CN111305248A - 装配式钢筋混凝土条形基础模块体系及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配式钢筋混凝土条形基础模块体系及施工方法。该体系包括垫层模块、基础模块和连接模块，垫层模块的顶面设有与上方钢筋混凝土条形基础底面同宽的凹槽，垫层模块在垫层边缘设有与相邻垫层模块连接的楔形连接卡口，相邻两个垫层模块连接处的楔形连接卡口通过哑铃形楔块XK插入实现连接，每个垫层模块的顶面凹槽的中部位置设有凹坑；基础模块的端部截面处设有倒T形凹槽，用于相邻两个基础模块的端面连接处形成一个空腔，倒T形凹槽下端设有槽口，垫层模块限位固定于垫层模块的凹槽中，且槽口与凹坑的位置相对应。本发明结构合理、装配简单、连接可靠，充分考虑了实际施工过程中条形基础不同的节点连接形式。
Description
技术领域
本发明涉及一种条形基础模块体系及施工方法，特别涉及一种装配式钢筋混凝土条形基础模块体系及施工方法。
背景技术
装配式建筑以其构件生产工厂化、构件现场装配机械化等特点，有着构件生产质量可控、施工速度快、占用资源少、对环境污染小、施工现场易控易管，需要作业工人少等优点，因此装配式建筑将是今后建筑结构发展的主流趋势。目前装配式建筑的构件生产及装配主要集中在建筑的上部结构的梁、板、柱和墙体等构件中。基础作为建筑的下部结构，在整个建筑结构中承担着上部结构的全部重量。通常基础结构一般位于地面以下，深埋于土体之中，因此基础构件周围的环境明显差于其他上部结构，除了承担上部荷载之外，还要考虑土体中地下水和或潮气其它的影响，基于上述种种原因，目前基础施工仍采用的是现浇钢筋混凝土浇注的传统施工方式。传统的现浇混凝土施工方式由于需要经过支护模板、钢筋绑扎、混凝土浇注振捣、后期养护等一系列工序，导致现浇混凝土构件施工成本高、工期长，质量不易控制等弊端。条形基础是建筑结构中常见的基础类型之一，条形基础通常可以分为钢筋混凝土柔性条形基础和设置大放脚的刚条形性基础两种。作为基础常见类型之一的条形基础，由于条形基础承受荷载较小，基础埋深较浅，一般位于地下水位线之上等特点，考虑到条形基础较其他类型基础所处的环境好和承受的荷载低等优势，结合装配式建筑构件的优点，可以试将建筑上部结构装配式技术沿用到下部结构条形基础中，以此来提高条形基础的施工速度，控制条形基础施工的质量，减少施工成本。
发明内容
为了提高钢筋混凝土柔性条形基础的施工速度，节约施工成本，控制施工质量，本发明提供一种利用装配式技术施工的钢筋混凝土条形基础。
本发明的技术方案如下：
装配式钢筋混凝土条形基础模块体系，包括垫层模块、基础模块和连接模块，所述垫层模块包括垫层标准模块KDC、垫层端部模块DDC、T形节点垫层模块、L形节点垫层模块LDC，所述基础模块包括条形基础标准模块KTJ、T形节点模块TTJ、L形节点模块LTJ，所述连接模块包括哑铃形楔块XK，所述T形节点垫层模块包括第一T形节点垫层模块TDC1和第二T形节点垫层模块TDC2；所述垫层模块的顶面设有与上方钢筋混凝土条形基础底面同宽的凹槽，所述垫层模块在垫层边缘设有与相邻垫层模块连接的楔形连接卡口，相邻两个垫层模块连接处的楔形连接卡口通过哑铃形楔块XK插入，实现相邻两块垫层的固定与连接，每个垫层模块的顶面凹槽的中部位置设有凹坑；所述基础模块的端部截面处设有倒T形凹槽，用于相邻两个基础模块的端面连接处形成一个空腔，所述倒T形凹槽下端设有槽口，所述垫层模块限位固定于所述垫层模块的凹槽中，且所述槽口与所述凹坑的位置相对应。
更进一步的，所述垫层标准模块KDC和垫层端部模块DDC整体呈矩形，所述垫层标准模块KDC的顶面设置的凹槽的两端分别设有两个楔形连接卡口，所述垫层端部模块DDC的顶面设置的凹槽的一端设有两个楔形连接卡口。
更进一步的，所述第一T形节点垫层模块TDC1和第二T形节点垫层模块TDC2相互连接，且凹槽从相互连接一端的侧面延伸至外部，在该相互连接一端的侧面设置有楔形连接卡口。
更进一步的，所述L形节点垫层模块LDC的顶面的凹槽沿纵向一端封闭，一端非封闭，所述凹槽靠近所述封闭一侧的横向侧面非封闭，所述非封闭一侧均设有所述楔形连接卡口。
更进一步的，所述凹坑的深度不小于垫层模块厚度的一半。
更进一步的，所述基础模块为上部呈梯形下部为矩形的截面形式。
更进一步的，基础模块端面的倒T形凹槽靠近下部位置设有一排钢筋插孔，通过插筋插入到相邻两个钢筋混凝土条形基础模块的钢筋插孔内，浇注混凝土后实现相邻两个基础模块的连接。
更进一步的，所述T形节点模块TTJ、L形节点模块LTJ的中间转角的顶面设有方形凹槽，凹槽的四角预埋四根角筋。
装配式钢筋混凝土条形基础模块体系的施工方法，按照先将地基平整压实达并达到工程设计压实度要求之后，进行垫层模块的装配，采用设计的哑铃形楔块插入到相邻两个垫层模块连接处的楔形卡口内实现垫层模块间的连接；待垫层模块装配连接完毕之后进行上方钢筋混凝土条形基础模块间的连接，在连接过程中按照先将插筋插入到相邻两个基础端面的钢筋插孔内，再向两个基础相邻端面形成的倒T形空腔内灌入微膨胀混凝土的顺序进行装配施工，到灌入的混凝土硬化之后实现条形基础之间以及条形基础与垫层之间的可靠连接。
更进一步的，该方法包括：
1、直线形钢筋混凝土条形基础拼装：首先采用垫层标准模块KDC两两进行装配连接，端部的垫层拼装采用垫层端部模块DDC，相邻楔形连接卡口对齐后形成的槽口中插入哑铃形楔块XK实现垫层块之间的连接；垫层拼装完成后，采用条形基础标准模块KTJ进行拼装，条形基础标准模块KTJ的底面安装于垫层顶面的凹槽内；待一块条形基础拼装完毕后，在拼装相邻基础之前，先将插筋分别插入到相邻两块基础底部的钢筋插孔内；相邻基础的拼装缝与下部相邻垫层的拼装缝之间形成错缝，相邻基础连接处的底部槽口位于下方垫层顶面的凹坑的正上方；
2、T形连接节点钢筋混凝土条形基础拼装：首先采用垫层标准模块KDC和T形节点垫层模块进行拼装，待垫层拼装完后采用T形节点模块TTJ进行拼装，拼装的具体步骤与直线形钢筋混凝土条形基础拼装相同；
3、L形节点钢筋混凝土条形基础拼装：首先采用垫层标准模块KDC和L形节点垫层模块LDC进行拼装，待垫层拼装完后采用L形节点模块LTJ进行拼装，拼装的具体步骤与直线形钢筋混凝土条形基础拼装相同。
本发明主要采用以下技术方案及有益效果如下：
本发明的装配式钢筋混凝土条形基础模块体系，结构合理、装配简单、连接可靠，充分考虑了实际施工过程中条形基础不同的节点连接形式。科学设计的垫层模块单元和钢筋混凝土条形基础模块单元，通过各模块的不同组合，可以轻松实现钢筋混凝土条形基础直线形、T形、以及L形等连接节点的装配，适用性强，解决了建筑结构下部基础结构不能装配的难题。装配式钢筋混凝土条形基础模块体系的施工方法，可以有效的提高条形基础施工的速度，保证施工的质量，节约了施工的成本，减少了资源的浪费，给今后基础结构的施工指定了一个发展的方向，因此本发明具有很显著的工程实践价值和社会与经济效益。
附图说明
图1是基础垫层标准模块KDC的结构示意图；
图2是基础垫层端部模块DDC的结构示意图；
图3是基础垫层T形节点模块TDC1的结构示意图；
图4是是基础垫层T形节点模块TDC2的结构示意图；
图5是基础垫层L形节点模块LDC的结构示意图；
图6是固定垫层楔块模块XK的结构示意图；
图7是钢筋混凝土条形基础标准模块KTJ的结构示意图；
图8是钢筋混凝土条形基础端部模块DTJ的结构示意图；
图9是钢筋混凝土条形T形节点模块TTJ的结构示意图；
图10是钢筋混凝土条形L形节点模块LTJ的结构示意图；
图11是直线形基础垫层拼装示意图；
图12是直线形钢筋混凝土条形基础拼装示意图；
图13是T形节点基础垫层拼装示意图；
图14是T形节点钢筋混凝土基础拼装示意图；
图15是L形节点基础垫层拼装示意图；
图16是L形节点钢筋混凝土基础拼装示意图。
图中标记：1、楔形连接卡口；2、凹槽；3、凹坑；4、倒T形凹槽；5、槽口；6、钢筋插孔；7、方形凹槽；8、角筋；9、灌注有混凝土的倒T形空腔；10、插筋。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明的装配式钢筋混凝土条形基础模块体系，按照实际工程中常见的钢筋混凝土条形基础的尺寸及构造，进行合理的结构设计。该基础模块体系可以在条形基础施工现场中方便的进行直线形、T形及L形等节点形式连接的条形基础拼装。本发明涉及的钢筋混凝土条形基础模块体系包含两个模块单元：基础垫层模块单元、钢筋混凝土条形基础模块单元及基础装配配件。
为了提高基础垫层模块的通用性，垫层设计成厚度为100mm，边缘带楔形连接卡口的立体素混凝土模块单元。为了保证垫层能在不同节点形式下进行连接，垫层模块单元通过调整垫层不同边缘的楔形连接卡口位置及数量设计成垫层标准模块(KDC)、垫层端部模块(DDC)、T形节点垫层模块(TDC1、TDC2)及L形节点垫层模块(LDC)四种(如图1-5所示)。每个垫层模块的顶面设有与上方钢筋混凝土条形基础底面同宽的凹槽2，用于控制和固定上方钢筋混凝土图形基础；根据拼装成不同形式连接节点的需要，不同垫层模块在垫层边缘设有与相邻垫层模块连接的楔形连接卡口1，相邻两个垫层模块连接处的楔形连接卡口通过采用专门设计的哑铃形楔块(XK)(如图6所示)插入，实现相邻两块垫层的固定与连接；每个垫层的模块顶面凹槽的中部位置设有一个凹坑3，用于与上部钢筋混凝土条形基础连接的构造措施，凹坑3的深度不小于垫层厚度的一半，宽度和长度要大于上部钢筋混凝土条形基础底部槽口5的宽度。
考虑实际工程施工中钢筋混凝土条形基础不同节点连接形式，并结合下方垫层的构造特点，钢筋混凝土条形基础模块单元设计成钢筋混凝土条形基础标准模块(KTJ)、T形节点模块(TTJ)以及L形节点模块(LTJ)三种形式(如图7-9所示)。为了减少基础底面的应力，提高基础的承载力，条形基础设计为上部为梯形下部为矩形的截面形式。每个条形基础的端部截面设有倒T形凹槽4(凹槽的深度不小于50mm)，用于相邻两个基础端面连接处形成一个空腔，向空腔内灌注混凝土实现相邻两个钢筋混凝土条形基础的连接；基础端部截面的倒T形凹槽下端设有一个槽口5(槽口的宽度不小于钢筋混凝土条形基础底面宽度的1/3)，以便在向空腔内灌注混凝土时，混凝土可以流入到基础下方垫层模块在中部设有的凹坑3内，待混凝土硬化之后，既实现相邻钢筋混凝土条形基础连接的同时，又保证了基础与下方垫块的连接。每个基础模块端面倒T形凹槽4内靠近下部位置设有一排钢筋插孔6，通过插筋10(插筋的直径不小于条形基础内的分布筋)插入到相邻两个钢筋混凝土条形基础模块的钢筋插孔6内，浇注混凝土后可以更好的提高相邻两个基础模块的连接性能，提高基础的整体性。如图10所示，考虑后期基础顶面进行墙体砌筑，其中T形节点模块(TTJ)和L形节点模块(LTJ)中间转角的顶面设有一个方形凹槽7，凹槽内的四角预埋四根角筋8，方便设置墙内构造柱，从而提高条形基础模块的实用性。
根据钢筋混凝土条形基础不同的节点连接形式，采用不同垫层模块和钢筋混凝土条形基础模块进行装配，在装配过程中按照先将地基平整并压实达到工程设计的压实度要求之后，进行垫层模块的装配，采用设计的哑铃形楔块插入到相邻两个垫层模块连接处的楔形卡口内实现相邻垫层模块间的连接。待垫层模块装配连接完毕之后进行上方钢筋混凝土条形基础模块间的连接，在连接过程中按照先将插筋插入到相邻两个基础端面底部的钢筋插孔内，再向两个基础相邻端面形成的倒T形空腔内灌入微膨胀混凝土的顺序进行施工，到灌入的混凝土硬化之后实现相邻条形基础之间以及条形基础与垫层之间的可靠连接，提高基础的整体受力性能，更好的承受上部结构传来的荷载。不同节点形式的钢筋混凝土条形基础模块组合拼装的步骤及方法如下：
1、直线形钢筋混凝土条形基础拼装：首先采用垫层标准模块(KDC)两两进行装配连接，端部的垫层拼装采用垫层端部模块(DDC)，相邻两块垫层进行拼装时要注意相邻端面连接的楔形连接槽口1要对齐，便于采用哑铃形楔块能顺利插进以实现垫层块之间的连接(如图11所示)。带垫层拼装完成后，采用条形基础标准模块(KTJ)进行拼装，在基础模块拼装过程中，要注意基础底面要确保落入垫层顶面设置的凹槽2内。待一块条形基础拼装完毕后，在拼装相邻基础之前要现将插筋10分别插入到相邻两块基础底部的钢筋插孔6内。相邻基础的拼装缝要与下部相邻垫层的拼装缝两者之间要形成错缝，防止地基土体中潮气通过垫层拼装缝进入基础及基础上部的墙体内，同时需保证相邻基础连接处的底部槽口5位于下方垫层顶面的凹坑3的正上方，便于在上部向倒T形空腔内灌注混凝土时，混凝土可以通过槽口5流入至下部垫层的凹坑3内，实现上部条形基础与下部垫层之间的可靠连接(如图12所示)。
2、T形连接节点钢筋混凝土条形基础拼装：首先采用垫层标准模块(KDC)和垫层T形节点模块(TDC1/TDC2)进行拼装(如图13所示)，待垫层拼装完后采用条形基础T形模块(TTJ)进行拼装(如图14所示)，拼装的要求及步骤参照直线形钢筋混凝土条形基础拼装。
3、L形节点钢筋混凝土条形基础拼装：首先采用垫层标准模块(KDC)和垫层L形节点模块(LDC)进行拼装(如图15所示)，待垫层拼装完后采用条形基础L形模块(LTJ)进行拼装(如图16所示)，拼装的要求及步骤参照直线形钢筋混凝土条形基础拼装。
该装配式钢筋混凝土条形基础摒弃了传统的施工方式和工序，将基础下方的垫层及上方的条形基础设计成模块化并完全实现装配施工，采用设计的构造措施来提高垫层与上方钢筋混凝土条形基础上下两模块之间连接性。此外，本发明考虑到条形基础在实际工程施工中条形基础不同形式的节点形式，设计了直线形、L形、T形三种节点连接形式的垫层及装配式钢筋混凝土条形基础模块体系，以此来提高该发明在实际工程中应用的实效性及针对性。为了更好的指导的施工，该发明给出了装配式钢筋混凝土条形基础体系在不同节点连接形式下垫层与钢筋混凝土条形基础模块的装配方法。
综上所述，本发明的装配式钢筋混凝土条形基础模块体系，结构合理、装配简单、连接可靠，充分考虑了实际施工过程中条形基础不同的节点连接形式。科学设计的垫层模块单元和钢筋混凝土条形基础模块单元，通过各模块的不同组合，可以轻松实现钢筋混凝土条形基础直线形、T形、以及L形等连接节点的装配，适用性强，解决了建筑结构下部基础结构不能装配的难题。这种新型的装配式钢筋混凝土条形基础模块体系及其装配方法，可以有效的提高条形基础施工的速度，保证施工的质量，节约了施工的成本，减少了资源的浪费，给今后基础结构的施工指定了一个发展的方向，因此本发明具有很显著的工程实践价值和社会与经济效益。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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。
Claims (10)
1.装配式钢筋混凝土条形基础模块体系，其特征在于：包括垫层模块、基础模块和连接模块，所述垫层模块包括垫层标准模块KDC、垫层端部模块DDC、T形节点垫层模块、L形节点垫层模块LDC，所述基础模块包括条形基础标准模块KTJ、T形节点模块TTJ、L形节点模块LTJ，所述连接模块包括哑铃形楔块XK，所述T形节点垫层模块包括第一T形节点垫层模块TDC1和第二T形节点垫层模块TDC2；所述垫层模块的顶面设有与上方钢筋混凝土条形基础底面同宽的凹槽(2)，所述垫层模块在垫层边缘设有与相邻垫层模块连接的楔形连接卡口(1)，相邻两个垫层模块连接处的楔形连接卡口(1)通过哑铃形楔块XK插入，实现相邻两块垫层的固定与连接，每个垫层模块的顶面凹槽(2)的中部位置设有凹坑(3)；所述基础模块的端部截面处设有倒T形凹槽(4)，用于相邻两个基础模块的端面连接处形成一个空腔，所述倒T形凹槽(4)下端设有槽口(5)，所述基础模块限位固定于所述垫层模块的凹槽(2)中，且所述槽口(5)与所述凹坑(3)的位置相对应。
2.根据权利要求1所述的装配式钢筋混凝土条形基础模块体系，其特征在于：所述垫层标准模块KDC和垫层端部模块DDC整体呈矩形，所述垫层标准模块KDC的顶面设置的凹槽(2)的两端分别设有两个楔形连接卡口(1)，所述垫层端部模块DDC的顶面设置的凹槽(2)的一端设有两个楔形连接卡口(1)。
3.根据权利要求1所述的装配式钢筋混凝土条形基础模块体系，其特征在于：所述第一T形节点垫层模块TDC1和第二T形节点垫层模块TDC2相互连接，且凹槽(2)从相互连接一端的侧面延伸至外部，在该相互连接一端的侧面设置有楔形连接卡口(1)。
4.根据权利要求1所述的装配式钢筋混凝土条形基础模块体系，其特征在于：所述L形节点垫层模块LDC的顶面的凹槽(2)沿纵向一端封闭，一端非封闭，所述凹槽(2)靠近所述封闭一侧的横向侧面非封闭，所述非封闭一侧均设有所述楔形连接卡口(1)。
5.根据权利要求1所述的装配式钢筋混凝土条形基础模块体系，其特征在于：所述凹坑(3)的深度不小于垫层模块厚度的一半。
6.根据权利要求1所述的装配式钢筋混凝土条形基础模块体系，其特征在于：所述基础模块为上部呈梯形下部为矩形的截面形式。
7.根据权利要求1所述的装配式钢筋混凝土条形基础模块体系，其特征在于：基础模块端面的倒T形凹槽(4)靠近下部位置设有一排钢筋插孔(6)，通过插筋插入到相邻两个钢筋混凝土条形基础模块的钢筋插孔(6)内，浇注混凝土后实现相邻两个基础模块的连接。
8.根据权利要求1所述的装配式钢筋混凝土条形基础模块体系，其特征在于：所述T形节点模块TTJ、L形节点模块LTJ的中间转角的顶面设有方形凹槽(7)，凹槽的四角预埋四根角筋(8)。
9.装配式钢筋混凝土条形基础模块体系的施工方法，其特征在于：按照先将地基平整压实达并达到工程设计压实度要求之后，进行垫层模块的装配，采用设计的哑铃形楔块插入到相邻两个垫层模块连接处的楔形卡口内实现垫层模块间的连接；待垫层模块装配连接完毕之后进行上方钢筋混凝土条形基础模块间的连接，在连接过程中按照先将插筋插入到相邻两个基础端面的钢筋插孔内，再向两个基础相邻端面形成的倒T形空腔内灌入微膨胀混凝土的顺序进行装配施工，到灌入的混凝土硬化之后实现条形基础之间以及条形基础与垫层之间的可靠连接。
10.根据权利要求9所述的装配式钢筋混凝土条形基础模块体系的施工方法，其特征在于：包括：
1)直线形钢筋混凝土条形基础拼装：首先采用垫层标准模块KDC两两进行装配连接，端部的垫层拼装采用垫层端部模块DDC，相邻楔形连接卡口(1)对齐后形成的槽口中插入哑铃形楔块XK实现垫层块之间的连接；垫层拼装完成后，采用条形基础标准模块KTJ进行拼装，条形基础标准模块KTJ的底面安装于垫层顶面的凹槽(2)内；待一块条形基础拼装完毕后，在拼装相邻基础之前，先将插筋(10)分别插入到相邻两块基础底部的钢筋插孔(6)内；相邻基础的拼装缝与下部相邻垫层的拼装缝之间形成错缝，相邻基础连接处的底部槽口(5)位于下方垫层顶面的凹坑(3)的正上方；
2)T形连接节点钢筋混凝土条形基础拼装：首先采用垫层标准模块KDC和T形节点垫层模块进行拼装，待垫层拼装完后采用T形节点模块TTJ进行拼装，拼装的具体步骤与直线形钢筋混凝土条形基础拼装相同；
3)L形节点钢筋混凝土条形基础拼装：首先采用垫层标准模块KDC和L形节点垫层模块LDC进行拼装，待垫层拼装完后采用L形节点模块LTJ进行拼装，拼装的具体步骤与直线形钢筋混凝土条形基础拼装相同。
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| CN202010222133.9A Pending CN111305248A (zh) | 2020-03-26 | 2020-03-26 | 装配式钢筋混凝土条形基础模块体系及施工方法 |
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| CN (1) | CN111305248A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117988601A (zh) * | 2024-04-07 | 2024-05-07 | 成都中品建设工程有限公司 | 一种装配式功能性建筑及其施工方法 |
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-
2020
- 2020-03-26 CN CN202010222133.9A patent/CN111305248A/zh active Pending
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