CN202809636U - 一种适应填土地基沉降的轻钢厂房柱基础 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适应填土地基沉降的轻钢厂房柱基础及施工方法，所述柱基础包括连接钢筋以及从上到下依次设置的柱底板、钢垫板、预制垫块和柱下独立基础，所述连接钢筋包括顶部螺杆钢筋、中部螺杆钢筋和底部锚栓螺杆钢筋。本实用新型结构合理，施工方便，安全可靠，可以根据需要随时调节柱底高度，能有效解决地基沉降对现有轻钢厂房柱基础施工及结构正常使用所带来的不利影响，在工程建设中具有良好的经济效益和时间效益。

Description

一种适应填土地基沉降的轻钢厂房柱基础

技术领域

本实用新型涉及一种轻钢厂房柱的基础结构，尤其涉及一种适应填土地基沉降的轻钢厂房柱基础。

背景技术

在地形起伏不平的山区城镇中进行工业新区建设，平整场地时往往大挖大填，且限于工程造价及工期要求，经常难以做到夯填密实，若钢结构厂房建于不符合压实质量要求的填方区，在填土地基沉降未稳定之前进行建设时，其沉降将直接导致基础产生相应的沉降，从而在上部结构中产生有害的次应力，并使上部结构及建筑发生变形、开裂或失稳等，从而严重影响建筑结构安全工作，因此往往需要对该填土地基进行地基处理或采用造价相对高昂的桩基础将荷载传递至填土层下稳定的地层之中，这样都需要付出较多的经济代价。如果等待未压实的填土地基沉降稳定再进行钢结构厂房施工，则所需等待填土固结的时间，从刚开始填土算起一般至少约5年以上，如等待新填土固结完成后再进行建设，所付出的时间代价则更为昂贵。

因此，需要对现行的填土地基上的轻钢厂房柱基础的设计及施工方案进行改造，使其能保证填土地基的沉降不造成柱底标高降低，并在增高后还能与上部结构柱进行可靠地连接，保证荷载自上而下的可靠传递及上部结构安全，由此避免代价相对高昂的地基处理及桩基础或条形基础建设方案甚至等待填土固结完成再施工所造成的更为昂贵的时间损失。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型解决现有填土地基上的轻钢厂房柱基础随填土地基的沉降会造成柱底标高降低，造成轻钢厂房上部结构及建筑发生变形、开裂或失稳，严重影响建筑结构安全工作，以及采用现有技术所产生的建设造成维护成本高昂的问题，而提供一种适应填土地基沉降的轻钢厂房柱基础。

解决所述问题，本实用新型采用的技术方案是：一种适应填土地基沉降的轻钢厂房柱基础，其特征在于，包括连接钢筋以及从上到下依次设置的柱底板、钢垫板、预制垫块和柱下独立基础，所述连接钢筋包括顶部螺杆钢筋和底部锚栓螺杆钢筋，所述顶部螺杆钢筋与底部锚栓螺杆钢筋通过连接套筒可拆卸连接；所述柱底板用于固定轻钢厂房的工字钢钢柱；

所述柱底板、钢垫板和预制垫块设有数组贯穿柱底板、钢垫板和预制垫块的过孔，由连接钢筋穿过所述过孔后将柱底板、钢垫板、预制垫块与柱下独立基础连为一体；所述顶部螺杆钢筋的上端通过双螺母和螺母垫板与柱底板固定，顶部螺杆钢筋的下端与底部锚栓螺杆钢筋的上端通过连接套筒螺纹连接；底部锚栓螺杆钢筋的下端与混凝土基础锚固连接；

所述钢垫板在预制垫块相对两侧的上方具有出挑部位。

进一步地，所述预制垫块为钢板、水泥砂浆垫块或混凝土垫块。

进一步地，所述过孔为4组。

进一步地，所述底部锚栓螺杆钢筋的底部具有弯折部。

进一步地，所述预制垫块为多个，所述连接钢筋包括顶部螺杆钢筋、中部螺杆钢筋、底部锚栓螺杆钢筋，所述顶部螺杆钢筋、中部螺杆钢筋以及底部锚栓螺杆钢筋通过连接套筒螺纹连接。

相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型结构合理，施工方便，可以根据需要随时调节柱底高度。

2、采用该轻钢厂房柱基础，在填土尚未完成固结的时候即可随时进行工程施工，同时在轻钢厂房柱下无需采用造价高昂的桩基基础、条形基础或进行地基处理，只需采用常规的浅基础即可，达到经济节约，安全可靠，施工简便快捷的目的。

3、当填土地基及柱下基础产生沉降时，由于轻钢厂房上部结构较轻，通过本结构可以采用千斤顶对厂房柱进行顶升，同时采用预制垫块对顶升后产生的钢垫板与柱下独立基础间的缝隙进行填塞，并更换长度合适的顶部螺杆钢筋或增加中部螺杆钢筋，重新将柱底板及其下的钢垫板、预制垫块以及柱下独立基础通过连接钢筋连接起来，采用这种方式，随着填土沉降的发生，随时可将柱底顶升至原标高，直至多年后填土沉降固结稳定，由此避免填土地基的沉降对柱底标高及轻钢厂房的上部结构所造成的不利影响。

4、该轻钢厂房柱基础能有效解决常规填土地基上轻钢厂房柱基础建设中因地基沉降所造成的各种困难，具有良好的经济效益和时间效益，施工简便，安全可靠。

5、本实用新型适用范围广，不仅适用于填土地基，也适用于软土地基及各种情况下的地基不均匀沉降导致的上部轻钢厂房结构变形、开裂或失稳等工程情况。

附图说明

图1为本实用新型基础的结构示意图；

图2为本实用新型基础加高后的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：如图1所示，一种适应填土地基沉降的轻钢厂房柱基础，包括从上到下依次设置的柱底板1、钢垫板2、预制垫块3、柱下独立基础4(所述柱下独立基础4一般由混凝土或钢筋混凝土材料做成)以及连接钢筋，所述连接钢筋包括顶部螺杆钢筋5和底部锚栓螺杆钢筋6，所述顶部螺杆钢筋5与底部锚栓螺杆钢筋6通过连接套筒7可拆卸连接，具体实施时采用机械套筒相连，更加稳固；轻钢厂房的工字钢钢柱8与柱底板1固定连接。所述预制垫块3为钢板、水泥砂浆垫块或混凝土垫块，使预制垫块3的强度能够满足结构受力需要，该预制垫块3的材质、厚度根据实际情况选择（一般小于2cm的采用钢板或钢片，2-6cm采用水泥砂浆垫块，超过6cm采用细石混凝土垫块）。具体施工时，可以根据受力情况在水泥砂浆垫块或混凝土垫块内部配置钢丝网或钢筋网，使预制垫块 整体性更好，承载能力更强。

所述柱底板1、钢垫板2和预制垫块3设有数组贯穿柱底板1、钢垫板2和预制垫块3的过孔，由连接钢筋穿过所述过孔后将柱底板1、钢垫板2、预制垫块3与柱下独立基础4连为一体；所述过孔一般为4组（可视柱底板1的尺寸及钢柱承担的荷载进行增减），也可以为6组、8组等，以具体情况进行选择；分布于柱底板1、钢垫板2和预制垫块3的合理受力部位，效果更好。

所述顶部螺杆钢筋5的上端通过双螺母和螺母垫板与柱底板1固定，顶部螺杆钢筋5的下端与底部锚栓螺杆钢筋6的上端通过连接套筒7螺纹连接；底部锚栓螺杆钢筋6的下端与柱下独立基础4锚固连接；所述底部锚栓螺杆钢筋6的底部具有弯折部，能有效提高锚固效果。所述钢垫板2在预制垫块3相对两侧的上方具有出挑部位。

所述钢垫板2也可以采用避开连接钢筋的钢垫条替换，在保证强度及稳定的情况下，更加节约材料。该钢垫板2或钢垫条的厚度需满足受力要求，其厚度一般不小于20mm。

在地基沉降量不大的情况下，只需更换长度合适的顶部螺杆钢筋然后通过连接套筒7重新与底部锚栓螺杆钢筋6进行螺纹连接。当地基产生沉降后，先通过钢垫板2对轻钢厂房的工字钢钢柱8的柱底板1进行顶升，再采用带孔预制垫块填塞由此产生的柱下独立基础4与柱底板1之间的间隙，从而使柱底板1回复到原始位置。

采用本适应填土地基沉降的轻钢厂房柱基础，其沉降后垫高的施工方法，包括如下步骤：

1）当发生填土沉降后，首先拆卸顶部螺杆钢筋上端双螺母和螺母垫板，并取出顶部螺杆钢筋；同时进行基坑开挖，使柱下独立基础顶部及其上方钢垫板的出挑部位露出；

2）通过对预制垫块相对两侧上方的钢垫板的出挑部位施加作用力，将柱底板升高至地基沉降前的原柱底设计标高；对预制垫块相对两侧上方的钢垫板的出挑部位施加作用力时，将千斤顶置于钢垫板出挑位置下方，通过千斤顶直接对钢垫板进行顶升，操作方便，适用于较小的千斤顶或重量较轻的厂房。

3）再在钢垫板与柱下独立基础之间填塞入数量、厚度及强度合适的带过孔的预制垫块；所述预制垫块数量及厚度以能够将柱底板升高至沉降前高度为准，预制垫块强度以能满足受力需要为准，且不低于柱下独立基础4的混凝土强度，填塞前按所需块数及厚度进行预制；填塞时插入钢垫板2与柱下独立基础4之间；

4）撤去作用力，柱底板由预制垫块垫高至原柱底设计标高；

5）采用长度调整合适后的顶部螺杆钢筋穿过柱底板、钢垫板、预制垫块后通过连接套筒与底部锚栓螺杆钢筋螺纹连接紧固（可以更换另一根顶部螺杆钢筋）；最后在顶部螺杆钢筋的端部置入螺母垫板并通过双螺母与柱底板紧固，由此即完成填土地基沉降发生后的垫高调整过程。采用双螺母与柱底板紧固，能够进一步保障整体结构的稳定性，避免螺母脱落。

实施例2，如图2所示，所述预制垫块为多个，所述连接钢筋包括顶部螺杆钢筋、中部螺杆钢筋9、底部锚栓螺杆钢筋，所述顶部螺杆钢筋、中部螺杆钢筋9以及底部锚栓螺杆钢筋通过连接套筒螺纹连接，具体实施时采用机械套筒相连，更加稳固。

在地基沉降量较大的情况下，根据需要增加或更换长度合适的中部螺杆钢筋，这样在填塞预制垫块（垫条）时，可边连接中部螺杆钢筋，边填塞预制垫块（垫条），更加方便。当地基产生沉降后，先对轻钢厂房的工字钢钢柱的柱底板进行顶升，再采用开孔预制混凝土垫块（或垫条）填塞由此产生的柱下独立基础与柱底板之间的间隙，从而使柱底板回复到原始位置。

对上述适应填土地基沉降的轻钢厂房柱基础，其沉降后垫高的施工方法，包括如下步骤：

1）当发生填土沉降后，首先拆卸顶部螺杆钢筋上端的双螺母和螺母垫板，并取出顶部螺杆钢筋；同时对进行基坑开挖，使柱下独立基础顶部及其上方的钢垫板的出挑部位露出；

2）通过对预制垫块相对两侧上方的钢垫板的出挑部位施加作用力，将柱底板升高至地基沉降前的原柱底设计标高；顶升时，制作四边形框架，对预制垫块相对两侧上方的钢垫板的出挑部位施加作用力时，通过两框架分别套入钢垫板两侧的出挑部位，然后采用两根钢杆穿过两框架顶边的两边角，并在地面上设置千斤顶对钢杆进行顶升，从而对框架进行顶升，进而对钢垫板及柱底板进行顶升。具体施工时，所述四边形框架可制成梯形，并且采用钢结构，这样不仅施工方便，并且承载能力更强。该四边形钢架可根据轻钢厂房柱的荷载，即所需顶升力的大小采用热轧钢筋或型钢等常规钢材制成。这样不会顶升过程受到轻钢厂房的影响，操作更加方便，且效果更好，使钢垫板受力更加平衡，更加容易操作。

3）再将长度调整合适的两端带螺纹的中部螺杆钢筋通过连接套筒与下部锚栓螺杆钢筋连接起来，并在中部螺杆钢筋上方紧固好其与顶部螺栓杆钢筋之间的连接套筒；从这些连接好的钢筋顶部穿入数量、厚度及强度合适的带过孔的预制垫块；

4）撤去作用力，柱底板由预制垫块垫高至原柱底设计标高；

5）将顶部螺杆钢筋穿过柱底板、钢垫板后通过连接套筒与中部螺杆钢筋螺纹连接紧固；最后在顶部螺杆钢筋的端部置入螺母垫板并通过双螺母与柱底板紧固，由此即完成填土地基沉降发生后的垫高调整过程。采用双螺母与柱底板紧固，能够进一步保障整体结构的稳定性，避免螺母脱落。

本实用新型除适用填土地基外，还可推广于其它场合的可能产生地基沉降的轻钢厂房建筑，如软土地基，其它不良地基等等。

另外，预制垫块制成上部水平、下部倾斜的形式，对于填土沉降中基础顶面可能会产生略微的倾斜情况，可以保证上部柱底维持原水平状态，一般这种倾斜程度不是很大。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种适应填土地基沉降的轻钢厂房柱基础，其特征在于，包括连接钢筋以及从上到下依次设置的柱底板、钢垫板、预制垫块和柱下独立基础，所述连接钢筋包括顶部螺杆钢筋和底部锚栓螺杆钢筋，所述顶部螺杆钢筋与底部锚栓螺杆钢筋通过连接套筒可拆卸连接；所述柱底板用于固定轻钢厂房的工字钢钢柱；

所述柱底板、钢垫板和预制垫块设有数组贯穿柱底板、钢垫板和预制垫块的过孔，由连接钢筋穿过所述过孔后将柱底板、钢垫板、预制垫块与柱下独立基础连为一体；所述顶部螺杆钢筋的上端通过双螺母和螺母垫板与柱底板固定，顶部螺杆钢筋的下端与底部锚栓螺杆钢筋的上端通过连接套筒螺纹连接；底部锚栓螺杆钢筋的下端与混凝土基础锚固连接；

所述钢垫板在预制垫块相对两侧的上方具有出挑部位。

2.根据权利要求1所述适应填土地基沉降的轻钢厂房柱基础，其特征在于，所述预制垫块为钢板、水泥砂浆垫块或混凝土垫块。

3.根据权利要求1所述适应填土地基沉降的轻钢厂房柱基础，其特征在于，所述过孔为4组。

4.根据权利要求1所述适应填土地基沉降的轻钢厂房柱基础，其特征在于，所述底部锚栓螺杆钢筋的底部具有弯折部。

5.根据权利要求1～4任意一项适应填土地基沉降的轻钢厂房柱基础，其特征在于，所述预制垫块为多个，所述连接钢筋包括顶部螺杆钢筋、中部螺杆钢筋、底部锚栓螺杆钢筋，所述顶部螺杆钢筋、中部螺杆钢筋以及底部锚栓螺杆钢筋通过连接套筒螺纹连接。

Images