇?zhǔn)，預(yù)制墊塊強(qiáng)度以能滿足受力需要為準(zhǔn)，且不低于柱下獨(dú)立基礎(chǔ)4的混凝土強(qiáng)度，填塞前按所需塊數(shù)及厚度進(jìn)行預(yù)制；填塞時(shí)插入鋼墊板2與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)4之間；4)撤去作用力，柱底板由預(yù)制墊塊墊高至原柱底設(shè)計(jì)標(biāo)高；5)采用長(zhǎng)度調(diào)整合適后的頂部螺桿鋼筋穿過(guò)柱底板、鋼墊板、預(yù)制墊塊后通過(guò)連接套筒與底部錨栓螺桿鋼筋螺紋連接緊固(可以更換另一根頂部螺桿鋼筋)；最后在頂部螺桿鋼筋的端部置入螺母墊板并通過(guò)雙螺母與柱底板緊固，由此即完成填土地基沉降發(fā)生后的墊高調(diào)整過(guò)程。采用雙螺母與柱底板緊固，能夠進(jìn)一步保障整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免螺母脫落。實(shí)施例2，如圖2所示，所述預(yù)制墊塊為多個(gè)，所述連接鋼筋包括頂部螺桿鋼筋、中部螺桿鋼筋9、底部錨栓螺桿鋼筋，所述頂部螺桿鋼筋、中部螺桿鋼筋9以及底部錨栓螺桿鋼筋通過(guò)連接套筒螺紋連接，具體實(shí)施時(shí)采用機(jī)械套筒相連，更加穩(wěn)固。在地基沉降量較大的情況下，根據(jù)需要增加或更換長(zhǎng)度合適的中部螺桿鋼筋，這樣在填塞預(yù)制墊塊(墊條)時(shí)，可邊連接中部螺桿鋼筋，邊填塞預(yù)制墊塊(墊條)，更加方便。當(dāng)?shù)鼗a(chǎn)生沉降后，先對(duì)輕鋼廠房的工字鋼鋼柱的柱底板進(jìn)行頂升，再采用開(kāi)孔預(yù)制混凝土墊塊(或墊條)填塞由此產(chǎn)生的柱下獨(dú)立基礎(chǔ)與柱底板之間的間隙，從而使柱底板回復(fù)到原始位置。對(duì)上述適應(yīng)填土地基沉降的輕鋼廠房柱基礎(chǔ)，其沉降后墊高的施工方法，包括如下步驟I)當(dāng)發(fā)生填土沉降后，首先拆卸頂部螺桿鋼筋上端的雙螺母和螺母墊板，并取出頂部螺桿鋼筋；同時(shí)對(duì)進(jìn)行基坑開(kāi)挖，使柱下獨(dú)立基礎(chǔ)頂部及其上方的鋼墊板的出挑部位露出；2)通過(guò)對(duì)預(yù)制墊塊相對(duì)兩側(cè)上方的鋼墊板的出挑部位施加作用力，將柱底板升高至地基沉降前的原柱底設(shè)計(jì)標(biāo)高；頂升時(shí)，制作四邊形框架，對(duì)預(yù)制墊塊相對(duì)兩側(cè)上方的鋼墊板的出挑部位施加作用力時(shí)，通過(guò)兩框架分別套入鋼墊板兩側(cè)的出挑部位，然后采用兩根鋼桿穿過(guò)兩框架頂邊的兩邊角，并在地面上設(shè)置千斤頂對(duì)鋼桿進(jìn)行頂升，從而對(duì)框架進(jìn)行頂升，進(jìn)而對(duì)鋼墊板及柱底板進(jìn)行頂升。具體施工時(shí)，所述四邊形框架可制成梯形，并且采用鋼結(jié)構(gòu)，這樣不僅施工方便，并且承載能力更強(qiáng)。該四邊形鋼架可根據(jù)輕鋼廠房柱的荷載，即所需頂升力的大小采用熱軋鋼筋或型鋼等常規(guī)鋼材制成。這樣不會(huì)頂升過(guò)程受到輕鋼廠房的影響，操作更加方便，且效果更好，使鋼墊板受力更加平衡，更加容易操作。3)再將長(zhǎng)度調(diào)整合適的兩端帶螺紋的中部螺桿鋼筋通過(guò)連接套筒與下部錨栓螺桿鋼筋連接起來(lái)，并在中部螺桿鋼筋上方緊固好其與頂部螺栓桿鋼筋之間的連接套筒；從這些連接好的鋼筋頂部穿入數(shù)量、厚度及強(qiáng)度合適的帶過(guò)孔的預(yù)制墊塊；4)撤去作用力，柱底板由預(yù)制墊塊墊高至原柱底設(shè)計(jì)標(biāo)高；5)將頂部螺桿鋼筋穿過(guò)柱底板、鋼墊板后通過(guò)連接套筒與中部螺桿鋼筋螺紋連接緊固；最后在頂部螺桿鋼筋的端部置入螺母墊板并通過(guò)雙螺母與柱底板緊固，由此即完成填土地基沉降發(fā)生后的墊高調(diào)整過(guò)程。采用雙螺母與柱底板緊固，能夠進(jìn)一步保障整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免螺母脫落。本實(shí)用新型除適用填土地基外，還可推廣于其它場(chǎng)合的可能產(chǎn)生地基沉降的輕鋼廠房建筑，如軟土地基，其它不良地基等等。另外，預(yù)制墊塊制成上部水平、下部?jī)A斜的形式，對(duì)于填土沉降中基礎(chǔ)頂面可能會(huì)產(chǎn)生略微的傾斜情況，可以保證上部柱底維持原水平狀態(tài)，一般這種傾斜程度不是很大。最后需要說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制技術(shù)方案，盡管申請(qǐng)人參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，那些對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種適應(yīng)填土地基沉降的輕鋼廠房柱基礎(chǔ)，其特征在于，包括連接鋼筋以及從上到下依次設(shè)置的柱底板、鋼墊板、預(yù)制墊塊和柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，所述連接鋼筋包括頂部螺桿鋼筋和底部錨栓螺桿鋼筋，所述頂部螺桿鋼筋與底部錨栓螺桿鋼筋通過(guò)連接套筒可拆卸連接；所述柱底板用于固定輕鋼廠房的工字鋼鋼柱； 所述柱底板、鋼墊板和預(yù)制墊塊設(shè)有數(shù)組貫穿柱底板、鋼墊板和預(yù)制墊塊的過(guò)孔，由連接鋼筋穿過(guò)所述過(guò)孔后將柱底板、鋼墊板、預(yù)制墊塊與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)連為一體；所述頂部螺桿鋼筋的上端通過(guò)雙螺母和螺母墊板與柱底板固定，頂部螺桿鋼筋的下端與底部錨栓螺桿鋼筋的上端通過(guò)連接套筒螺紋連接；底部錨栓螺桿鋼筋的下端與混凝土基礎(chǔ)錨固連接； 所述鋼墊板在預(yù)制墊塊相對(duì)兩側(cè)的上方具有出挑部位。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述適應(yīng)填土地基沉降的輕鋼廠房柱基礎(chǔ)，其特征在于，所述預(yù)制墊塊為鋼板、水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述適應(yīng)填土地基沉降的輕鋼廠房柱基礎(chǔ)，其特征在于，所述過(guò)孔為4組。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述適應(yīng)填土地基沉降的輕鋼廠房柱基礎(chǔ)，其特征在于，所述底部錨栓螺桿鋼筋的底部具有彎折部。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4任意一項(xiàng)適應(yīng)填土地基沉降的輕鋼廠房柱基礎(chǔ)，其特征在于，所述預(yù)制墊塊為多個(gè)，所述連接鋼筋包括頂部螺桿鋼筋、中部螺桿鋼筋、底部錨栓螺桿鋼筋，所述頂部螺桿鋼筋、中部螺桿鋼筋以及底部錨栓螺桿鋼筋通過(guò)連接套筒螺紋連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種適應(yīng)填土地基沉降的輕鋼廠房柱基礎(chǔ)及施工方法，所述柱基礎(chǔ)包括連接鋼筋以及從上到下依次設(shè)置的柱底板、鋼墊板、預(yù)制墊塊和柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，所述連接鋼筋包括頂部螺桿鋼筋、中部螺桿鋼筋和底部錨栓螺桿鋼筋。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，施工方便，安全可靠，可以根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)節(jié)柱底高度，能有效解決地基沉降對(duì)現(xiàn)有輕鋼廠房柱基礎(chǔ)施工及結(jié)構(gòu)正常使用所帶來(lái)的不利影響，在工程建設(shè)中具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和時(shí)間效益。
文檔編號(hào)E02D27/42GK202809636SQ20122053706
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者曾祥勇, 鄧安福 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)