本發明涉及變電設施建造技術領域，特別是涉及一種預制裝配式基礎結構及其施工方法。

背景技術：

目前，國內變電支架結構的基礎主要采用現澆鋼筋混凝土基礎的形式，常用的現澆鋼筋混凝土基礎有獨立基礎、殼體基礎和樁基礎等。現澆鋼筋混凝土基礎存在以下缺點：必須在現場施工，濕作業對施工現場環境影響大，不符合綠色環保的要求；基礎只能使用一次，資源利用率低，造成資源浪費。而且現澆基礎由施工單位現場制作，混凝土的質量難以控制；基礎需要在施工現場支模、扎筋、澆筑混凝土，需要混凝土養護達到設計強度后方可安裝上部結構，施工周期長。為了消除現澆混凝土基礎的上述缺陷，隨著建筑工藝的不斷發展出現了預制式鋼筋混凝土基礎，其可以很好的解決施工成本高，環境污染，且施工質量可靠性差的問題，但是現有預制混凝土基礎的結構比較復雜，導致施工工藝難，裝配困難；特別是在一些受到上拔力或下壓力較大，或者施工地土層軟弱的情況時，會由于結構強度低導致基礎使用可靠性降低，使用壽命差。

技術實現要素：

基于此，本發明在于克服現有技術的缺陷，提供一種使用結構強度高、使用可靠性好，可以有效降低施工難度，且不會造成環境污染的預制裝配式基礎結構及其施工方法。

其技術方案如下：

一種預制裝配式基礎結構，包括：

樁基，所述樁基設置于基坑內；

中心柱，所述中心柱的底部向內凹設形成容置槽，所述樁基嵌設于所述容置槽內，且所述中心柱包括第一裝配部和第二裝配部；

頂部固件，所述頂部固件套設于所述第一裝配部；及

壓設于基坑上的底部固件，所述底部固件套設于所述第二裝配部。

上述預制裝配式基礎結構通過將所述樁基澆注于基坑內，之后將所述中心柱通過所述容置槽安裝于所述樁基上，之后將預制好的所述頂部固件吊裝套設在所述第一裝配部上，將預制好的所述底部固件吊裝套設在所述第二裝配部上。如此不僅可以大大簡化基礎施工工藝步驟，有效降低施工難度，同時在受到較大上拔力或下壓力，或者在軟弱土層施工條件下確保基礎的結果強度，進而確保使用可靠性高，此外還可以避免現場施工而引起的環境污染問題。

下面對技術方法作進一步的說明：

在其中一個實施例中，所述第一裝配部和所述第二裝配部均為裝配凸臺，所述頂部固件和所述底部固件均設有裝配槽，所述裝配槽與所述裝配凸臺卡固配合。如此可以大大增加中心柱與頂部固件及底部固件的裝配面積，進而提升裝配牢固性，提升預制裝配式基礎抗上拔力和下壓力的性能。

在其中一個實施例中，還包括用于連接中心柱和樁基的聯接件，所述容置槽與所述樁基配合形成安裝腔室，所述聯接件設置于所述安裝腔室內。因而可以通過聯接件提高中心柱與樁基的連接強度，確保預制裝配式基礎的使用壽命。

在其中一個實施例中，所述容置槽的槽壁向內凹設形成至少兩個凹槽，相鄰兩個所述凹槽間隔設置。如此可以有效提高樁基與中心柱的粘結力，確保基礎整體結構強度好。

在其中一個實施例中，所述中心柱設有至少一個灌漿孔，所述灌漿孔與所述容置槽連通。如此當中心柱吊裝于樁基上之后，便于通過灌漿孔向安裝腔室內灌注砂漿，在提高中心柱與樁基的結合強度的前提下，有利于降低施工難度，提升施工效率。

在其中一個實施例中，還包括承壓墊塊，所述承壓墊塊設置于所述容置槽內、并抵設于所述中心柱與所述樁基之間。因而在承壓墊塊可以滿足基礎對沉降要求的前提下，一方面可以有效調整樁土的荷載分擔比,另一方面可以有效調整沉降量,使沉降趨于均勻，確保基礎工作安全可靠。

在其中一個實施例中，所述樁基包括錨固件，所述錨固件伸入所述容置槽并與所述聯接件連接。當預制裝配式基礎的上拔力很大時，通過將樁基頂部伸出的錨固件分散到安裝腔室內并與聯接件連接，可以有效增加錨固長度，提高樁基與聯接件的粘結強度。

在其中一個實施例中，所述頂部固件和所述底部固件均包括預埋管件、鋼筋及對稱設置的第一構件和第二構件，所述第一構件設有第一裝配孔，所述第二構件設有與所述第一裝配孔相對的第二裝配孔，所述預埋管件的一端嵌設于所述第一裝配孔，所述預埋管件的另一端嵌設于所述第二裝配孔，所述鋼筋穿設于所述預埋管件內。如此通過鋼筋穿設于預埋管件內不僅可以提高第一構件與第二構件的連接強度，同時還便于第一構件與第二構件的裝拆操作，使得預制裝配式基礎具備二次使用性能，有利于節省施工資源，提高經濟性。

在其中一個實施例中，還包括密封件，所述第一構件設有銜接槽，所述第二構件設有與所述銜接槽相對的銜接凸臺，所述密封件嵌設于所述銜接槽，所述銜接凸臺卡設于所述銜接槽、并與所述密封件抵接。因而可以避免地下水滲入預埋管件內對鋼筋造成腐蝕破壞，確保鋼筋使用安全可靠。

本發明還提供一種如上所述的預制裝配式基礎結構的施工方法，包括如下步驟：

S1：建造樁基；

S2：基坑開挖；

S3：采用混凝土澆注形成基礎墊層；

S4：將中心柱吊裝于樁基上；

S5：將預制的底部固件吊裝于第二裝配部上；

S6：安裝底部固件預應力鋼筋；

S7：將預制的頂部固件吊裝于第一裝配部上；

S8：安裝頂部固件預應力鋼筋。

上述預制裝配式基礎結構的施工方法通過在基坑內澆注形成裝置，之后將中心柱吊裝到樁基上，將預制好的底部固件吊裝于第二裝配部并安裝好底部固件預應力鋼筋，將預制好的頂部固件吊裝于第一裝配部上并安裝好頂部固件預應力鋼筋，如此不僅可以大大簡化基礎施工工藝步驟，有效降低施工難度，同時在受到較大上拔力或下壓力，或者在軟弱土層施工條件下確保基礎的結果強度，進而確保使用可靠性高，此外還可以避免現場施工而引起的環境污染問題。

附圖說明

圖1為本發明實施例所述的預制裝配式基礎結構的結構示意圖；

圖2為本發明實施例所述的預制裝配式基礎結構的俯視圖；

圖3為本發明實施例所述的預制裝配式基礎結構的A-A處的剖視爆炸結構示意圖；

圖4為本發明實施例所述的預制裝配式基礎結構的一實施例的結構示意圖；

圖5為本發明實施例所述的預制裝配式基礎結構的另一實施例的結構示意圖；

圖6為本發明實施例所述的預制裝配式基礎結構的施工方法的工藝流程圖。

附圖標記說明：

100、樁基，110、錨固件，200、中心柱，210、容置槽，212、凹槽，220、第一裝配部，230、第二裝配部，240、灌漿孔，300、頂部固件，400、底部固件，400a、預埋管件，400b、第一構件，420b、第一裝配孔，440b、銜接槽，400c、第二構件，420c、第二裝配孔，440c、銜接凸臺，500、裝配槽，600、安裝腔室，700、承壓墊塊，800、密封件。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及具體實施方式，對本發明進行進一步的詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用以解釋本發明，并不限定本發明的保護范圍。

如圖1至圖5所示，一種預制裝配式基礎結構，包括樁基100，所述樁基100設置于基坑內；中心柱200，所述中心柱200的底部向內凹設形成容置槽210，所述樁基100嵌設于所述容置槽210內，且所述中心柱200包括第一裝配部220和第二裝配部230；頂部固件300，所述頂部固件300套設于所述第一裝配部220；及壓設于基坑上的底部固件400，所述底部固件400套設于所述第二裝配部230。

上述預制裝配式基礎結構通過將所述樁基100澆注于基坑內，之后將所述中心柱200通過所述容置槽210安裝于所述樁基100上，之后將預制好的所述頂部固件300吊裝套設在所述第一裝配部220上，將預制好的所述底部固件400吊裝套設在所述第二裝配部230上。如此不僅可以大大簡化基礎施工工藝步驟，有效降低施工難度，同時在受到較大上拔力或下壓力，或者在軟弱土層施工條件下確保基礎的結果強度，進而確保使用可靠性高，此外還可以避免現場施工而引起的環境污染問題。

為了避免在建造場地進行現場施工而造成環境污染，同時耗費過多的人力物力，上述中心柱200、頂部固件300以及底部固件400均采用在廠家通過混凝土澆注預制，之后直接運送至施工現場進行拼裝。拼裝完成后，底部固件400與基礎墊層緊密壓接，通過增加基礎的底部支撐面積，可以有效防止基礎受側向壓力而傾倒。

一實施例中，所述第一裝配部220和所述第二裝配部230均為裝配凸臺，所述頂部固件300和所述底部固件400均設有裝配槽500，所述裝配槽500與所述裝配凸臺卡固配合。如此可以大大增加中心柱200與頂部固件300及底部固件400的裝配面積，進而提升裝配牢固性，提升預制裝配式基礎抗上拔力和下壓力的性能。其中，裝配凸臺由中心柱200本體向外凸出設置的矩形臺階，裝配槽500為與之適配的矩形槽，裝配槽500與矩形臺階的過盈配合。當然，其他實施方式中，裝配凸臺也可以是梯形、三角形或階梯型結構。

請參照圖1和圖3，此外，一實施例中，所述頂部固件300和所述底部固件400均包括預埋管件400a、鋼筋及對稱設置的第一構件400b和第二構件400c，所述第一構件400b設有第一裝配孔420b，所述第二構件400c設有與所述第一裝配孔420b相對的第二裝配孔420c，所述預埋管件400a的一端嵌設于所述第一裝配孔420b，所述預埋管件400a的另一端嵌設于所述第二裝配孔420c，所述鋼筋穿設于所述預埋管件400a內。如此通過鋼筋穿設于預埋管件400a內不僅可以提高第一構件400b與第二構件400c的連接強度，同時還便于第一構件400b與第二構件400c的裝拆操作，使得預制裝配式基礎具備二次使用性能，有利于節省施工資源，提高經濟性。

其中，第一構件400b和第二構件400c為完全相同的結構，即在本實施例中均為U型混凝土塊，記為A塊和B塊。A塊和B塊位于兩側的設有貫穿其本體的通孔，通孔內預先埋設有鋼管，鋼管不僅可以起到增加混凝土塊的抗壓和抗變形作用，同時還便于形成鋼筋安裝時的通道，提高施工便利性。此外，兩個通孔位置相對應，當A塊和B塊通過U型槽卡接于中心柱200上時，A塊和B塊恰好端部拼合，兩個通孔拼合形成中部閉合、兩端開口的通道。之后將合適數量或核實直徑的鋼筋從A塊或B塊側面的孔口插入并延伸至B塊或A塊通孔內，實現A塊與B塊的連接固定。

如圖3所示，進一步的，上述預制裝配式基礎還包括密封件800，所述第一構件400b設有銜接槽440b，所述第二構件400c設有與所述銜接槽440b相對的銜接凸臺440c，所述密封件800嵌設于所述銜接槽440b，所述銜接凸臺440c卡設于所述銜接槽440b、并與所述密封件800抵接。因而可以避免地下水滲入預埋管件400a內對鋼筋造成腐蝕破壞，確保鋼筋使用安全可靠。其中，密封件800是防水墊片，A塊與B塊拼合的端面位于通孔孔口處設有凸臺(銜接凸臺440c)，相應地，B塊與A塊拼合端面位于通孔孔口處向內凹設形成凹槽212(銜接槽440b)，并將防水墊片安設于凹槽212內。當A塊與B塊拼合時，凸臺恰好與凹槽212拼合，同時凸臺的頂部與防水墊片抵壓；或者將環形的防水墊片套裝于凸臺上，凸臺與凹槽212拼合時，防水墊片與凹槽212的槽壁抵接，如此可以實現良好密封。為進一步提升密封性能，防水墊片的數量還可以是2個或以上。

當中心柱200吊裝到樁基100之后，為了能夠進行中心柱200的位置調整，中心柱200底部的容置槽210與樁基100頂部形成有環形空腔，以具有一定的調節余量。一實施例中，所述中心柱200設有至少一個灌漿孔240，所述灌漿孔240與所述容置槽210連通。如此當中心柱200吊裝于樁基100上之后，便于通過灌漿孔240向安裝腔室600內灌注砂漿，在提高中心柱200與樁基100的結合強度的前提下，有利于降低施工難度，提升施工效率。當灌漿孔240的數量為一個時，采用雙排管進行漿液灌注，即在灌漿孔240內同時插入并排的軟管，其中一個軟管通入砂漿，以填充環形的安裝腔室600，此時安裝腔室600內的空氣從另一個軟管排出，確保砂漿灌注順利。另一實施方式中，灌漿孔240的數量為2個或上，優選為4個，其中2個灌漿孔240灌入砂漿，其余連個灌漿孔240用于排氣；或3個灌漿孔240用于灌入砂漿，剩余一個灌漿孔240用于排氣，或者其他組合方式。如此可以進一步提升施工效率。

一實施例中，上述預制裝配式基礎還包括用于連接中心柱200和樁基100的聯接件(圖中未示出)，所述容置槽210與所述樁基100配合形成安裝腔室600，所述聯接件設置于所述安裝腔室600內。因而可以通過聯接件提高中心柱200與樁基100的連接強度，確保預制裝配式基礎的使用壽命。其中，聯接件可以是砂漿、泥漿或混凝土等，本實施例優選是砂漿。

此外，一實施例中，所述容置槽210的槽壁向內凹設形成至少兩個凹槽212，相鄰兩個所述凹槽212間隔設置。如此可以有效提高樁基100與中心柱200的粘結力，確保基礎整體結構強度好。本優選的實施方式中，凹槽212為矩形，矩形凹槽212的數量為多個，且均勻間隔設置于容置槽210的兩側槽壁內側，相鄰兩個矩形凹槽212之間配合形成矩形凸起。如此，相較于平直結構的槽壁，其表面積大大增加，因而與砂漿具有更大的接觸面積。其他實施方式中，凹槽212的數量還可以是一個，形狀還可以是梯形、弧形等。

請參照圖4，另外，上述預制裝配式基礎還包括承壓墊塊700，所述承壓墊塊700設置于所述容置槽210內、并抵設于所述中心柱200與所述樁基100之間。因而在承壓墊塊700可以滿足基礎對沉降要求的前提下，一方面可以有效調整樁土的荷載分擔比,另一方面可以有效調整沉降量,使沉降趨于均勻，確保基礎工作安全可靠。其中，承壓墊塊700優選是鋼塊，其他實施方式中也可以是鐵塊、鉛塊等。在吊裝中心柱200之前，將鋼塊安設到樁基100的頂部，為了確保鋼塊安裝穩固，樁基100的頂部還可以制作定位槽，鋼塊嵌設于定位槽內實現可靠定位。在加載荷前期，鋼塊可以有效發揮土的承載能力；而當鋼塊被壓縮到一定程度后，樁基100又可以承擔隨后增加的荷載，并迅速控制沉降，如此達到即可以充分利用天然地基的承載力，又可以達到較好的經濟目的。

請參照圖5，一實施例中，所述樁基100包括錨固件110，所述錨固件110伸入所述容置槽210并與所述聯接件連接。當預制裝配式基礎的上拔力很大時，通過將樁基100頂部伸出的錨固件110分散到安裝腔室600內并與聯接件連接，可以有效增加錨固長度，提高樁基100與聯接件的粘結強度。當樁基100承載的上拔力很大時，此時不需要安設鋼塊，只需要將樁基100頂部的鋼筋(錨固件110)分散彎折到安裝腔室600的空間內與砂漿粘固。

請參照圖6，本發明還提供一種如上所述的預制裝配式基礎結構的施工方法，包括如下步驟：

S1：建造樁基100；

S2：基坑開挖；

S3：采用混凝土澆注形成基礎墊層；

S4：將中心柱200吊裝于樁基100上；

S5：將預制的底部固件400吊裝于第二裝配部230上；

S6：安裝底部固件400預應力鋼筋；

S7：將預制的頂部固件300吊裝于第一裝配部220上；

S8：安裝頂部固件300預應力鋼筋。

上述預制裝配式基礎結構的施工方法通過在基坑內澆注形成裝置，之后將中心柱200吊裝到樁基100上，將預制好的底部固件400吊裝于第二裝配部230并安裝好底部固件400預應力鋼筋，將預制好的頂部固件300吊裝于第一裝配部220上并安裝好頂部固件300預應力鋼筋，如此不僅可以大大簡化基礎施工工藝步驟，有效降低施工難度，同時在受到較大上拔力或下壓力，或者在軟弱土層施工條件下確保基礎的結果強度，進而確保使用可靠性高，此外還可以避免現場施工而引起的環境污染問題。實際施工中，樁基100的建造方式可以是通過混凝土在施工現場澆注成型，或是在廠家預制呈樁基200構件，運送至施工現場通過靜壓或錘擊的方式將組成樁基100的多個構件組合成型。本實施例優選是澆注成型的建造方式。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。