CN107237342A - 新型低桩承台基础结构及其施工方法 - Google Patents

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易振
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李文
杨立红
张津
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Abstract

本发明公开了一种新型低桩承台基础结构及其施工方法，包括设置在地基土中的多根基础桩、连接全部基础桩桩顶的承台以及设置在地基土中的多根加固桩；所述多根加固桩依次紧密排列并环绕所述多根基础桩外侧围成一道桩墙，或所述多根加固桩分别依次紧密排列并设置在部分所述基础桩之间使所述加固桩和所述基础桩共同形成一道或多道桩墙；该新型低桩承台基础结构在基础桩外圈或内部打设了加固桩形成加固墙，可对地基土进行有效加固，提高基础桩的竖向和水平承载力，同时有效防止海底水流对地基土的冲刷，保证结构的稳定性。此外，该新型低桩承台基础结构对应的施工方法简单易行，节省施工成本，便于实施和推广。

Description

新型低桩承台基础结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及港口工程作业技术领域，特别涉及一种新型低桩承台基础结构及其施工方法。
背景技术
低桩承台一般埋在土中或部分埋进土中，将若干根基桩连在一起形成低桩承台基础，承台上在安装上部结构，形成完整的传力体系。低桩承台基础在工民建及水工结构领域得到了较为广泛的应用，但当其用作水工结构时，基础结构周边土体受到水流冲刷等作用，会降低结构的耐久性甚至引起结构破坏。
已公开专利CN201610267729.4公开了一种潮间带风电低桩承台基础的施工方法，其实施方案为：首先确定风电低桩承台基础的中心位置并绕中心位置建造围堰，向围堰内部填筑素土并进行压实形成作业平台，后在作业平台下方打设多个管桩，并进行基坑开发、铺设垫层，在垫层上浇筑风机承台。该技术方案的缺陷在于施工繁琐、成本高，造成较大的资源浪费。
已公开专利CN200710190926.1公开了一种深水低桩承台施工中用钢围堰结合高压旋喷桩围水的方法，其实施方案为：将钢套箱围堰浮运至墩位，通过定位系统使钢围堰定位，在双壁间灌水，使钢围堰在自重作用下下沉至河床面以下，在围堰顶面安装旋喷桩施工平台，通过旋喷钻机施工形成旋喷桩，后在钢围堰内抽水、开挖基坑进行承台施工。但该技术方案中旋喷桩所起的作用为河床面以下止水与支护，适用于深水低桩承台建设，不宜用在浅水区、岸区或潮间带进行低桩承台的建造。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高承载力和高稳定性的新型低桩承台基础结构。
本发明的另一目的是提供一种建造所述低桩承台基础结构的施工方法。
为此，本发明技术方案如下：
一种新型低桩承台基础结构，包括设置在地基土中的多根基础桩和连接全部基础桩桩顶的承台；该基础结构中还包括设置在地基土中的多根加固桩；所述多根加固桩依次紧密排列并环绕所述多根基础桩外侧围成一道桩墙，或所述多根加固桩分别依次紧密排列在部分所述基础桩之间使所述加固桩单独形成一道或多道穿插在多根基础桩之间的桩墙，或所述多根加固桩分别依次紧密排列并设置在部分所述基础桩之间使所述加固桩和所述基础桩共同形成一道或多道穿插在多根基础桩之间的桩墙。
该新型低桩承台基础结构包括以下优选的几种形式的具体基础结构：
结构一：所述多根基础桩分为分别绕承台中心位置设置的多个桩圈；所述多根加固桩环绕位于最外层的桩圈且依次紧密排列围成一道封闭的桩墙。
结构二：所述多根基础桩分为分别绕承台中心位置设置的多个桩圈；所述多根加固桩分别设置在位于最外层桩圈内的每两个基础桩之间且依次紧密排列，使全部所述加固桩和位于最外层桩圈内的基础桩共同围成一道封闭的桩墙。
结构三：所述多根基础桩分为分别绕承台中心位置设置的多个桩圈；所述多根加固桩分别设置在位于两个相互垂直方向上的每两个基础桩之间且依次紧密排列，使位于每个方向上的基础桩和加固桩共同形成一道贯穿各桩圈的桩墙，所形成的两道桩墙相互垂直且相交于各桩圈的中心点上。
结构四：所述多根基础桩分为分别绕承台中心位置设置的多个桩圈；所述多根加固桩分别设置在位于最外层桩圈内的每两个基础桩之间且依次紧密排列，使全部所述加固桩和位于最外层桩圈内的基础桩共同围成一道封闭的桩墙，并同时分别设置在位于两个相互垂直方向上的每两个基础桩之间且依次紧密排列，使位于每个方向上的基础桩和加固桩共同形成一道贯穿各桩圈的桩墙，所形成的两道桩墙相互垂直且相交于各桩圈的中心点上。
结构五：所述多根基础桩分为分别绕承台中心位置设置的多个桩圈；所述多根加固桩分别设置在两个相互垂直方向且依次紧密排列，使每个方向上形成至少两道贯穿各个桩圈且位于桩圈中心位置上的桩墙。
其中，所述基础桩优选为灌注桩、复合桩或预制混凝土桩。
所述加固桩为搅拌桩或高压旋喷桩。所述加固桩的长度大于、等于或小于所述基础桩的长度。
所述多根基础桩桩顶全部埋于现浇钢筋混凝土形成的所述承台中；所述加固桩的桩顶全部或部分埋于所述承台中，或全部设置于承台之外。
所述承台的横截面形状依照桩圈的形状浇筑为圆形、正方形或多边形。
所述基础桩为直桩或斜桩；所述加固桩为直桩。
该新型低桩承台基础结构的施工方法，包括如下步骤：
(1)沉桩定位：采用定位系统测量出基础桩的沉桩位置，起吊基础桩，采用冲击锤或振动锤将基础桩沉至设计标高位置，并依次沉入所有基础桩；
(2)打设加固桩：根据预先设计好的加固桩的设置方式，环绕基础桩外圈或在基础桩内部打设加固桩形成一排或多排加固桩墙；
(3)现浇承台：在基础桩上方支模并现浇钢筋混凝土承台，将基础桩上部埋于现浇钢筋混凝土承台中。
该新型低桩承台基础结构在基础桩外侧或内部打设了加固桩形成加固墙，可对地基土进行有效加固，提高基础桩的竖向和水平承载力，同时有效防止海底水流对地基土的冲刷，保证结构的稳定性。此外，该新型低桩承台基础结构对应的的施工方法简单易行，节省施工成本，便于实施和推广。
附图说明
图1为本发明的新型低桩承台基础结构的结构示意图；
图2为本发明的实施例1的新型低桩承台基础结构的横向截面结构示意图；
图3为本发明的实施例2的新型低桩承台基础结构的横向截面结构示意图；
图4为本发明的实施例3的新型低桩承台基础结构的横向截面结构示意图；
图5为本发明的实施例4的新型低桩承台基础结构的横向截面结构示意图；
图6为本发明的实施例5的新型低桩承台基础结构的横向截面结构示意图；
图7为本发明的实施例6的新型低桩承台基础结构的横向截面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。
如图1所示，该新型低桩承台基础结构，包括现浇钢筋混凝土承台，以及埋设在地基土中的多根基础桩3和多根加固桩4，基础桩3桩顶全部埋于现浇钢筋混凝土形成的所述承台2中连接全部基础桩3桩顶的承台2，以及设置在地基土中的多根加固桩4；所述多根加固桩4单独依次紧密排列形成一道桩墙环绕设置在全部基础桩3外侧，或所述多根加固桩4分别依次紧密排列并设置在部分所述基础桩3之间使所述加固桩4和所述基础桩3共同形成一道或多道桩墙。在所述承台2上继续修建有上部结构1，如风机塔筒，码头面层等。
以下通过实施例对该新型低桩承台基础结构进行进一步解释。
实施例1
一种新型低桩承台基础结构，包括现浇钢筋混凝土承台2，以及沉入地基土中的多根基础桩3和多根加固桩4；其中，加固桩4的长度略大于基础桩3的长度，但二者顶端齐平并露出地基土表面5，使基础桩3和加固桩4的桩顶全部埋于现浇钢筋混凝土承台2中。
如图2所示，多根基础桩3分为分别绕承台2中心位置设置的外圈基础桩、中间圈基础桩和内圈基础桩，各圈基础桩均为由沿圆周方向均布的多个间隔设置的基础桩3构成的圆形桩圈；多根加固桩4分别设置在外圈基础桩内的每两个基础桩3之间且位于每两个基础桩3之间的多根加固桩4依次紧密排列，使全部加固桩4和外圈基础桩内的全部基础桩3共同围成一道封闭的环形桩墙。
其中，现浇钢筋混凝土承台2的横截面为圆形；浇筑在基础桩3为预制混凝土桩；加固桩4为高压旋喷桩；基础桩3和加固桩4均设计为直桩。
实施例2
一种新型低桩承台基础结构，除加固桩4的设置方式不同外，其余结构均与实施例1相同。
具体地，如图3所示，多根加固桩4分别设置在位于两个相互垂直方向上的每两个基础桩3之间且依次紧密排列，使位于每个方向上的基础桩3和加固桩4共同形成一道贯穿各个桩圈的桩墙，所形成的两道桩墙相互垂直且相交于内圈基础桩的中心点上。
实施例3
一种新型低桩承台基础结构，除加固桩4的设置方式不同外，其余结构均与实施例1相同。
具体地，如图4所示，多根加固桩4的一部分分别设置在外圈基础桩内的每两个基础桩3之间且位于每两个基础桩3之间的多根加固桩4依次紧密排列使全部加固桩4和外圈基础桩内的全部基础桩3共同围成一道封闭的环形桩墙，同时另一部分加固桩4则分别设置在位于两个相互垂直方向上的每两个基础桩3之间且依次紧密排列，使位于每个方向上的基础桩3和加固桩4共同形成一道贯穿各个桩圈的桩墙，所形成的两道桩墙相互垂直且相交于内圈基础桩的中心点上。
实施例4
一种新型低桩承台基础结构，包括现浇钢筋混凝土承台2，以及沉入地基土中的多根基础桩3和多根加固桩4；其中，加固桩4的长度略小于基础桩3的长度，且仅基础桩3的顶端露出地基土表面5，使全部基础桩3桩顶埋于现浇钢筋混凝土承台2中，而加固桩4的桩顶则全部位于承台2之外。
如图5所示，多根基础桩3分为分别绕承台2中心位置设置的外圈基础桩、中间圈基础桩和内圈基础桩，各圈基础桩均为由沿圆周方向均布的多个间隔设置的基础桩3构成的圆形桩圈；多根加固桩4环绕外圈基础桩且依次紧密排列围成一道封闭的环形桩墙。
其中，现浇钢筋混凝土承台2的横截面为圆形；基础桩3设计为斜桩，具体为灌注桩；加固桩4为直桩，具体为搅拌桩。
实施例5
一种新型低桩承台基础结构，除基础桩3和加固桩4的设置方式不同外，其余结构均与实施例1相同。
如图6所示，多根基础桩3分为分别绕承台2中心位置设置的外圈基础桩和中间圈基础桩，以及位于承台2中心位置处的一个基础桩；外圈基础桩和中间圈基础桩均为由沿圆周方向均布的多个间隔设置的基础桩3构成的圆形桩圈；多根加固桩4分别设置在两个相互垂直方向且依次紧密排列，使每个方向上各形成两道贯穿各桩圈且位于桩圈中心位置上的桩墙，位于两个相互垂直方向上的共四道桩墙呈“井”字，位于承台2中心位置处的基础桩3刚好位于“井”字的中心。
实施例6
一种新型低桩承台基础结构，包括现浇钢筋混凝土承台2，以及沉入地基土中的多根基础桩3和多根加固桩4；其中，加固桩4的长度与基础桩3的长度一致，且但仅基础桩3的顶端露出地基土表面5，使全部基础桩3的桩顶埋于现浇钢筋混凝土承台2中，而加固桩4的桩顶则全部位于承台2之外。
如图7所示，多根基础桩3分为分别绕承台2中心位置设置的外圈基础桩和中间圈基础桩，以及位于承台2中心位置处的一个基础桩；外圈基础桩和中间圈基础桩均为沿轴向均布的多个间隔设置的基础桩3构成的正方形桩圈；多根加固桩4一部分分别设置在外圈基础桩内的每两个基础桩3之间且位于每两个基础桩3之间的多根加固桩4依次紧密排列使全部加固桩4和外圈基础桩内的全部基础桩3共同围成一道封闭的环形桩墙，同时另一部分加固桩4则分别设置在位于两个相互垂直方向上的每两个基础桩3之间且依次紧密排列，使位于每个方向上的基础桩3和加固桩4共同形成一道贯穿各个桩圈的桩墙，所形成的两道桩墙相互垂直且相交于位于承台2中心位置处的一个基础桩处；
其中，现浇钢筋混凝土承台2的横截面为正方形；基础桩3设计为直桩，具体为复合桩；加固桩4为直桩，具体为搅拌桩。
上述各实施例1～6中的低桩承台基础结构的施工均可采用如下方法，具体地，步骤如下：
(1)沉桩定位：采用定位系统测量出基础桩的沉桩位置，起吊基础桩，采用冲击锤或振动锤将基础桩沉至设计标高位置，并依次沉入所有基础桩；其中，各基础桩桩顶略露出地基土表层用于后续浇筑承台；
(2)打设加固桩：根据预先设计好的加固桩的设置方式，环绕基础桩外圈或在基础桩内部打设加固桩形成一排或多排加固桩墙；
(3)现浇承台：在基础桩上方支模并现浇钢筋混凝土承台，将基础桩上部埋于现浇钢筋混凝土承台中；
当低桩承台基础结构建造完成后，即可在现浇钢筋混凝土承台上方安装上部结构。

Claims (10)

1.一种新型低桩承台基础结构，包括设置在地基土中的多根基础桩(3)和连接全部基础桩(3)桩顶的承台(2)，其特征在于，还包括设置在地基土中的多根加固桩(4)；所述多根加固桩(4)依次紧密排列并环绕所述多根基础桩(3)外侧围成一道桩墙，或所述多根加固桩(4)分别依次紧密排列在部分所述基础桩(3)之间使所述加固桩(4)独立形成一道或多道桩墙，或所述多根加固桩(4)分别依次紧密排列并设置在部分所述基础桩(3)之间使所述加固桩(4)和所述基础桩(3)共同形成一道或多道桩墙。
2.根据权利要求1所述的新型低桩承台基础结构，其特征在于，所述多根基础桩(3)分为分别绕承台(2)中心位置设置的多个桩圈；所述多根加固桩(4)环绕位于最外层的桩圈且依次紧密排列围成一道封闭的桩墙。
3.根据权利要求1所述的新型低桩承台基础结构，其特征在于，所述多根基础桩(3)分为分别绕承台(2)中心位置设置的多个桩圈；所述多根加固桩(4)分别设置在位于最外层桩圈内的每两个基础桩(3)之间且依次紧密排列，使全部所述加固桩(4)和位于最外层桩圈内的基础桩(3)共同围成一道封闭的桩墙，和/或，所述多根加固桩(4)分别设置在位于两个相互垂直方向上的每两个基础桩(3)之间且依次紧密排列，使位于每个方向上的基础桩(3)和加固桩(4)共同形成一道贯穿各桩圈的桩墙，所形成的两道桩墙相互垂直且相交于各桩圈的中心点上。
4.根据权利要求1所述的新型低桩承台基础结构，其特征在于，所述多根基础桩(3)分为分别绕承台(2)中心位置设置的多个桩圈；所述多根加固桩(4)分别设置在两个相互垂直方向且依次紧密排列，使每个方向上形成至少两道贯穿各个桩圈且位于桩圈中心位置上的桩墙。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的新型低桩承台基础结构，其特征在于，所述基础桩(3)为灌注桩、复合桩或预制混凝土桩。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的新型低桩承台基础结构，其特征在于，所述加固桩(4)为搅拌桩或高压旋喷桩。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的新型低桩承台基础结构，其特征在于，所述多根基础桩(3)桩顶全部埋于现浇钢筋混凝土形成的所述承台(2)中；所述加固桩(4)的桩顶全部或部分埋于所述承台(2)中，或全部设置于承台之外。
8.根据权利要求7中任一项所述的新型低桩承台基础结构，其特征在于，所述承台(2)的横截面形状依照所成桩圈的形状浇筑为圆形、正方形或多边形。
9.根据权利要求1～4中任一项所述的新型低桩承台基础结构，其特征在于，所述基础桩(3)为直桩或斜桩；所述加固桩(4)为直桩。
10.一种用于如权利要求1所述的新型低桩承台基础结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)沉桩定位：采用定位系统测量出基础桩的沉桩位置，起吊基础桩，采用冲击锤或振动锤将基础桩沉至设计标高位置，并依次沉入所有基础桩；
(2)打设加固桩：根据预先设计好的加固桩的设置方式，环绕基础桩外圈或在基础桩内部打设加固桩形成一排或多排加固桩墙；
(3)现浇承台：在基础桩上方支模并现浇钢筋混凝土承台，将基础桩上部埋于现浇钢筋混凝土承台中。
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