CN107653898B - 一种应用于地铁中的抗震基础及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于地铁中的抗震基础，包括：抗震柱、承台基础、钢纤维混凝土、抗震弹簧钢片、钢片预埋件、抗震外部刚性筒体、抗震内部刚性筒体、承台受力筋、承台架立筋、承台分布筋、竖向拉结筋和斜向拉结筋；所述抗震柱伸入承台基础，所述抗震柱周围从上到下设置抗震弹簧钢片；所述抗震弹簧钢片与承台基础和抗震柱端部连接为钢片预埋件连接；所述钢片预埋件内侧设有抗震内部刚性筒体，钢片预埋件外侧设有抗震外部刚性筒体，所述钢片预埋件、抗震外部刚性筒体和抗震内部刚性筒体为一体式结构。本发明的有益效果是：本发明通过设置高弹性极限与高疲劳强度的抗震弹簧钢片，增强基础在地铁运动过程中抗震消能的作用。

Description

一种应用于地铁中的抗震基础及施工方法

技术领域

本发明涉及地铁抗震技术领域，可用于地铁基础的抗震减震，具体是应用于地铁中的抗震基础，特别涉及应用于地铁中的抗震基础及施工方法。

背景技术

随着城市人口的急剧增加和城市化进程的不断推进，地铁作为一种新型大运量的公共交通应运而生，它克服了地面道路的有限性，开拓了地下空间，有效缓解了交通拥堵，提高了城市交通的效率，而以零排放的电力为动力的特点，也在一定程度上保护城市的景观和生态。地铁也因此成为了大城市交通发展的必然选择。

在地铁为人类生活带来一系列便利的同时，由地铁运行过程中产生的振动经由岩土介质向周围地面表层和建筑物基础传播，引发地铁周边环境和建筑物的振动，影响了周边居民的工作与生活。

而在这种震动传递的过程中，地铁基础受到的水平震动，易在基础与水平承台交接处对基础造成剪力破坏。在现有抗震技术中，多存在抗震结构回复性差，占用空间大等缺点，本发明主要针对这种水平震动带来的剪力破坏，利用了一种安置于桩柱与水平承台之间的钢制抗震结构，在占用空间较小且结构回复性良好的前提下减轻了该种破坏作用，使地铁基础使用寿命得到延长。

综上所述，目前亟需寻求一种能够保证承台与开口桩连接紧密性，又能提高承台与桩基抗震性能的地铁基础及施工方法显得十分重要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种应用于地铁中的抗震基础的施工方法。

本发明的另一个目的是提供一种应用于地铁中的抗震基础。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

这种应用于地铁中的抗震基础，包括：抗震柱、承台基础、钢纤维混凝土、抗震弹簧钢片、钢片预埋件、抗震外部刚性筒体、抗震内部刚性筒体、承台受力筋、承台架立筋、承台分布筋、竖向拉结筋和斜向拉结筋；所述抗震柱伸入承台基础，所述抗震柱周围从上到下设置抗震弹簧钢片；所述抗震弹簧钢片与承台基础和抗震柱端部连接为钢片预埋件连接；所述钢片预埋件内侧设有抗震内部刚性筒体，钢片预埋件外侧设有抗震外部刚性筒体，所述钢片预埋件、抗震外部刚性筒体和抗震内部刚性筒体为一体式结构；所述抗震弹簧钢片上方浇筑钢纤维混凝土填充抗震柱与承台基础之间的空隙；所述钢纤维混凝土中设置位于抗震柱上的竖向拉结筋和位于承台基础上的斜向拉结筋；所述承台基础上铺设有承台受力筋、承台架立筋和承台分布筋。

作为优选：所述抗震弹簧钢片与钢片预埋件相接触，所述抗震弹簧钢片接触侧边缘嵌入钢片预埋件上与之相吻合的凹槽，所述抗震弹簧钢片向下弯曲突起。

作为优选：所述抗震弹簧钢片通过钢片预埋件与抗震外部刚性筒体和抗震内部刚性筒体相连。

作为优选：所述抗震弹簧钢片之间处于密封真空状态，所述抗震弹簧钢片所处的钢片预埋件内部为密封真空状态。

作为优选：所述承台基础下端铺设有混凝土垫层，所述混凝土垫层下端设有灌注桩，所述抗震外部刚性筒体和抗震内部刚性筒体伸入内侧灌注桩上端一部分。

作为优选：所述抗震内部刚性筒体和抗震外部刚性筒体上设有用于穿过承台受力筋和承台分布筋的横向与纵向孔洞。

作为优选：所述抗震柱上设有抗震柱箍筋和抗震柱主筋。

一种应用于地铁中的抗震基础的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、在内侧灌注桩钢筋笼上端放置抗震外部刚性筒体和抗震内部刚性筒体，钢片预埋件为抗震外部刚性筒体和抗震内部刚性筒体之间的一部分，完成灌注桩的浇筑，使内侧灌注桩桩顶位于抗震外部刚性筒体和抗震内部刚性筒体中部；

步骤二、在灌注桩顶部浇筑一层混凝土垫层；

步骤三、在承台基础上铺设好承台受力筋、承台架立筋、承台分布筋以及斜向拉结筋，承台受力筋和承台分布筋穿过抗震内部刚性筒体和抗震外部刚性筒体上的预留孔洞，并在抗震柱上放置抗震柱箍筋、抗震柱主筋，之后在抗震柱底端与抗震柱周围支模，预留放置抗震弹簧钢片的环形空间；

步骤四、在内外两个钢片预埋件之间固定好抗震弹簧钢片；

步骤五、将承台基础与抗震柱整体浇筑；

步骤六、浇筑完成待混凝土硬化后，在抗震弹簧钢片上方支模，浇筑一层环形筒状钢纤维混凝土，包裹竖向拉结筋。

本发明的有益效果是：

(1)本发明通过设置高弹性极限与高疲劳强度的抗震弹簧钢片，增强基础在地铁运动过程中抗震消能的作用。

(2)本发明通过与钢片预埋件相连的内外部刚性筒体从承台基础伸入内侧灌注桩上部，既保证承台与开口桩的连接紧密性，又提高承台基础与桩基础的抗震性能。

(3)本发明通过设置钢纤维混凝土填充抗震柱与承台基础之间的空隙，与抗震弹簧钢片协同消能减震，并减小基础混凝土开裂程度。

(4)本发明通过设置竖向拉结筋与斜向拉结筋，增强抗震柱与承台基础的一体性，提高抗震基础的稳定性与耐久性。

(5)本发明与普通的地铁基础施工方法相比，本发明提供的施工方法既增强了施工完成的地铁基础抗震性与一体性，又简化了地铁基础的施工。

附图说明

图1为一种应用于地铁中的抗震基础的结构示意图；

图2为图1中A—A剖面图；

图3为图1中B—B剖面图；

图4为图1中C—C剖面图；

图5是抗震柱底部抗震结构放大图；

附图标记说明：11—抗震柱；12—承台基础；13—混凝土垫层；14—灌注桩；2—钢纤维混凝土；3—抗震弹簧钢片；4—钢片预埋件；51—抗震外部刚性筒体；52—抗震内部刚性筒体；61—承台受力筋；62—承台架立筋；63—承台分布筋；71—抗震柱箍筋；72—抗震柱主筋；81—竖向拉结筋；82—斜向拉结筋。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

如图1至图5所示，所述应用于地铁中的抗震基础包括抗震柱11、承台基础12、混凝土垫层13、灌注桩14、钢纤维混凝土2、抗震弹簧钢片3、钢片预埋件4、抗震外部刚性筒体51、抗震内部刚性筒体52、承台受力筋61、承台架立筋62、承台分布筋63、抗震柱箍筋71、抗震柱主筋72、竖向拉结筋81和斜向拉结筋82。

如图1所示，所述抗震柱11伸入承台基础12，所述抗震柱11周围从上到下设置三十六个抗震弹簧钢片3，每层十二个，共三层，所述抗震弹簧钢片3有较高的弹性极限与疲劳强度，抗震弹簧钢片3之间处于密封真空状态，给予抗震弹簧钢片3滞回减震的空间。所述抗震弹簧钢片3与承台基础12、抗震柱11端部连接为钢片预埋件4连接，保证连接的牢固性，具备长久的减震消能作用。如图5所示，所述抗震弹簧钢片3直接与钢片预埋件4相接触，抗震弹簧钢片3接触侧边缘嵌入钢片预埋件4上与之相吻合的凹槽，所述抗震弹簧钢片3向下弯曲突起。将抗震弹簧钢片3所处的钢片预埋件4内部空间作真空处理并密封，为抗震弹簧钢片3营造了一个耐腐蚀的环境。所述钢片预埋件4内侧设有抗震内部刚性筒体52，钢片预埋件4外侧设有抗震外部刚性筒体51，所述钢片预埋件4、抗震外部刚性筒体51和抗震内部刚性筒体52为一体式结构，为预制构件，保证了抗震结构的整体稳定性。三十六个抗震弹簧钢片3通过钢片预埋件4与抗震外部刚性筒体51和抗震内部刚性筒体52相连，形成承台基础12与抗震柱11之间的联系，实现抗震性能的协同性与一体性，减少部分构件因局部疲劳而较早破坏。

所述承台基础12下端铺设有混凝土垫层13，用于保护承台基础12，所述混凝土垫层13 下端设有灌注桩14。所述抗震外部刚性筒体51和抗震内部刚性筒体52伸入内侧灌注桩14 上端一部分，既保证承台与开口桩的连接紧密性，又提高承台与桩基础的抗震性能。所述抗震弹簧钢片3上方浇筑钢纤维混凝土2，填充抗震柱11与承台基础12之间的空隙，具有抗拉抗剪抗弯曲的性能，钢纤维混凝土2与抗震弹簧钢片3协同起到消能减震作用，同时能保持抗震柱11与承台基础12的一体性。所述钢纤维混凝土2中设置二十四道拉结筋，即位于抗震柱11上的竖向拉结筋81与位于承台基础12上的斜向拉结筋82，增强抗震柱11与承台基础12的一体性，提高抗震基础的稳定性与耐久性。所述承台基础12上铺设有承台受力筋61、承台架立筋62和承台分布筋63，所述抗震内部刚性筒体52和抗震外部刚性筒体51上设有横向与纵向孔洞，用于穿过承台受力筋61和承台分布筋63。

如图2所示，所述抗震柱11上设有抗震柱箍筋71、抗震柱主筋72，在抗震部件组合结构上方及抗震柱11周围竖向拉结筋81所属的环形空间支模，抗震柱11与承台基础12同时浇铸混凝土，使抗震柱11伸入承台基础12，且底部周围留有使抗震弹簧钢片3形变的空间。抗震柱11与承台基础12混凝土硬化后，在支模围成的环形空间上浇铸一层环形筒状钢纤维混凝土2，包裹竖向拉结筋81。

所述应用于地铁中的抗震基础的施工方法，包括以下步骤：

(1)在内侧灌注桩14钢筋笼上端放置抗震外部刚性筒体51和抗震内部刚性筒体52，钢片预埋件4为抗震外部刚性筒体51和抗震内部刚性筒体52的一部分，完成灌注桩14的浇筑，使内侧灌注桩14桩顶位于抗震外部刚性筒体51和抗震内部刚性筒体52中部；

(2)在灌注桩14顶部浇筑一层混凝土垫层13；

(3)在承台基础12上铺设好承台受力筋61、承台架立筋62、承台分布筋63以及斜向拉结筋82，承台受力筋61和承台分布筋63穿过抗震内部刚性筒体52和抗震外部刚性筒体51上的预留孔洞，并在抗震柱11上放置抗震柱箍筋71、抗震柱主筋72，之后在抗震柱11 底端与抗震柱11周围支模，预留放置抗震弹簧钢片3的环形空间；

(4)在内外两个钢片预埋件4之间固定好抗震弹簧钢片3；

(5)将承台基础12与抗震柱11整体浇筑；

(6)浇筑完成待混凝土硬化后，在抗震弹簧钢片3上方支模，浇筑一层环形筒状钢纤维混凝土2，包裹竖向拉结筋81。

Claims (1)

1.一种应用于地铁中的抗震基础的施工方法，其特征在于，应用于地铁中的抗震基础，包括抗震柱(11)、承台基础(12)、钢纤维混凝土(2)、抗震弹簧钢片(3)、钢片预埋件(4)、抗震外部刚性筒体(51)、抗震内部刚性筒体(52)、承台受力筋(61)、承台架立筋(62)、承台分布筋(63)、竖向拉结筋(81)和斜向拉结筋(82)；所述抗震柱(11)伸入承台基础(12)，所述抗震柱(11)周围从上到下设置抗震弹簧钢片(3)；所述抗震弹簧钢片(3)与承台基础(12)和抗震柱(11)端部连接为钢片预埋件(4)连接；所述钢片预埋件(4)内侧设有抗震内部刚性筒体(52)，钢片预埋件(4)外侧设有抗震外部刚性筒体(51)，所述钢片预埋件(4)、抗震外部刚性筒体(51)和抗震内部刚性筒体(52)为一体式结构；所述抗震弹簧钢片(3)上方浇筑钢纤维混凝土(2)填充抗震柱(11)与承台基础(12)之间的空隙；所述钢纤维混凝土(2)中设置位于抗震柱(11)上的竖向拉结筋(81)和位于承台基础(12)上的斜向拉结筋(82)；所述承台基础(12)上铺设有承台受力筋(61)、承台架立筋(62)和承台分布筋(63)；这种应用于地铁中的抗震基础的施工方法包括以下步骤：

步骤一、在内侧灌注桩(14)钢筋笼上端放置抗震外部刚性筒体(51)和抗震内部刚性筒体(52)，钢片预埋件(4)为抗震外部刚性筒体(51)和抗震内部刚性筒体(52)之间的一部分，完成灌注桩(14)的浇筑，使抗震外部刚性筒体(51)和抗震内部刚性筒体(52) 位于内侧灌注桩(14)桩顶中部；

步骤二、在灌注桩(14)顶部浇筑一层混凝土垫层(13)；

步骤三、在承台基础(12)上铺设好承台受力筋(61)、承台架立筋(62)、承台分布筋(63)以及斜向拉结筋(82)，承台受力筋(61)和承台分布筋(63)穿过抗震内部刚性筒体(52)和抗震外部刚性筒体(51)上的预留孔洞，并在抗震柱(11)上放置抗震柱箍筋(71)和抗震柱主筋(72)，之后在抗震柱(11)底端与抗震柱(11)周围支模，预留放置抗震弹簧钢片(3)的环形空间；

步骤四、在内外两个钢片预埋件(4)之间固定好抗震弹簧钢片(3)；

步骤五、将承台基础(12)与抗震柱(11)整体浇筑；

步骤六、浇筑完成待混凝土硬化后，在抗震弹簧钢片(3)上方支模，浇筑一层环形筒状钢纤维混凝土(2)，包裹竖向拉结筋(81)。

Images