| 杯形基础 | |
|---|---|
| Cup Foundation (Socket Foundation) | |
| 所属分类 | 零部件库 > 结构与基础 > 基础 |
| 常见型号 | 钢筋混凝土杯形基础（环形圆锥杆/等径杆配套） |
| 执行标准 | TB 10009-2016、TB 10421-2018 |
| 适用场景 | 一般路基区段、环形圆锥杆与等径杆插入式安装 |
 杯形基础示意图 | |
概述
杯形基础是顶部预留"杯口"的现浇钢筋混凝土基础，支柱根部直接插入杯口、经临时固定与二次灌浆形成整体。施工简单、定位直观，是环形圆锥杆和等径杆等混凝土支柱插入式安装的标准基础型式，适用于一般土质路基区段。
结构与组成
- 基础体：C30 及以上现浇钢筋混凝土棱柱/台阶式基础，底面尺寸 600×600 ~ 1000×1000 mm（配套设计典型值，以工程设计文件为准）
- 杯口：内壁粗糙面的预留孔洞，深度按柱根埋入设计要求（200~400 mm），壁厚 ≥ 150 mm（壁厚依据 GB 50007-2011 杯口基础构造条款——柱截面长边 <500 mm 时杯壁厚不小于 150 mm；深度 200~400 mm 为支柱配套设计典型值）
- 二次灌浆层：无收缩灌浆料填充杯口内壁与柱根间隙，灌浆料强度比基础混凝土高一等级（≥ C35）
- 钢筋骨架：底部配筋网 + 杯口周边加强筋（防止杯口角部应力集中开裂）
工作原理
柱根与杯口壁之间的粘结挤压共同抵抗弯矩与水平力。弯矩作用下，柱根一侧受压、另一侧受拉，灌浆层传递挤压力至杯壁；水平力经杯口底部与侧壁摩擦传递至基础体。灌浆质量决定传力可靠性——空鼓处应力集中会逐步压溃，导致支柱松动。基础底面与侧壁土压力承担整体抗倾覆。
技术参数
| 参数 | 典型值 | 依据 |
|---|---|---|
| 基础底面尺寸 | 600×600 ~ 1000×1000 mm | 设计文件 |
| 基础埋深 | 1.5~2.5 m | TB 10009-2016 |
| 杯口深度 | 200~400 mm（按柱根直径） | 支柱配套设计 |
| 杯口壁厚 | ≥ 150 mm | 混凝土结构设计规范 |
| 混凝土强度 | ≥ C30 | TB 10009-2016 |
| 灌浆料强度 | ≥ C35（比基础高一等级） | 施工规范 |
| 灌浆层厚度 | 30~50 mm | 配套设计 |
| 杯口内壁粗糙度 | ≥ 3 mm（凿毛） | 施工标准 |
常见型号
按支柱根径配套的杯口尺寸系列：
- ZH140 杯型：环形圆锥杆 φ140 根径配套，底面 800×800 mm（配套设计典型值，以工程设计文件为准）
- ZH160 杯型：φ160 根径配套，底面 900×900 mm（配套设计典型值，以工程设计文件为准）
- ZLx 系列：等径杆 φ200 根径配套，底面 1000×1000 mm（配套设计典型值，以工程设计文件为准）
补充技术要点
杯形基础的传力可靠性取决于二次灌浆密实度：灌浆层空鼓会造成柱根应力集中与松动晃动，灌浆后养护期内禁止受力扰动。杯口内壁凿毛提高粘结；立柱插入后先用斜垫铁临时固定、复核垂直度，再对称浇灌无收缩灌浆料并捣实。
执行标准
- TB 10009-2016《铁路电力牵引供电设计规范》
- TB 10421-2018《铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准》
安装与施工
- 基坑开挖：按设计尺寸放坡开挖，基底平整夯实
- 钢筋绑扎：底筋网 + 杯口加强筋定位
- 杯口模板：采用钢模或木模，内壁预埋毛面（或拆模后凿毛），严格控制杯口深度与垂直度
- 浇筑：C30 混凝土一次浇筑成型，杯口底部须振捣密实
- 拆模与养护：达到 50% 强度后拆杯口模，湿养护 ≥ 7 天
- 立柱插入：支柱吊装就位，柱根插入杯口，用斜垫铁临时固定并复核垂直度（偏差 ≤ 2 mm/m）
- 二次灌浆：对称浇灌无收缩灌浆料并捣实，养护期 ≥ 3 天禁止受力扰动
验收要求
- 杯口深度、内径偏差 ≤ 5 mm；垂直度偏差 ≤ 2 mm/m
- 混凝土试块强度达 C30 设计值
- 灌浆料强度 ≥ C35、灌浆层无空鼓（敲击检查）
- 支柱立好后垂直度：顺线路方向 0~5 mm/m、横线路方向 ±2 mm/m
- 侧面限界：钢轨中心到支柱内边缘（路基段 ≥ 3100 mm，困难段 ≥ 2600 mm，依据 TB 10009-2016，详见 侧面限界）
运维与检测
- 杯口灌浆层有无开裂、剥落、空鼓（锤击法）
- 基础体混凝土表面有无裂纹、风化、露筋
- 支柱根部有无松动、倾斜变化
- 雨季重点检查基础周围排水是否通畅、有无冲刷淘空
常见故障与案例
- 灌浆层空鼓：二次灌浆不密实致灌浆层与柱根脱空，应力集中逐步压溃杯口角部——表现为支柱根部松动、晃动量增大
- 杯口角裂：运输吊装碰撞致杯口角部混凝土碎裂，需修补加固
- 基础不均匀沉降：软土段杯形基础沉降差异致支柱倾斜，关联 软土沉降案例
相关条目与参考资料
- 参考资料
- [1] TB 10009-2016《铁路电力牵引供电设计规范》
- [2] 高速铁路接触网技术参数（高铁供电 e 站提供，2018）