具有抗剪结构的桩基础及节能桩基础工程施工方法

具有抗剪结构的桩基础及节能桩基础工程施工方法

吴素红

江苏皇岗建设（集团）有限公司 江苏淮安 223200

摘要：具有抗剪结构的桩基础，包括抗剪结构、组成矩形阵的桩体、基础垫层和基础层，其中，所述抗剪结构包括若干个横向钢板，所述横向钢板之间无缝隙拼接成抗剪平台，所述桩体内部呈空腔状，且所述桩体顶部为开口状，所述桩体外表面固定套设有支撑所述横向钢板上的环形支撑台，所述环形支撑台和所述横向钢板之间为焊接。有益效果：基础层有桩体支撑，承受桩体的冲切力和弯矩，桩体和钢管斜桩组合构成组合桩基础，在施工过程中，构件相互间为其他施工工序提供有利的条件，提高了施工可靠度，降低施工成本，达到了很好的协调作用，最终实现提供竖向承载力、水平承载力、抗剪功能的组合桩基础。

关键词：抗剪结构；桩基础；节能桩；基础工程；施工方法

一、背景技术

现有的大型设备通常是安装在设备基础上，设备基础应满足承载能力和正常使用的要求。在天然地基和其他地基处理方案不能满足设计要求的情况下，采用桩基就是一种可靠的方法。桩基础一般采用混凝土预制方桩或预应力钢筋混凝土管桩，其竖向承载力较高，水平承载力较低；对于承受较大水平荷载的设备基础，比如风洞设备基础，往往承担几百吨的水平荷载，单靠桩基础不能满足水平受力要求。并且桩基的抗剪水平往往较低，而由桩基承担基础弯矩效应的效率是比较低的。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

二、技术方案

提供一种具有抗剪结构的桩基础及节能桩基础工程施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，提供如下技术方案：

一种具有抗剪结构的桩基础，包括抗剪结构、组成矩形阵的桩体、基础垫层和基础层，其中，所述抗剪结构包括若干个横向钢板，所述横向钢板之间无缝隙拼接成抗剪平台，所述桩体内部呈空腔状，且所述桩体顶部为开口状，所述桩体外表面固定套设有支撑所述横向钢板上的环形支撑台，所述环形支撑台和所述横向钢板之间为焊接，所述横向钢板顶端上均固定设有若干钢筋绑扎柱，所述钢筋绑扎柱上开设有纵向钢筋穿孔和横向钢筋穿孔，所述纵向钢筋穿孔内穿设有纵向钢筋，所述横向钢筋穿孔内部穿设有横向钢筋，所述纵向钢筋和所述横向钢筋组成钢筋支撑平台，所述抗剪平台顶端上浇筑有混凝土层一，所述混凝土层一包裹所述钢筋支撑平台，且所述钢筋绑扎柱埋设于所述混凝土层一的内部，所述基础垫层为浇筑在所述混凝土层一顶面的混凝土层二，所述桩体穿出所述混凝土层一和所述混凝土层二，所述混凝土层一顶面镶嵌设有混凝板，所述混凝土层二内部的所述桩体上绑扎有副横向钢筋和副纵向钢筋，所述混凝土层二顶部插设有倾斜式的钢筋柱，所述基础层为浇筑在所述混凝土层二顶面的混凝土层三，所述钢筋柱浇筑在所述混凝土层三内部。

进一步的，所述横向钢板的一侧顶边固定设有横向连接板，所述横向钢板另一侧顶边开设有与所述横向连接板相匹配的连接槽，所述连接槽的挤压侧粘贴设有橡胶材质的密封层。

进一步的，所述混凝板顶面与所述混凝土层一顶面为同一水平面，所述横向钢板上开设有供所述桩体穿过的圆形穿口，所述桩体外侧面设有若干钢管斜桩。

进一步的，所述桩体的表面上内凹式的开设有凹槽，所述凹槽内固定设有副钢筋绑扎柱，所述副钢筋绑扎柱上开设有绑扎孔，所述钢筋柱上绑扎有横向的钢筋杆。

进一步的，所述钢筋支撑平台上支撑设有抗剪组件，所述抗剪组件包括第一板、第二板，所述第一板和所述第二板相互连接，且之间形成T型板，所述抗剪组件还包括第三板，所述第二板连接在所述第一板和所述第三板之间，所述第一板、所述第二板和所述第三板之间形成工字型板。

进一步的，所述混凝板为内部为空心状的矩形钢板，所述矩形钢板顶面浇筑设有浇筑口，所述混凝板上横向贯穿设有多个呈一字排列的加强柱。

进一步的，所述桩体内部布置有钢筋笼，且所述钢筋笼通过混凝土浇筑在所述桩体内，所述钢筋笼顶部穿出所述桩体且浇筑在所述混凝土层三内，所述桩体的侧边连接有倾斜状的。

一种节能桩基础工程施工方法，步骤S1，在地面下桩体，将桩体布列呈矩形阵，通过桩体下钢筋笼，钢筋笼自桩体顶部向下延伸至进入桩体内底部，然后在桩体内灌注混凝土，灌注的混凝土覆盖钢筋笼，第一次灌注混凝土后，形成了灌注桩；

步骤S2，完成灌注桩后，将横向钢板穿在桩体上，并且通过环形支撑台进行支撑，最终支撑后的横向钢板形成抗剪平台，将纵向钢筋和横向钢筋穿插进对应的钢筋穿孔内部，利用钢丝将纵向钢筋和横向钢筋对应部位进行绑扎，最终形成钢筋支撑平台，将设计的抗剪组件通过钢丝绑扎的方式固定在钢筋支撑平台顶面，然后将浇筑用的模板固定在抗剪平台顶面，向浇筑模板内浇筑混凝土，待混凝土达到预定强度后，拆除所述浇筑模板，形成抗剪结构；

步骤S3，在桩体上绑扎副横向钢筋和副纵向钢筋，利用钢丝穿过绑扎孔进行绑扎，然后在混凝土层一的外侧浇筑模板，向浇筑模板内浇筑混凝土，使其形成混凝土层二，在混凝土层二浇筑的混凝土时，混凝土也会顺着浇筑口进入混凝板上内；

步骤S4，待混凝土达到预定强度后，浇筑混凝土层三，形成设备基础层，最终拆除浇筑模板。

其中，上述浇注混凝土初凝前，利用人工扶持振动器具，对混凝土初凝前的混凝土气泡进行抹除；

其中，所述钢筋笼的制作方法为，首先多根钢筋，然后配置钢材质的环钢，钢筋通过焊接的方式呈环形均匀固定在环钢内侧，最终形成环形的钢筋笼。

其中，在步骤S2中，向浇筑模板内浇筑混凝土，混凝土初凝前，在混凝土层一顶面放置一块混凝板，并将混凝板压入内，最后等待混凝土达到预定强度；

其中，在步骤S3，浇筑混凝土层二的混凝土初凝前，在混凝土层二顶面不规则状态下压入钢筋柱，然后在钢筋柱上利用钢筋进行绑扎钢筋杆，最后浇筑形成混凝土层三。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

建造出的桩基础，通过桩承担竖向荷载；通过在基础层的下部设置基础垫层和抗剪结构，基础层在水平荷载作用下向某一水平方向移动时，在抗剪结构表面产生被动土压力抵抗作用在基础层上的水平荷载，保证基础层的抗滑移性能；从而通过桩体及抗剪结构共同作用保证基础层的抗倾覆稳定性，有效弥补现有技术中的仅具有竖向桩的桩基础不能满足水平受力要求的缺点；

基础层有桩体支撑，承受桩体的冲切力和弯矩，桩体和钢管斜桩组合构成组合桩基础，在施工过程中，构件相互间为其他施工工序提供有利的条件，提高了施工可靠度，降低施工成本，达到了很好的协调作用，最终实现提供竖向承载力、水平承载力、抗剪功能的组合桩基础；

基础层有桩体支撑，承受桩体的冲切力和弯矩，桩体和钢管斜桩组合构成组合桩基础，在施工过程中，构件相互间为其他施工工序提供有利的条件，提高了施工可靠度，降低施工成本，达到了很好的协调作用，最终实现提供竖向承载力、水平承载力、抗剪功能的组合桩基础；

提供的桩基础施工方法以及建造出的具有抗剪结构的桩基础，能有效弥补现有技术中的仅具有竖向桩的桩基础不能满足水平受力要求的缺点。

三、附图

图中:1、抗剪结构；2、桩体；3、基础垫层；4、基础层；5、横向钢板；6、抗剪平台；7、环形支撑台；8、钢筋绑扎柱；9、纵向钢筋穿孔；10、横向钢筋穿孔；11、纵向钢筋；12、横向钢筋；13、钢筋支撑平台；14、混凝土层一；15、混凝土层二；16、混凝板；17、副横向钢筋；18、副纵向钢筋；19、钢筋柱；20、混凝土层三；21、横向连接板；22、连接槽；23、密封层；24、钢管斜桩；25、副钢筋绑扎柱；26、绑扎孔；27、第一板；28、第二板；29、第三板；30、钢筋杆；31、浇筑口；32、加强柱；33、钢筋笼。