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杯形基礎

鎖定
杯形基礎又叫做杯口基礎,是獨立基礎的一種。當建築物上部結構採用框架結構或單層排架及門架結構承重時,其基礎常採用方形或矩形的單獨基礎,這種基礎稱獨立基礎或柱式基礎。獨立基礎是柱下基礎的基本形式,當柱採用預製構件時,則基礎做成杯口形,然後將柱子插入並嵌固在杯口內,故稱杯形基礎·。
中文名
杯形基礎
外文名
cup-like foundation
別    名
杯口基礎
應用範圍
多用於預製排架結構的工業廠房

杯形基礎基本定義

圖1 圖1
杯形基礎中間留置杯口是為了在杯口中插入預製柱,獨立柱基礎中間沒有杯口,整體是現澆的。現澆鋼筋混凝土杯形基礎是混凝土獨立基礎上部開一個杯形口,用於安裝預製構件主要是柱子的安裝。杯口應比柱子截面稍大。預製鋼筋混凝土柱子插入杯口並經校正後,在柱子與杯口之間的四周空隙內,用細石混凝土澆搗密實形成固定的接頭。多用於預製排架結構的工業廠房和和各種單層結構的廠房和支架。當採用裝配式鋼筋混凝土柱時,在基礎中應預留安放柱子的孔洞,孔洞的尺寸應比柱子斷面尺寸大一些。柱子放入孔洞後,柱子周圍用細石混凝土(比基礎混凝土強度高一級)澆築,這種基礎稱為杯口基礎(又稱杯形基礎)。 杯口基礎根據基礎本身的高低和形狀分為兩種:一種叫普通杯口基礎;另一種叫高杯口基礎。 高杯口基礎和杯型基礎的區別是基礎本身的高低不同。如圖1所示。

杯形基礎質量控制

杯形基礎是單層廠房常見的基礎形式。施工過程中常出現質量問題。一般從模板安裝開始進行質量控制。施工時混凝土澆築宜對稱下料。
施工程序
定位放線→人工挖土→基坑土質驗收→澆砼墊層→扎承台鋼筋→支模→驗收鋼筋→澆築砼→支地梁底模→扎地梁筋→支地梁側模→砼澆築→人工養護→局部基礎砌體→驗收→土方分層回填。
現澆承台基礎
經驗槽後,做磚模澆搗砼C10墊層,然後按紅線定位樁將軸線引至墊層面上,準確放出柱基承台梁模板與柱子邊線,再按設計間距彈線分格,嚴格控制承台底板鋼筋綁孔間距,並按施工規範綁紮成型。KJ柱、排架柱插筋綁紮成型時,必須在最下面用一道箍筋固定,就位後柱筋腳保證與底板筋點焊牢固,柱身根據工程軸線橫成排,縱成列,形成網狀整體用滿堂鋼管腳手架牢固定位,從而防止柱筋振搗移位。承台基礎採用18mm厚九夾板,50×100mm木枋,@500mm夾箍,並支撐牢固,砼等級C30採用現場攪拌,用雙輪斗車送至工作面,確保砼強度及和易性,用插入式振搗器,每層厚度300mm,承台內振搗順序先邊角後中間,振搗密實,按施工規範要求一次成型。現澆柱子施工縫留於承台表面。承台基礎終凝後澆水養護,不少於14天。
土方回填
結構驗收合格後,砼強度達到規定要求後,進行土方回填工作。根據工程特點,填料種類,設計壓實係數,施工條件等合理確定填料含水率控制範圍8%,鋪土厚度300mm,打壓遍數,一般蛙式打夯機每層至少夯打三遍,分層夯實時,要求一夯壓半夯。2、清除基坑內積水,有機雜質3、回填前必須檢驗回填土方含水量;如偏高,可採用翻鬆晾曬均勻摻入乾土或換土措施,如偏低,可採取預先灑水濕潤。嚴禁採用澆水使土下沉的所謂“水夯”法。
上、下水管必須理設牢固,回填房心及管溝時為防止管道中心線位移,應用人工先在管道周圍填土夯實,並且兩邊同時進行,直至管頂0.5m以上時,在不損壞管道的情況下,方可採用蛙式打夯機夯實。在抹帶接口處,防腐絕緣層或電纜周圍,應使用細粒料回填。5、土方回填後,採用環刀法分層取土測定土方回填的密實度不小於90%。
基礎杯口處理辦法
為增強新舊混凝土間的結合力,原構件結合面應進行鑿毛處理,鑿去一毛處理,鑿去一切風化酥鬆層。碳化鏽裂層及嚴重油污層,直至完全露出堅實的基層為止,並在此基礎上鑿毛,使表面凹凸差≥4mm,然後用水衝乾淨。在澆築新混凝土前,必須塗刷一層與混凝土同性能的界面結合劑,隨塗隨澆。在加固豎向構件時應嚴格控制混凝土的用水量,每根柱(牆)澆築時應一次澆築完成,並使澆築的混凝土高出柱(牆)頂面 100mm 以保證加固柱(牆 )頂部密實 [1] 

杯形基礎沉降觀測

觀測點的設置
沉降觀測點的觀測位置以及觀測點數的設置要根據建築物和構築物的具體現場環境條件、建築物和構築物自身條件以及當地水文條件等應採用二等水準測量方法進行,對於一般建築物或構築物應設置4的倍數個沉降觀測點,便於在觀測時及時發現沉降的不均勻度,以免建築物或構築物發生傾斜,造成局部受力過大影響質量的安全而發生事故。對於埋設的沉降觀測點清晰、可靠,在重要的基礎邊緣應該埋設永久性的沉降觀測點,並加以日常保護保證其清晰可辨。觀測點的標誌形式一般有:牆上觀測點、鋼筋混凝土柱上觀測點和基礎上的觀測點等形式
沉降觀測控制方法
①佈設水準點水準點的佈設一定要根據建築物或構築物的實際情況進行佈設,有如下要求:
⑴至少應埋設三個及以上觀測點,對於大型儲罐基礎應設置4的倍數個沉降觀測點使其形成水準環線,同時佈設觀測點的時候應特別考慮觀測點的佈設位置,以免導致沉降觀測點不能清晰辨識導致測量誤差;
⑵沉降觀測點的佈設時應特別注意建築物或構築物周圍施工的情況,特別是市政地下管網的情況一定要找到市政管理部門將地下管網數據資料與設計文件進行對比,要保證沉降觀測點設置與地下管網有一定距離,該距離應在設計範圍之內,埋設深度應根據當地冬季氣温條件,埋設在凍土層以下設計規定的範圍以內為宜;
⑶ 埋設的水準點應該便於觀測,距離控制在設計要求的範圍即可;
②觀測時間
沉降的觀測時間應根據規範和設計的要求進行:
對於埋設在基礎上的基準點,為了便於以後連續觀測對比建築物或構築物隨時間的推移曲線,應在埋設完畢後進行觀測;
對於需要增加較大負荷的應在高度每增加15m左右進行一次沉降觀測;
當遇到不可抗力的情況下,或周圍有土方開挖等特殊情況時,應及時進行沉降觀測,及時掌握外界因素對基礎沉降的影響量大小;
隨着建築物或構築物周邊環境和基礎沉降的穩定,按照沉降觀測程序應該逐漸減少觀測次數,但還應根據基礎情況按照規範要求進行觀測。
③沉降的觀測
沉降的觀測主要應用水準儀測量,根據設置沉降觀測點的位置,安放好相應水準儀,儘量避免在觀測過程中人為造成的誤差,並及時在測量過程中對誤差進行修正,以防止由於引入誤差較大,造成測量的不準確。
水準點由於在初次設置時已經對其進行觀測,故下後續測量過程中以第一次觀測為基準,觀測後期水準點的變動情況。儀高法由於只需架設一次儀器,就可以求出幾個點的高程,具有簡單方便,測量精度高、誤差小的特點,故在建築施工中被廣泛採用。
④沉降觀測的注意事項
由於沉降觀測的重要性,通常在施工過程中和後期的沉降觀測時,應該首先保證觀測點的清晰、可靠、完整。對於容易在自然風化過程中損毀的觀測點,應採取相應措施加以保護或者增設觀測點。對於沉降觀測的重視應該體現為以下幾個方面:一是設置專人進行連續的沉降觀測,必須因為讀數造成的度數誤差引入的不確定度;二是保證觀測的水準儀和標尺在受控範圍之內,並且經過計量檢定合格後才能投入使用;三是在應該使用相同的測量方法對觀測點進行觀測,避免由於觀測方法不同導入測量精密度不足,而產生誤差 [2] 

杯形基礎計算

杯形基礎的混凝土計算
杯形基礎混凝土工程量的計算方式與錐形獨立基礎相類似,一般可以將杯形基礎分為(如圖2所示)底部立方體VⅠ、中部稜台體VⅡ和上部立方體VⅢ。然後將三個部分體積相加後,再減去杯口的虛空體積VⅣ。
圖2 圖2
V杯基= VⅠ + VⅡ + VⅢ – VⅣ
底部立方體體積: VⅠ =AB*h1
中部稜台體體積: VⅡ =1/3 *h2[AB+ab+SQRT(AB*ab)]
上部立方體體積: VⅢ =ab*h3
杯口虛空體積: VⅣ =S杯口*h4
式中: A、B —-杯基中部稜台體下底長寬 (m)
a、b —-杯基中部稜台體上底長寬 (m)
S杯口—-杯基上口與下底平均面積 (m2)
按杯口的尺寸,一般比杯底兩邊各大50mm,因此杯口與杯底的平均面積可按下式計算:
S杯口=(杯口長 – 25mm)* (杯口寬 – 25mm)
h1 —-杯基底部立方體高度 (m)
h2 —-杯基中部稜台體高度 (m)
h3 —-杯基上部立方體高度 (m)
h4 —-杯口虛空體深度 (m)
上海2000計算規則、清單計算規則中杯形基礎的模板計算
斜模板傾斜角度小於45度時,不計算中部稜台體斜模板
S = S1 + S2
底部立方體側模板面積: S1 =2*(A+B)*h1
上部立方體側模板面積: S2 =2*(a+b)*h3
斜模板傾斜角度大於45度時,需要計算中部稜台體斜模板
S = S1 + S2 +S3
底部立方體側模板面積: S1 =2*(A+B)*h1
上部立方體側模板面積: S2 =2*(a+b)*h3
中部稜台體斜模板面積: S3 =(B+b+A+a)*h2
提示:消耗量中已包括杯芯模板
SQRT() 就代表對括號中的內容開根號
參考資料