CN113309081A - 一种基础桩群施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基础桩群施工方法，包括步骤一，在建筑地面挖取直径1米，深度1.5米的防护坑，然后在防护坑内竖直同轴插入外圈直径为1米且高度在1.8米的防护套；步骤二，通过钻孔设备在防护坑的底部同轴钻出直径为0.9米，深度为15米的基坑，将夯锤深入基坑内对基坑的底部进行夯实，将基坑的深度夯实至20米；步骤三，将钢笼贴紧基坑侧壁放入基坑内，再将基桩竖直插入钢笼内；步骤四，向基坑内灌注混凝土，当混凝土接近顶层接近防护坑时停止；步骤五，将防护套竖直缓慢取出，准备下一次使用。本申请具有提高成型后基桩的牢固程度和稳定性等特点。

Description

一种基础桩群施工方法

技术领域

本申请涉及建筑施工技术领域，尤其是涉及一种基础桩群施工方法。

背景技术

目前，着国家经济发展，机场、高速铁路和城市地铁建设发展迅猛，大型轨道交通综合枢纽逐步增多，随之而来，也给地基基础与地下空间工程技术发展提出了新的挑战，出现多通道并行基坑。在上海浦东国际机场二期登机廊工程中就曾出现3通道并行基坑，实施采取了整体开挖的方法。在北京新机场建设中南指廊施工中，也遇到多通道并行基坑问题，情况比浦东机场更为复杂。中南指廊地下纵向近距离穿越3条轨道交通隧道，与指廊基坑形成了一组连续多段大高差狭长深基坑群，该基坑群包含4段近距离并行的、高差超过13m的深浅交错基坑，该基坑群纵向长度超过350m，深坑处宽度小于25m、深度超过15m，并且中南指廊及轨道基坑内均布设有大量基础桩，不具备大开挖条件。目前常规的基坑、基础桩施工方法已不能适应如此规模的复杂深基坑群和基础桩群的施工。因此，需要提供一种新的基坑、基础桩统筹施工方法，以适应复杂深基坑群和基础桩群的施工。

现有专利授权公告号：CN108978676B公开了一种基坑群和基础桩群的施工方法，包括并行的3个及以上、高差超过13m的深浅交错基坑，该基础桩群分布于所述基坑群之深浅基坑中，与之交叉作业；该施工方法包括如下步骤：建立基坑群及基础桩群的BIM结构模型；根据BIM模型进行碰撞检测；将基坑群分为浅区和深区，再将浅区分成影响区和非影响区；开挖土方至作业面；进行深区支护桩施工；进行浅区影响区基础桩施工；进行深区基础桩施工；进行深区土方开挖及锚索施工，同时进行浅区非影响区基础桩施工；进行深区局部深坑微型桩、微型桩锚索及微型桩顶冠梁施工。

上述中的相关技术方案存在以下缺陷：上述施工方法中在埋设基桩时，基桩的稳定性不够强，可能会导致建设在基桩上部的建筑不够稳固。

发明内容

为了使得基桩的牢固性更好，本申请提供一种基础桩群施工方法。

本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基础桩群施工方法，包括步骤一，在建筑地面挖取直径1米，深度1.5米的防护坑，然后在防护坑内竖直同轴插入外圈直径为1米且高度在1.8米的防护套；步骤二，通过钻孔设备在防护坑的底部同轴钻出直径为0.9米，深度为15米的基坑，将夯锤深入基坑内对基坑的底部进行夯实，将基坑的深度夯实至20米；步骤三，将钢笼贴紧基坑侧壁放入基坑内，再将基桩竖直插入钢笼内；步骤四，向基坑内灌注混凝土，当混凝土接近顶层接近防护坑时停止；步骤五，将防护套竖直缓慢取出，准备下一次使用。

通过采用上述技术方案，当通过上述施工方法进行基桩施工时，基桩埋设在基坑内，再向基坑内内灌注混凝土，凝固的混凝土将基桩包覆在中部并形成新的基桩，使得整个基桩在竖直方向的支撑力更加强，同时中部的金属基桩将会提高基桩的抗扭转力，钢笼直接与混凝土浇筑在一起，使得混凝土层的结构强度更高，进一步的加强基桩的支撑力和抗扭转力，而通过夯锤将地面进行夯实，降低了因地面沉降而造成基桩歪斜的几率，使得整根基桩的牢固度和稳定性更强，从而提高建筑在基桩上端建筑的品质和安全性。

优选的，所述钢笼的中部开设有安装通孔，所述钢笼在所述安装通孔的内壁竖直设置有多组支撑长架，每组所述支撑长架呈周向布置，所述支撑长架在所述安装通孔中心围成供基桩插入的定位通孔。

通过采用上述技术方案，当插入基桩时，将基桩直接插入定位通孔内，使得支撑长架的侧端直接抵接在基桩的侧端，从而保证基桩插入后壳保持竖直状态，以减少后续对基桩的垂直度进行纠正，同时在浇筑混凝土时，支撑长架同样会被直接浇筑在内，使得支撑长架作为混凝土内部的筋，从而进一步加强成型基桩后的结构强度，提高基桩的稳定性和牢固程度。

优选的，所述基桩的周侧端开设有供所述支撑长架远离所述钢笼的一端插入滑移的滑槽，所述支撑长架远离所述钢笼的一端转动设置有抵接于所述滑槽底壁的滑轮。

通过采用上述技术方案，当基桩插入定位通孔时，使得支撑长架的一端直接插入滑槽内，随着基桩的插入，滑轮抵接在滑槽的底壁滑动，使得支撑长架既可以保持基桩呈竖直状态又不会影响基桩的正常下滑，同时在浇筑时，混凝土也会直接流入滑槽内，从而将滑轮和支撑长架包覆凝固，使得基桩和钢笼以及混凝土层的连接更加紧密，进而提高成型基桩后的结构强度和整体性。

优选的，所述支撑长架包括倾斜向上固定于所述钢笼内壁的支撑杆、水平固定于所述钢笼内壁的延伸杆以及倾斜固定于所述钢笼内壁并分布于所述支撑杆两侧的支撑臂，所述支撑杆固定于所述延伸杆的侧下端，所述支撑臂固定于所述支撑杆的两侧端。

通过采用上述技术方案，支撑长架包括支撑杆、延伸杆和支撑臂共四根金属杆，四根金属杆在结构上构成立体的三棱锥，当基桩插入时，支撑长架的支撑杆和延伸杆构成三角形，从而在竖直方向的结构强度够高，从而减小因操作不当造成支撑架损坏的几率，当基桩完全插入时支撑长架的支撑杆和支撑臂同样构成三角形，从而加强在水平方向的结构强度，从而提供给基桩足够的支撑力，使得质量较大的基桩在未进行混凝土浇筑时也可以比较稳定的立住，进而使得工程在进行时更加方便和安全。

优选的，所述钢笼包括内外两圈，每圈所述钢笼均包括呈竖直状的主筋以及固定于所述主筋外周侧端的箍筋，内外圈所述钢笼之间设置有连接筋。

通过采用上述技术方案，将钢笼设置成两圈，使得浇筑混凝土时，混凝土将会直接流入两圈钢笼之间，当凝固后将会将钢笼完全包覆，该方案使得浇筑后的基桩结构强度更高，同时两圈钢笼以及中部的连接筋使得在未浇筑之前钢笼也不会轻易形变，从而使得钢笼的运输以及在将钢笼放置进安装通孔内时不会轻易损坏。

优选的，步骤四中先向基坑内灌注高度为1米的混凝土，待混凝土呈半凝固后再继续灌注。

通过采用上述技术方案，当持续向安装通孔内灌注混凝土时，混凝土属于流体，所以具有一定的浮力，当浇筑了一定高度的混凝土时，可能会使得钢笼呈现上浮的趋势或者轻微上浮，从而造成钢笼的歪斜或者钢笼固定的位置出现偏差，进而导致成型的基桩出现支撑力歪斜的情况，该方案中在灌注混凝土时，先浇筑1米的高度，待混凝土凝固后，钢笼被固定，随后再进行灌注，使得灌注过程中钢笼浮起的几率大大降低。

优选的，所述钢笼呈竖直状的所述主筋的上下两端设置有连接套管。

通过采用上述技术方案，整个基坑的深度较深，基桩为钢材制成，整体的长度虽然较长，但是强度较高，在不受比较大的外力的情况下通常不会发生形变，而钢笼为钢筋焊接而成，整体的结构强度比较低，如果直接将钢笼的长度设置成和基桩长度相仿，将会造成运输困难，该方案中在钢笼的上下两端设置连接套管，从而将一整体的钢笼分成多段，在运输至施工现场后，将连接套管相对接后进行焊接，从而在现场进行拼接固定，同时连接套管位于每一根主筋的两端，从而使得两套管直接通过多个连接套管固定，从而保证连接的强度。

优选的，所述基桩的上端在所述滑槽的端部设置有供所述支撑长架抵接的防浮挡块。

通过采用上述技术方案，当基桩完全插入定位通孔内后，基桩侧端的防浮挡块直接抵接在支撑长架的上端，当进行浇筑时可通过整根基桩的重量对钢笼施加向下的下压力，从而减小钢笼上浮的几率。

优选的，所述基桩的下端在所述滑槽的下开口处开设有插入扩口。

通过采用上述技术方案，当基桩插入定位通孔内时，支撑长架的端部先进入插入扩口处，然后沿着插入扩口进入滑槽内，使得在安装基桩时更加方便。

优选的，步骤一中所述防护套周侧端填设压紧有宽度为30cm-50cm的黏土层。

通过采用上述技术方案，当在施工现场时，现场将会比较混乱，而在浇筑的过程以及浇筑后的一端时间，安装通孔内不能够流入水流，否则将会造成成型的基桩上下部分结构强度不同甚至无法成型等后果，该方案中在防护套的周侧端设置黏土层，使得水流无法沿着防护套的周侧端渗入，保证了基桩可顺利成型。

综上所述，本申请的有益技术效果为：

1.，基桩埋设在基坑内，再向基坑内内灌注混凝土，凝固的混凝土将基桩包覆在中部并形成新的基桩，使得整个基桩在竖直方向的支撑力更加强，同时中部的金属基桩将会提高基桩的抗扭转力，钢笼直接与混凝土浇筑在一起，使得混凝土层的结构强度更高，进一步的加强基桩的支撑力和抗扭转力，而通过夯锤将地面进行夯实，降低了因地面沉降而造成基桩歪斜的几率，使得整根基桩的牢固度和稳定性更强，从而提高建筑在基桩上端建筑的品质和安全性；

2.当基桩插入定位通孔时，使得支撑长架的一端直接插入滑槽内，随着基桩的插入，滑轮抵接在滑槽的底壁滑动，使得支撑长架既可以保持基桩呈竖直状态又不会影响基桩的正常下滑，以减少后续对基桩的垂直度进行纠正，同时在浇筑混凝土时，支撑长架同样会被直接浇筑在内，使得支撑长架作为混凝土内部的筋，从而进一步加强成型基桩后的结构强度，提高基桩的稳定性和牢固程度，同时在浇筑时，混凝土也会直接流入滑槽内，从而将滑轮和支撑长架包覆凝固，使得基桩和钢笼以及混凝土层的连接更加紧密，进而提高成型基桩后的结构强度和整体性；

3.当基桩完全插入定位通孔内后，基桩侧端的防浮挡块直接抵接在支撑长架的上端，当进行浇筑时可通过整根基桩的重量对钢笼施加向下的下压力，从而减小钢笼上浮的几率，同时在灌注混凝土时，先浇筑1米的高度，待混凝土凝固后，钢笼被固定，随后再进行灌注，使得灌注过程中钢笼浮起的几率大大降低。

附图说明

图1为成型基础桩在地面内的结构示意图；

图2为成型基础桩与地面分离的结构示意图；

图3为基桩的爆炸示意图；

图4为图3的A处放大图；

图5为图3的B处放大图；

图6为图3的C处放大图；

图7为钢笼的俯视图。

图中：1、基桩；2、钢笼；3、防护坑；4、基坑；5、主筋；6、箍筋；7、连接筋；8、连接套管；9、连接棒；10、支撑长架；11、支撑杆；12、延伸杆；13、支撑臂；14、定位通孔；15、滑轮；16、滑槽；17、插入扩口；18、防浮挡块；19、防护套；20、黏土层；21、安装通孔。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

参见图1，一种基础桩群，包括均匀分布于施工地面上的成型基础桩。

成型基础桩包括中部的基桩1、排布于基桩1周侧端的钢笼2以及包覆于钢笼2和基桩1上的混凝土层。

参见图1和图2，建筑工地上竖直开设有沉头状的孔，该沉头状的孔的上半部分为防护坑3，而下半部分为基坑4，成型基础桩直接成型在基坑4内。

参见图2和图4，钢笼2包括内外两圈，每圈钢笼2均包括多根主筋5以及箍筋6，主筋5为呈竖直状的钢筋，多根主筋5呈周向排列呈环状，相邻之间存有一定间隙，箍筋6套在多根主筋5的外周侧端，主筋5和箍筋6的连接点处进行焊接，使得主筋5和箍筋6进行固定，多根箍筋6依次焊接在主筋5不同的高度，且相邻箍筋6之间间距相同，从而形成一圈钢笼2，内圈钢笼2上箍筋6围成的直径小于外圈箍筋6围成的直径，使得内圈钢笼2可直接插接在外圈钢笼2内，两圈钢笼2呈同轴摆放，且两圈钢笼2之间焊接有连接筋7，从而将两圈钢笼2固定。

参见图3、图4和图7，每一成型基础桩均包括三段钢笼2，三段钢笼2内沿主筋5长度方向相邻的主筋5相互靠近的一端均焊接有连接套管8，当将三段钢笼2进行拼接安装时，在相邻连接套管8内插入同一根连接棒9，使得相邻连接套管8的端部相抵接，再进行焊接，依次焊接结束后，三段钢笼2形成一整段钢笼2，内圈钢笼2的中部形成安装通孔21。

内圈钢笼2的内周侧端设置有多组朝向轴心的支撑长架10，支撑长架10包括水平焊接在主筋5内侧端且指向轴线的支撑杆11、焊接在主筋5内侧端且倾斜向上焊接于支撑杆11下侧端的延伸杆12以及倾斜焊接于箍筋6内侧端且焊接于所述支撑杆11两侧端的支撑臂13，支撑杆11、延伸杆12和支撑臂13构成三棱锥的形状，支撑长架10所围成的中部形成供基桩1插入的定位通孔14，支撑杆11远离主筋5的一端通过转轴转动连接有滑轮15，滑轮15的轴线呈水平状。

参见图5和图6，基桩1为实心钢柱，基桩1的周侧端开设有多条供滑轮15插入滑移滚动的滑槽16，基桩1在靠下部滑槽16开口处开设有插入扩口17，插入扩口17的开口朝向下，使得滑轮15可通过插入扩口17进入滑槽16内，基桩1在滑槽16靠上的部位焊接有防浮挡块18，随着基桩1逐渐插入定位通孔14内，滑轮15插入滑槽16内滚动，最上端的滑轮15抵接在防浮挡块18的下端，使得基桩1向钢笼2施加向下的压力。

参见图2，钢笼2和基桩1在插入基坑4内之前，在防护坑3内插入有防护套19，防护套19呈圆环状，防护套19的直径小于防护坑3的直径，防护套19和防护坑3的内壁之间填设有黏土层20。

本实施例的实施原理为：

当进行基础桩群的施工时，步骤一，在建筑地面挖取直径为1.5米，深度为1.5米的圆柱状防护坑3，将外圈直径为1米且高度在1.8米的防护套19直接同轴插入防护坑3内，再向防护套19外侧呈圆环状的防护坑3内填入黏土，黏土的宽度约为40cm，从而形成黏土层20，同时在保证防护套19不会形变的情况下将黏土层20压实；步骤二，将钻孔设备竖直伸入防护套19中部，然后在防护坑3底部的中心竖直同轴钻出基坑4，基坑4的直径为0.9米，基坑4自身的深度为15米，然后将夯锤深入基坑4内，保证夯锤的轴心与基坑4的轴线重合，通过夯锤对基坑4的底部进行夯实，将基坑4的深度夯实至20米深；步骤三，将钢笼2分段取出，使得相邻两钢笼2之间的连接套管8相抵接并进行焊接，使得多段钢笼2形成一整体后直接吊入基坑4内，随后将基桩1直接吊入钢笼2中部的定位通孔14内，使得钢笼2内支撑长架10上的滑轮15先进入插入扩口17，然后沿着插入扩口17进入滑槽16内，直至最上端的滑轮15抵接在防浮挡块18上；步骤四，将混凝土灌注进基坑4内，先灌注深度约为1米的混凝土，待接近凝固程度后，再进行灌注；步骤五，基坑4内的混凝土完全凝固后，将防护套19从防护坑3内取出，准备下一次使用。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基础桩群施工方法，其特征在于：包括步骤一，在建筑地面挖取直径1米，深度1.5米的防护坑(3)，然后在防护坑(3)内竖直同轴插入外圈直径为1米且高度在1.8米的防护套(19)；步骤二，通过钻孔设备在防护坑(3)的底部同轴钻出直径为0.9米，深度为15米的基坑(4)，将夯锤深入基坑(4)内对基坑(4)的底部进行夯实，将基坑(4)的深度夯实至20米；步骤三，将钢笼(2)贴紧基坑(4)侧壁放入基坑(4)内，再将基桩(1)竖直插入钢笼(2)内；步骤四，向基坑(4)内灌注混凝土，当混凝土接近顶层接近防护坑(3)时停止；步骤五，将防护套(19)竖直缓慢取出，准备下一次使用。

2.根据权利要求1所述的基础桩群施工方法，其特征在于：所述钢笼(2)的中部开设有安装通孔(21)，所述钢笼(2)在所述安装通孔(21)的内壁竖直设置有多组支撑长架(10)，每组所述支撑长架(10)呈周向布置，所述支撑长架(10)在所述安装通孔(21)中心围成供基桩(1)插入的定位通孔(14)。

3.根据权利要求2所述的基础桩群施工方法，其特征在于：所述基桩(1)的周侧端开设有供所述支撑长架(10)远离所述钢笼(2)的一端插入滑移的滑槽(16)，所述支撑长架(10)远离所述钢笼(2)的一端转动设置有抵接于所述滑槽(16)底壁的滑轮(15)。

4.根据权利要求3所述的基础桩群施工方法，其特征在于：所述支撑长架(10)包括倾斜向上固定于所述钢笼(2)内壁的支撑杆(11)、水平固定于所述钢笼(2)内壁的延伸杆(12)以及倾斜固定于所述钢笼(2)内壁并分布于所述支撑杆(11)两侧的支撑臂(13)，所述支撑杆(11)固定于所述延伸杆(12)的侧下端，所述支撑臂(13)固定于所述支撑杆(11)的两侧端。

5.根据权利要求1所述的基础桩群施工方法，其特征在于：所述钢笼(2)包括内外两圈，每圈所述钢笼(2)均包括呈竖直状的主筋(5)以及固定于所述主筋(5)外周侧端的箍筋(6)，内外圈所述钢笼(2)之间设置有连接筋(7)。

6.根据权利要求1所述的基础桩群施工方法，其特征在于：步骤四中先向基坑(4)内灌注高度为1米的混凝土，待混凝土呈半凝固后再继续灌注。

7.根据权利要求5所述的基础桩群施工方法，其特征在于：所述钢笼(2)呈竖直状的所述主筋(5)的上下两端设置有连接套管(8)。

8.根据权利要求3所述的基础桩群施工方法，其特征在于：所述基桩(1)的上端在所述滑槽(16)的端部设置有供所述支撑长架(10)抵接的防浮挡块(18)。

9.根据权利要求8所述的基础桩群施工方法，其特征在于：所述基桩(1)的下端在所述滑槽(16)的下开口处开设有插入扩口(17)。

10.根据权利要求1所述的基础桩群施工方法，其特征在于：步骤一中所述防护套(19)周侧端填设压紧有宽度为30cm-50cm的黏土层(20)。

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