CN111764422B - 一种高稳定性的桩承台基础及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体是一种高稳定性的桩承台基础及其施工方法，解决了现有桩承台基础存在抓地效果不好、易发生沉降影响稳定性的问题。一种高稳定性的桩承台基础，每根主体桩柱的侧面均沿轴向开设有若干个短条形凹槽与若干个长条形凹槽，各个短条形凹槽的上端、各个长条形凹槽的上端均与主体桩柱的上端面贯通；各个短条形凹槽的下端、各个长条形凹槽的下端均封闭；每个短条形凹槽的内部、每个长条形凹槽的内部均嵌设有一个扩张成型架；各个扩张成型架的中部均沿主体桩柱的径向向外扩张。本发明实现了增强抓地效果的目的，形成多方向的支撑结构，能够有效防止本发明发生沉降，方便沉桩，方便冲击，有效提高了施工过程的可操作性。

Description

一种高稳定性的桩承台基础及其施工方法

技术领域

本发明涉及固定建筑物用桩承台基础，具体是一种高稳定性的桩承台基础及其施工方法。

背景技术

桩承台基础是由桩和连接于桩顶的承台共同组成的基础，若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。目前建筑使用的桩承台基础中的主体桩柱多为圆柱桩结构。

然而实践表明，现有桩承台基础存在以下问题：缺少与周边土体进行扩张支撑的措施，在使用过程中抓地效果不好，稳定性较差，易发生沉降，直接影响桩承台基础的安全性。

发明内容

本发明为了解决现有桩承台基础存在抓地效果不好、易发生沉降影响稳定性的问题，提供了一种高稳定性的桩承台基础及其施工方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种高稳定性的桩承台基础，包括承台与若干根垂直设置于承台下表面的主体桩柱；每根主体桩柱的侧面均沿轴向开设有若干个短条形凹槽与若干个长条形凹槽，各个短条形凹槽的上端、各个长条形凹槽的上端均与主体桩柱的上端面贯通；各个短条形凹槽的下端、各个长条形凹槽的下端均封闭；每个短条形凹槽的内部、每个长条形凹槽的内部均嵌设有一个扩张成型架；各个扩张成型架的中部均沿主体桩柱的径向向外扩张。

所述短条形凹槽与长条形凹槽的数量均为四个，四个短条形凹槽与四个长条形凹槽均呈对称十字分布，且短条形凹槽与长条形凹槽沿主体桩柱的周向呈对错分布。

该结构设计有利于将各个扩张成型架延伸至本桩承台基础周边的土体中，且呈多方向延伸，进而形成多方向的支撑结构，有效增强了本桩承台基础的抓地效果，防止沉降。

所述扩张成型架的数目为两组；第一组扩张成型架包括嵌设于四个短条形凹槽内部的四个扩张成型架，且其扩张部均位于主体桩柱中心点的上方；第二组扩张成型架包括嵌设于四个长条形凹槽内部的四个扩张成型架，且其扩张部均位于主体桩柱中心点的下方。

每个扩张成型架均包括上扩张侧架和与上扩张侧架铰接的下扩张侧架，第一组扩张成型架的上扩张侧架、下扩张侧架和短条形凹槽共同围成三角形扩张结构，且其上扩张侧架的顶端部、其下扩张侧架的底部分别嵌设于对应短条形凹槽的上部、底部；第二组扩张成型架的上扩张侧架、下扩张侧架和长条形凹槽共同围成三角形扩张结构，且其上扩张侧架的顶端部、其下扩张侧架的底部分别嵌设于对应长条形凹槽的上部、底部。

每个扩张成型架均包括一根位于上扩张侧架上方的调节杆，调节杆的底部通过一个滑动连接座铰接于上扩张侧架的顶端部；第一组扩张成型架的调节杆嵌设于对应短条形凹槽的内部，且其滑动连接座滑动嵌设于对应短条形凹槽的内部；第二组扩张成型架的调节杆嵌设于对应长条形凹槽的内部，且其滑动连接座滑动嵌设于对应长条形凹槽的内部。

调节杆的结构设计方便震动锤对各个扩张成型架进行冲击，形成三角形扩张结构；调节杆嵌入短条形凹槽或长条形凹槽内的结构设计，通过短条形凹槽或长条形凹槽对调节杆进行支撑，有效增强了调节杆的强度，防止调节杆在冲击过程中出现变曲变形。

每个下扩张侧架的底部均铰接有一个固定连接座；第一组扩张成型架的固定连接座固定嵌设于对应短条形凹槽的槽底；第二组扩张成型架的固定连接座固定嵌设于对应长条形凹槽的槽底。

固定连接座的结构设计增加了各个扩张成型架与主体桩柱的连接牢固性，能够有效防止扩张成型架在冲击过程中偏离主体桩柱的侧面。

上扩张侧架远离主体桩柱的侧面、下扩张侧架远离主体桩柱的侧面均焊接有扩撑架，且扩撑架为尖端朝外的三角型扩撑架。

扩撑架的结构设计能够在扩张成型时对本桩承台基础周边的土体进行剪切，进而降低扩撑时的阻力，便于扩张成型的稳定进行。

所述上扩张侧架与下扩张侧架通过销轴铰接。

一种高稳定性的桩承台基础的施工方法，该方法用于施作本发明所述的一种高稳定性的桩承台基础，该方法是采用如下步骤实现的：

S1：确定桩位，起吊主体桩柱，根据设计深度采用冲击锤将主体桩柱沉至地下，在此过程中，第一组扩张成型架呈一字型嵌于四个短条形凹槽的内部，第二组扩张成型架呈一字型嵌于四个长条形凹槽的内部；

S2：通过震动锤依次对八个调节杆进行冲击，通过调节杆带动各个滑动连接座在对应短条形凹槽或长条形凹槽内滑动，在滑动连接座与固定连接座的配合下，上扩张侧架与下扩张侧架沿主体桩柱的径向向外呈三角形扩张；

S3：重复步骤S1~S2，完成各根主体桩柱的施工；

S4：在各根主体桩柱的顶端支模、绑扎钢筋，现浇混凝土筑成承台，使得各根主体桩柱的顶端部均预埋于承台的下部，混凝土凝固后，拆除模板，养护。

沉桩时将第一组扩张成型架呈一字型嵌于四个短条形凹槽的内部，第二组扩张成型架呈一字型嵌于四个长条形凹槽的内部，一方面方便进行沉桩操作，增加了施工时的便捷性；另一方面能够有效增强各个扩张成型架与本桩承台基础周边土体之间的连接效果。

本发明结构设计合理可靠，实现了增强抓地效果的目的，而且扩张成型架呈多方向延伸至周边土体中，形成多方向的支撑结构，能够有效防止本发明发生沉降，同时方便沉桩，方便冲击，调节杆强度高，施工过程中不易发生变形，有效提高了施工过程的可操作性，进一步的，施工时扩撑架对土体有效剪切，有效降低了施工时的扩撑阻力，具有与周边土体连接紧密、施工操作简便、防沉降效果好的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中扩张成型架的初始状态参考图；

图3是本发明中扩张成型架的扩张成型状态参考图；

图4是本发明中上扩张侧架与下扩张侧架的结构示意图；

图5是本发明中第一组扩张成型架的分布示意图；

图6是本发明中第二组扩张成型架的分布示意图。

图中，1-承台，2-主体桩柱，3-短条形凹槽，4-长条形凹槽，5-扩张成型架，6-上扩张侧架，7-下扩张侧架，8-调节杆，9-滑动连接座，10-固定连接座，11-扩撑架，12-销轴。

具体实施方式

一种高稳定性的桩承台基础，包括承台1与若干根垂直设置于承台1下表面的主体桩柱2；每根主体桩柱2的侧面均沿轴向开设有若干个短条形凹槽3与若干个长条形凹槽4，各个短条形凹槽3的上端、各个长条形凹槽4的上端均与主体桩柱2的上端面贯通；各个短条形凹槽3的下端、各个长条形凹槽4的下端均封闭；每个短条形凹槽3的内部、每个长条形凹槽4的内部均嵌设有一个扩张成型架5；各个扩张成型架5的中部均沿主体桩柱2的径向向外扩张。

所述短条形凹槽3与长条形凹槽4的数量均为四个，四个短条形凹槽3与四个长条形凹槽4均呈对称十字分布，且短条形凹槽3与长条形凹槽4沿主体桩柱2的周向呈对错分布。

所述扩张成型架5的数目为两组；第一组扩张成型架5包括嵌设于四个短条形凹槽3内部的四个扩张成型架5，且其扩张部均位于主体桩柱2中心点的上方；第二组扩张成型架5包括嵌设于四个长条形凹槽4内部的四个扩张成型架5，且其扩张部均位于主体桩柱2中心点的下方。

每个扩张成型架5均包括上扩张侧架6和与上扩张侧架6铰接的下扩张侧架7，第一组扩张成型架5的上扩张侧架6、下扩张侧架7和短条形凹槽3共同围成三角形扩张结构，且其上扩张侧架6的顶端部、其下扩张侧架7的底部分别嵌设于对应短条形凹槽3的上部、底部；第二组扩张成型架5的上扩张侧架6、下扩张侧架7和长条形凹槽4共同围成三角形扩张结构，且其上扩张侧架6的顶端部、其下扩张侧架7的底部分别嵌设于对应长条形凹槽4的上部、底部。

每个扩张成型架5均包括一根位于上扩张侧架6上方的调节杆8，调节杆8的底部通过一个滑动连接座9铰接于上扩张侧架6的顶端部；第一组扩张成型架5的调节杆8嵌设于对应短条形凹槽3的内部，且其滑动连接座9滑动嵌设于对应短条形凹槽3的内部；第二组扩张成型架5的调节杆8嵌设于对应长条形凹槽4的内部，且其滑动连接座9滑动嵌设于对应长条形凹槽4的内部。

每个下扩张侧架7的底部均铰接有一个固定连接座10；第一组扩张成型架5的固定连接座10固定嵌设于对应短条形凹槽3的槽底；第二组扩张成型架5的固定连接座10固定嵌设于对应长条形凹槽4的槽底。

上扩张侧架6远离主体桩柱2的侧面、下扩张侧架7远离主体桩柱2的侧面均焊接有扩撑架11，且扩撑架11为尖端朝外的三角型扩撑架。

所述上扩张侧架6与下扩张侧架7通过销轴12铰接。

一种高稳定性的桩承台基础的施工方法，该方法用于施作如本发明所述的一种高稳定性的桩承台基础，该方法是采用如下步骤实现的：

S1：确定桩位，起吊主体桩柱2，根据设计深度采用冲击锤将主体桩柱2沉至地下，在此过程中，第一组扩张成型架5呈一字型嵌于四个短条形凹槽3的内部，第二组扩张成型架5呈一字型嵌于四个长条形凹槽4的内部；

S2：通过震动锤依次对八个调节杆8进行冲击，通过调节杆8带动各个滑动连接座9在对应短条形凹槽3或长条形凹槽4内滑动，在滑动连接座9与固定连接座10的配合下，上扩张侧架6与下扩张侧架7沿主体桩柱2的径向向外呈三角形扩张；

S3：重复步骤S1~S2，完成各根主体桩柱2的施工；

S4：在各根主体桩柱2的顶端支模、绑扎钢筋，现浇混凝土筑成承台1，使得各根主体桩柱2的顶端部均预埋于承台1的下部，混凝土凝固后，拆除模板，养护。

具体实施过程中，第一组扩张成型架5的固定连接座10通过膨胀螺栓固定连接于短条形凹槽3中；第二组扩张成型架5的固定连接座10通过膨胀螺栓固定连接于长条形凹槽4中。

Claims (6)

1.一种高稳定性的桩承台基础，包括承台（1）与若干根垂直设置于承台（1）下表面的主体桩柱（2）；其特征在于：每根主体桩柱（2）的侧面均沿轴向开设有若干个短条形凹槽（3）与若干个长条形凹槽（4），各个短条形凹槽（3）的上端、各个长条形凹槽（4）的上端均与主体桩柱（2）的上端面贯通；各个短条形凹槽（3）的下端、各个长条形凹槽（4）的下端均封闭；每个短条形凹槽（3）的内部、每个长条形凹槽（4）的内部均嵌设有一个扩张成型架（5）；各个扩张成型架（5）的中部均沿主体桩柱（2）的径向向外扩张；

所述扩张成型架（5）的数目为两组；第一组扩张成型架（5）包括嵌设于四个短条形凹槽（3）内部的四个扩张成型架（5），且其扩张部均位于主体桩柱（2）中心点的上方；第二组扩张成型架（5）包括嵌设于四个长条形凹槽（4）内部的四个扩张成型架（5），且其扩张部均位于主体桩柱（2）中心点的下方；

每个扩张成型架（5）均包括上扩张侧架（6）和与上扩张侧架（6）铰接的下扩张侧架（7），第一组扩张成型架（5）的上扩张侧架（6）、下扩张侧架（7）和短条形凹槽（3）共同围成三角形扩张结构，且其上扩张侧架（6）的顶端部、其下扩张侧架（7）的底部分别嵌设于对应短条形凹槽（3）的上部、底部；第二组扩张成型架（5）的上扩张侧架（6）、下扩张侧架（7）和长条形凹槽（4）共同围成三角形扩张结构，且其上扩张侧架（6）的顶端部、其下扩张侧架（7）的底部分别嵌设于对应长条形凹槽（4）的上部、底部；

每个扩张成型架（5）均包括一根位于上扩张侧架（6）上方的调节杆（8），调节杆（8）的底部通过一个滑动连接座（9）铰接于上扩张侧架（6）的顶端部；第一组扩张成型架（5）的调节杆（8）嵌设于对应短条形凹槽（3）的内部，且其滑动连接座（9）滑动嵌设于对应短条形凹槽（3）的内部；第二组扩张成型架（5）的调节杆（8）嵌设于对应长条形凹槽（4）的内部，且其滑动连接座（9）滑动嵌设于对应长条形凹槽（4）的内部。

2.根据权利要求1所述的一种高稳定性的桩承台基础，其特征在于：所述短条形凹槽（3）与长条形凹槽（4）的数量均为四个，四个短条形凹槽（3）与四个长条形凹槽（4）均呈对称十字分布，且短条形凹槽（3）与长条形凹槽（4）沿主体桩柱（2）的周向呈对错分布。

3.根据权利要求1所述的一种高稳定性的桩承台基础，其特征在于：每个下扩张侧架（7）的底部均铰接有一个固定连接座（10）；第一组扩张成型架（5）的固定连接座（10）固定嵌设于对应短条形凹槽（3）的槽底；第二组扩张成型架（5）的固定连接座（10）固定嵌设于对应长条形凹槽（4）的槽底。

4.根据权利要求3所述的一种高稳定性的桩承台基础，其特征在于：上扩张侧架（6）远离主体桩柱（2）的侧面、下扩张侧架（7）远离主体桩柱（2）的侧面均焊接有扩撑架（11），且扩撑架（11）为尖端朝外的三角型扩撑架。

5.根据权利要求4所述的一种高稳定性的桩承台基础，其特征在于：所述上扩张侧架（6）与下扩张侧架（7）通过销轴（12）铰接。

6.一种高稳定性的桩承台基础的施工方法，该方法用于施作如权利要求5所述的一种高稳定性的桩承台基础，其特征在于：该方法是采用如下步骤实现的：

S1：确定桩位，起吊主体桩柱（2），根据设计深度采用冲击锤将主体桩柱（2）沉至地下，在此过程中，第一组扩张成型架（5）呈一字型嵌于四个短条形凹槽（3）的内部，第二组扩张成型架（5）呈一字型嵌于四个长条形凹槽（4）的内部；

S2：通过震动锤依次对八个调节杆（8）进行冲击，通过调节杆（8）带动各个滑动连接座（9）在对应短条形凹槽（3）或长条形凹槽（4）内滑动，在滑动连接座（9）与固定连接座（10）的配合下，上扩张侧架（6）与下扩张侧架（7）沿主体桩柱（2）的径向向外呈三角形扩张；

S3：重复步骤S1~S2，完成各根主体桩柱（2）的施工；

S4：在各根主体桩柱（2）的顶端支模、绑扎钢筋，现浇混凝土筑成承台（1），使得各根主体桩柱（2）的顶端部均预埋于承台（1）的下部，混凝土凝固后，拆除模板，养护。

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