CN114108695A - 一种装配式地下圆筒结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种装配式地下圆筒结构及其施工方法。所述圆筒结构包括压顶梁、由水泥土搅拌桩相互咬合围设而成的外层筒体结构、内衬墙和嵌设在外层筒体结构内的静压沉桩支护结构；所述静压沉桩支护结构是通过在水泥土搅拌桩内静压梯形预制桩；其具体施工步骤包括梯形预制桩的设计、水泥土搅拌桩环形套施工、梯形预制桩定位装置布设、梯形预制桩静压沉桩、预制桩贯通圆孔植筋注浆、预制桩顶压顶梁施工、土方开挖及地下圆筒内筒结构施工、结构封底。本发明通过水泥土搅拌桩对土体的预搅，预制桩的贯入更加顺畅，在保证预制梯形桩满足紧密贴合的同时，拥有较好的止水效果，在桩顶部设置压顶梁用以扣住圆筒主体结构，拥有良好的抗浮效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用装配式构筑地下圆筒结构的施工方法，主要用作圆筒状地下深井停车库、地下工作井、地下仓储等地下空间结构的施工。
背景技术
随着城市建设的不断加快，可供利用的地上空间愈发紧张，这使得开发程度较低、储备量大的地下空间进入人们视野中，目前，开发地下空间已成为当前城市发展的重要趋势。城市地下工程包括地下停车库、地下仓储、工作井等，现有的地下结构中较多的采用圆筒式结构。在施工方面，现有的基坑支护措施主要是通过现浇混凝土支护桩来施作，这种大直径混凝土灌注桩不仅费时费力而且对周边环境影响较大，造成不必要的成本损耗。在抗浮设计方面，现有的地下结构中主要采用在基底浇筑大体积混凝土，作为结构的配重抵消水的浮力作用，同时拥有较好的耐久性。但这种施工方式也有较大的弊端，诸如更深的开挖深度、较高的施工难度、较长的施工工期、较高的综合造价等，因此，开发一种新的具有抗弯能力强、施工速度快而且成本低的施工方式，将产生较好的经济及社会效益。
发明内容
本发明根据现有技术的不足提出了一种装配式地下圆筒结构及其施工方法。该施工方法不仅速度快，预制桩贯入更加方便，既可以降低桩基施工阻力，成桩质量高，而且支护结构的止水效果和地下结构的抗浮效果较好，也可以降低耗能，减少周边环境影响。
为实现上述的发明目的，本发明提供了一种装配式地下圆筒结构，其特征在于：所述圆筒结构包括压顶梁、外层筒体结构、内衬墙和嵌设在外层筒体结构内的静压沉桩支护结构；所述外层筒体结构是由水泥土搅拌桩相互咬合围设而成的筒体结构，所述静压沉桩支护结构是通过在水泥土搅拌桩内静压梯形预制桩，且多根梯形预制桩邻接面相互贴合围设成的圆筒结构；所述内衬墙是在梯形预制桩和压顶梁施工完成后，在梯形预制桩围设的圆筒内壁支模浇筑混凝土形成的圆筒状混凝土支撑结构；所述压顶梁位于外层筒体结构、梯形预制桩和内衬墙的顶部，且梯形预制桩的顶部置于冠梁内。
本发明较优的技术方案：所述梯形预制桩的中心位置设有通孔，梯形预制桩通过钢筋植筋与压顶梁连接，所述钢筋植筋下端锚入梯形预制桩的圆孔中2000～3000mm，并在通孔内注入混凝土，钢筋植筋上端距离压顶梁顶面50～100mm，并压顶梁中做300～500mm长度弯折；所述内衬墙与压顶梁通过连接钢筋连接。
本发明较优的技术方案：所述圆筒结构的直径为10～30m；所述外层筒体结构的水泥土搅拌桩桩径为600～700mm，所述梯形预制桩的桩截面宽度h＝400mm，桩截面内侧宽b1＝400mm；所述压顶梁高度为800～1000mm，延伸筒内方向长度200～400mm；所述梯形预制桩上端贯入压顶梁300～500mm。
为了达到上述技术目的，本发明还提供了一种上述装配式地下圆筒结构的施工方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1：根据项目建设规模选择相应直径地下圆筒，设计配套的梯形预制桩尺寸，并预制相应数量内窄外宽的梯形预制桩，且梯形预制桩的中心设有竖向通孔；
S2：平整场地并测量定位放线，定位水泥土搅拌桩的施工点位，开始进行水泥土搅拌桩的施工，水泥土搅拌相互咬合围合成圆筒结构，且水泥土搅拌桩的直径及咬合部位的宽度均大于梯形预制桩的截面宽度；
S3：在地表已施作好的水泥土搅拌桩位置处安装梯形预制桩定位装置，并在水泥土初凝前，采用静压植桩机将截面内窄外宽的梯形预制桩连续密贴的插入水泥土搅拌桩中并闭合成环状；
S4：梯形预制桩施工完成后，在每根梯形预制桩顶部进行钢筋植筋施工；所述钢筋植筋下端伸入梯形预制桩的通孔内，上端不高于压顶梁设计高度，并做弯折处理，然后在梯形预制桩的竖向通孔中注入细骨料混凝土，并振捣密实；
S5：在钢筋植筋施工完成后采用高强混凝土进行压顶梁的施工，将梯形预制桩的顶端插入压顶梁300～500mm，并配合采用钢筋锚固方式与压顶梁紧密结合在一起；压顶梁底部靠近圆筒结构内衬墙位置预留连接钢筋；
S6：开挖地下圆筒内土方，第一次开挖深度小于6m，并进行地下第一层内衬墙的施工，内衬墙采用钢筋混凝土，与梯形预制桩密贴，其顶面标高与水泥土搅拌桩的顶面标高相等，压顶梁与地下第一层圆筒结构内衬墙通过压顶梁底部预留连接钢筋连接在一起，并在地下第一层圆筒结构内衬墙底部预留连接钢筋；
S7：在上述结构施工完成，S5步骤中的地下第一层内衬墙和S6步骤中的压顶梁混凝土强度满足设计要求后，再开挖下一层土方并继续内衬墙的施工以及内衬墙底部预留连接钢筋，并重复这一步骤直至开挖到底后结构封底。
本发明进一步的技术方案：所述施工方法针对直径为10～30m的地下圆筒结构进行施工，其外层筒体结构的水泥土搅拌桩桩径为600～700mm；所述S1步骤中梯形预制桩的桩截面宽度h＝400mm，桩截面内侧宽b1＝400mm；桩截面外侧宽b2满足如下关系式：
注：Φ为地下圆筒结构直径，取偶数，单位m。
各尺寸地下圆筒结构所需预制桩数参考值n如下式：
注：Φ为地下圆筒结构直径，取偶数，单位m。
本发明进一步的技术方案：所述S2步骤中施作水泥土搅拌桩时桩机就位对中调整垂直度，施工时采用搭接施工方式喷气送浆并搅拌下沉，搅拌桩四搅两喷并连续施工。
本发明进一步的技术方案：所述S3步骤中使用的梯形预制桩定位装置包括定位框和设置在定位框内的固定式定位板、可调式定位板、横向限位板、纵向限位板，所述定位框是由两组横向支撑板和两组纵向支撑板围设而成的方形支撑框架；所述固定式定位板和可调式定位板平行于横向支撑板设置在定位框内临近其中一纵向支撑板的位置，固定式定位板固定安装在其中一组横向支撑板内侧，可调式定位板通过第一带环螺栓安装在另一组横向支撑板的内侧，并在第一带环螺栓的作用下，调整可调式定位板与固定式定位板之间的距离；所述横向限位板包括两块板体，两块板体设置在定位框内临近定位板的位置，两块板体的远离定位板一端分别通过第二带环螺栓与定位框的两组横向支撑板连接，两块板体的临近定位板的一端分别通过第一转轴与同侧横向支撑板转动连接；所述纵向限位板设置在横向限位板的另一端，纵向限位板嵌设在两组横向支撑板之间，其中一端通过第二转轴与其中一组横向支撑板转动连接，纵向限位板的另一端通过第三带环螺栓与定位框临近纵向限位板一侧的纵向支撑板连接，并在第三带环螺栓的作用下，控制纵向限位板沿着第二转轴在定位框内移动；并与通过定位板定位的已安装预制梯形桩侧边及两块横向限位板围合成与待安装预制梯形桩截面形状相匹配的定位腔；具体定位施工过程是将定位装置的通过固定式定位板和可调式定位板定位到已安装预制梯形桩上，然后调整两块横向限位板和纵向限位板，并与已安装预制梯形桩的侧边围合成一个与待安装预制梯形桩截面形状相匹配的限定区域，采用静压植桩机将截面内窄外宽的梯形预制桩在限定区域内压入搅拌水泥桩内，在静压过程中，利用桩体调节架保证预制桩轴向与桩体施工场地地面垂直。
本发明较优的技术方案：所述S4步骤中压顶梁设计高度800～1000mm，每根梯形预制桩植入的钢筋设置为偶数根，竖向伸入通孔的长度为2000～3000mm，满足距离压顶梁顶50～100mm，其弯折长度为300～500mm。
本发明较优的技术方案：所述S5步骤中内衬墙厚度为400～800mm，在内衬墙顶部伸出双排长度为400～600mm的竖向连接钢筋，压顶梁与内衬墙通过筒壁顶部预留钢筋连接在一起。
本发明较优的技术方案：所述定位框的两组横向支撑板均由两块横向支撑板组成，每块横向支撑板的长度1～1.5m，纵向支撑板的长度为500～600mm；所述纵向限位板嵌设在两块横向支撑板之间的位置，其第二转轴为内嵌设转轴；所述横向限位板和纵向限位板临近待安装预制梯形桩的一侧的上边缘设有圆弧倒角。
本发明中地下圆筒结构为工程中应用较多的10～30m直径的圆形停车库、工作井、各类地下竖井平台等，包括筒壁结构、钢筋混凝土底板结构及其他附属结构。
本发明的有益效果是：
1、本发明中的圆筒支护结构采用梯形预制桩直接贯入，施工更加方便，不仅大大提高了施工速度，还降低了桩基施工阻力，成桩质量高，而且支护结构的止水效果和地下结构的抗浮效果较好，降低了耗能，减少周边环境影响；
2.本发明中的梯形预制桩适用于直径600～700mm的水泥土搅拌桩，其预制桩的尺寸可以适用于市场上常见规格地下圆筒形建筑物的正常施工，确保梯形预制桩相互贴合布置成闭合环状；
3.本发明在桩体下压过程中使用了专用的定位装置，确保相邻两根桩体的邻接面可以很好的接触，提高了其止水效果；
4.本发明本在保证预制梯形桩垂直度的同时，贯入更加方便，降低了阻力，拥有较好的止水效果，在桩顶部设置压顶梁用以压住圆筒，拥有良好的抗浮效果，工艺简便、节能环保、无大型设备而且价格较为低廉，具有良好的经济和社会效益。
本发明通过水泥土搅拌桩对土体的预搅，预制桩的贯入更加顺畅，在保证预制梯形桩满足紧密贴合的同时，拥有较好的止水效果，在桩顶部设置压顶梁用以扣住圆筒主体结构，拥有良好的抗浮效果，工艺简便、节能环保、无需大型施工设备而且价格较为低廉，具有良好的经济和社会效益。
附图说明
图1是本发明中的地下圆筒结构的立面示意图；
图2是本发明中的施工流程示意图；
图3是本发明中地下圆筒结构的剖面图；
图4是图3虚线A范围内压顶梁周围结构示意图；
图5是图3中AA剖面图；
图6是本发明中的预制桩定位装置平面图；
图7是本发明中的预制桩定位装置正面图；
图8是本发明中的梯形预制桩的立面图；
图9是本发明中的梯形预制桩的横向剖面图；
图10是本发明实施例中的20m直径地下圆筒停车库结构；
图中：1—外层筒体结构，200—横向支撑板，201—纵向支撑板，202—纵向限位板，203—第二转轴，204—第一带环螺栓，205—可调式定位板，206—固定式定位板，207—第二带环螺栓，208—第一转轴，209—横向限位板，210—第三带环螺栓，211—待安装预制梯形桩，212—已安装预制梯形桩，213—圆弧倒角，214—支撑腿，3—梯形预制桩，300—纵向贯通圆孔，3-2—预制混凝土桩身，4—内衬墙，400—钢筋混凝土底板，401—地下圆筒结构顶板，5—压顶梁，500—压顶梁钢筋，6—钢筋植筋，7—连接钢筋，8—地下圆筒停车库主体结构，9—停车板，10—地上建筑结构，11—地面覆土。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。附图1至10均为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本发明实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本发明的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例中的一种装配式地下圆筒结构其直径为10～30m，如图1、图3和图4所示，包括压顶梁5、外层筒体结构1、内衬墙4和嵌设在外层筒体结构1内的静压沉桩支护结构；所述外层筒体结构1是由水泥土搅拌桩相互咬合围设而成的筒体结构，所述静压沉桩支护结构是通过在水泥土搅拌桩内静压梯形预制桩3，且多根梯形预制桩3邻接面相互贴合围设成的圆筒结构；所述内衬墙4是在梯形预制桩3和压顶梁5施工完成后，在梯形预制桩3围设的圆筒内壁支模浇筑混凝土形成的圆筒状混凝土支撑结构；所述压顶梁5位于外层筒体结构1、梯形预制桩3和内衬墙4的顶部，且梯形预制桩3的顶部置于冠梁5内。所述外层筒体结构1的水泥土搅拌桩桩径为600～700mm，所述压顶梁5高度为800～1000mm，延伸筒内方向长度200～400mm(具体可以根据内衬墙的厚度设置)；所述梯形预制桩3上端贯入压顶梁300～500mm。所述梯形预制桩3的中心位置设有通孔300，梯形预制桩3通过钢筋植筋6与压顶梁5连接，所述钢筋植筋6下端锚入梯形预制桩3的圆孔300中2000～3000mm，并在通孔300内注入混凝土，钢筋植筋6上端距离压顶梁5顶面50～100mm，并压顶梁5中做300～500mm长度弯折；所述内衬墙4与压顶梁5通过连接钢筋7连接。
实施例中提供的一种用于装配式地下圆筒结构施工的预制梯形桩定位装置，如图6和图7所示，包括包括定位框和设置在定位框内的固定式定位板206、可调式定位板205、横向限位板209、纵向限位板202，所述定位框是由两组横向支撑板200和两组纵向支撑板201围设而成的方形支撑框架，所述定位框的两组横向支撑板200均由两块横向支撑板组成，在定位框的底部四角分别设有支撑腿214。所述固定式定位板206和可调式定位板205平行于横向支撑板200设置在定位框内临近其中一纵向支撑板201的位置，固定式定位板206固定安装在其中一组横向支撑板200内侧，可调式定位板205安装在另一组横向支撑板200的内侧，所述可调式定位板205包括两块长度相等的定位板，每块定位板板体上下两端分别通过第一带环螺栓201与同侧的两块横向支撑板200连接，并在第一带环螺栓204的作用下，调整可调式定位板205与固定式定位板206之间的距离。所述横向限位板209包括两块板体，两块板体设置在定位框内临近定位板的位置，两块板体的远离定位板一端分别通过第二带环螺栓207与定位框的两组横向支撑板200连接，两块板体的临近定位板的一端分别通过第一转轴208与同侧横向支撑板200转动连接；所述纵向限位板202设置在横向限位板208的另一端，纵向限位板203嵌设在两组横向支撑板200的两块横向支撑板之间，其中一端通过内嵌式转轴与其中一组横向支撑板转动连接，纵向限位板203的另一端通过第三带环螺栓210与定位框临近纵向限位板203一侧的纵向支撑板201连接，并在第三带环螺栓210的作用下，控制纵向限位板203沿着第二转轴203在定位框内移动，并与通过定位板定位的已安装预制梯形桩212侧边及两块横向限位板209围合成与待安装预制梯形桩211截面形状相匹配的定位腔。
实施例中的所述梯形预制桩3如图8和图9所示，其桩截面宽度h＝400mm，桩截面内侧宽b1＝400mm；桩截面外侧宽b2满足如下关系式：
注：Φ为地下圆筒结构直径，取偶数，单位m。
各尺寸地下圆筒结构所需预制桩数参考值n如下式：
注：Φ为地下圆筒结构直径，取偶数，单位m。
下面结合具体实施例对本发明进一步说明，实施例为20m直径地下圆筒结构，实施例中采用装配式构筑地下圆筒结构，施工流程如图1所示，施工成型如图10所示，其圆筒结构的具体施工步骤如下：
(1)平整场地并测量定位放线，采用套打方式喷气送浆并搅拌下沉，搅拌桩四搅两喷并连续施工水泥土搅拌桩；具体过程如图(1)～(3)所示，平整场地、测量放样后开挖沟槽，设置好导向架定位装置；架设好水泥土搅拌桩机，调整垂直度；搅拌水泥浆液并送浆至桩机钻头，钻头喷浆、气并切割土体下沉至设计桩底标高；重复喷浆、气并提升到设计桩顶标高。
(2)水泥土搅拌桩施工完成后，在水泥土初凝前，采用静压植桩机将截面内窄外宽的梯形预制桩连续密贴的插入水泥土搅拌桩中并闭合成环状，具体如图2中(4)～(5)，确定梯形预制桩桩孔深度及分布位置，将静压值桩机移动至施工现场桩孔位置处，通过植桩机静压预制桩压入施工现场桩位置处，在静压过程中，利用植桩机静压预制桩自带桩体调节架保证预制桩轴向与桩体施工现场地面垂直，同时静压植桩机可以牢牢抓住已完成桩体的构造；所述梯形预制桩的静压过程中使用图6和图7中的梯形预制桩定位装置进行定位静压，保证桩体之间紧密接触；保证了高度的安全性，预制桩到达预定位置后进行桩顶处理露出钢筋。梯形预制桩的定位过程是首先在设定位置打设首根梯形预制桩，然后在地表已施作好的水泥土搅拌桩位置处安装梯形预制桩定位装置，转动第一带环螺栓201将定位装置处四块固定限位板夹紧已安装梯形预制桩212(此处螺栓可用长钢棍插入带环螺栓的环中转动)，调节横向限位板209和纵向限位板202的位置，(因后续桩转动角度相同，故横向限位板209和纵向限位板202在整个项目中仅需调节一次即可)，横向限位板209、纵向限位板202与已安装梯形预制桩212围成一个待安装预制梯形桩211截面形状相匹配的限位，采用静压植桩机将截面内窄外宽的梯形预制桩在限定区域内压入搅拌水泥桩内，在静压过程中，利用桩体调节架保证预制桩轴向与桩体施工场地地面垂直，梯形预制桩到达预定位置后进行桩顶处理露出内部钢筋。
(3)梯形预制桩施工完成后，进行钢筋植筋6施工，如图2中(6)；植入的钢筋设置为偶数根，竖向伸入通长圆孔300长度为2000～3000mm，满足距离压顶梁5顶50～100mm并做长度为300～500mm的弯折；同时，在预制桩体上预留的钢筋头处焊接钢筋，加强桩体与压顶梁的连接，上述钢筋需与压顶梁钢筋绑扎在一起。此后进行竖向贯通圆孔300的细骨料混凝土注浆施工，并振捣密实。
(4)支护结构完成后，采用高强混凝土进行压顶梁的施工，压顶梁梁高800～1000mm，具体如图2中的(7)，将梯形预制桩的顶端插入压顶梁300～500mm，并配合采用钢筋锚固方式与压顶梁紧密结合在一起；压顶梁底部靠近圆筒结构内衬墙位置预留双排长度为400～600mm的竖向连接钢筋，后续将与第一层圆筒结构内衬墙连接到一起。
(5)开挖地下圆筒内土方，第一次开挖深度小于6m，并进行地下第一层内衬墙的施工，如图2中(8)，内衬墙4采用钢筋混凝土，厚度400～800mm，与梯形预制桩密贴，其顶面标高与水泥土搅拌桩的顶面标高相等，压顶梁与地下第一层圆筒结构内衬墙通过压顶梁底部预留连接钢筋连接在一起，并在地下第一层圆筒结构内衬墙底部预留连接钢筋；
(6)在上述结构施工完成，在地下第一层内衬墙和压顶梁混凝土强度满足设计要求后，再开挖下一层土方并继续内衬墙的施工以及内衬墙底部预留连接钢筋，并重复这一步骤直至开挖到底后结构封底。
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡是咋本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种装配式地下圆筒结构，其特征在于：所述圆筒结构包括压顶梁(5)、外层筒体结构(1)、内衬墙(4)和嵌设在外层筒体结构(1)内的静压沉桩支护结构；所述外层筒体结构(1)是由水泥土搅拌桩相互咬合围设而成的筒体结构，所述静压沉桩支护结构是通过在水泥土搅拌桩内静压梯形预制桩(3)，且多根梯形预制桩(3)邻接面相互贴合围设成的圆筒结构；所述内衬墙(4)是在梯形预制桩(3)和压顶梁(5)施工完成后，在梯形预制桩(3)围设的圆筒内壁支模浇筑混凝土形成的圆筒状混凝土支撑结构；所述压顶梁(5)位于外层筒体结构(1)、梯形预制桩(3)和内衬墙(4)的顶部，且梯形预制桩(3)的顶部置于冠梁(5)内。
2.根据权利要求1所述的一种装配式地下圆筒结构，其特征在于：所述梯形预制桩(3)的中心位置设有通孔(300)，梯形预制桩(3)通过钢筋植筋(6)与压顶梁(5)连接，所述钢筋植筋(6)下端锚入梯形预制桩(3)的圆孔(300)中2000～3000mm，并在通孔(300)内注入混凝土，钢筋植筋(6)上端距离压顶梁(5)顶面50～100mm，并压顶梁(5)中做300～500mm长度弯折；所述内衬墙(4)与压顶梁(5)通过连接钢筋(7)连接。
3.根据权利要求1所述的一种装配式地下圆筒结构，其特征在于：所述圆筒结构的直径为10～30m；所述外层筒体结构(1)的水泥土搅拌桩桩径为600～700mm，所述梯形预制桩(3)的桩截面宽度h＝400mm，桩截面内侧宽b1＝400mm；所述压顶梁(5)高度为800～1000mm，延伸筒内方向长度200～400mm；所述梯形预制桩(3)上端贯入压顶梁300～500mm。
4.一种权利要求1至3中任意一项所述的装配式地下圆筒结构的施工方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1：根据项目建设规模选择相应直径地下圆筒，设计配套的梯形预制桩尺寸，并预制相应数量内窄外宽的梯形预制桩，且梯形预制桩的中心设有竖向通孔；
S2：平整场地并测量定位放线，定位水泥土搅拌桩的施工点位，开始进行水泥土搅拌桩的施工，水泥土搅拌相互咬合围合成圆筒结构，且水泥土搅拌桩的直径及咬合部位的宽度均大于梯形预制桩的截面宽度；
S3：在地表已施作好的水泥土搅拌桩位置处安装梯形预制桩定位装置，并在水泥土初凝前，采用静压植桩机将截面内窄外宽的梯形预制桩连续密贴的插入水泥土搅拌桩中并闭合成环状；
S4：梯形预制桩施工完成后，在每根梯形预制桩顶部进行钢筋植筋施工；所述钢筋植筋下端伸入梯形预制桩的通孔内，上端不高于压顶梁设计高度，并做弯折处理，然后在梯形预制桩的竖向通孔中注入细骨料混凝土，并振捣密实；
S5：在钢筋植筋施工完成后采用高强混凝土进行压顶梁的施工，将梯形预制桩的顶端插入压顶梁300～500mm，并配合采用钢筋锚固方式与压顶梁紧密结合在一起；压顶梁底部靠近圆筒结构内衬墙位置预留连接钢筋；
S6：开挖地下圆筒内土方，第一次开挖深度小于6m，并进行地下第一层内衬墙的施工，内衬墙采用钢筋混凝土，与梯形预制桩密贴，其顶面标高与水泥土搅拌桩的顶面标高相等，压顶梁与地下第一层圆筒结构内衬墙通过压顶梁底部预留连接钢筋连接在一起，并在地下第一层圆筒结构内衬墙底部预留连接钢筋；
S7：在上述结构施工完成，S5步骤中的地下第一层内衬墙和S6步骤中的压顶梁混凝土强度满足设计要求后，再开挖下一层土方并继续内衬墙的施工以及内衬墙底部预留连接钢筋，并重复这一步骤直至开挖到底后结构封底。
5.根据权利要求4所述的一种装配式地下圆筒结构的施工方法，其特征在于，所述施工方法针对直径为10～30m的地下圆筒结构进行施工，其外层筒体结构的水泥土搅拌桩桩径为600～700mm；所述S1步骤中梯形预制桩的桩截面宽度h＝400mm，桩截面内侧宽b1＝400mm；桩截面外侧宽b2满足如下关系式：
注：Φ为地下圆筒结构直径，取偶数，单位m。
各尺寸地下圆筒结构所需预制桩数参考值n如下式：
注：Φ为地下圆筒结构直径，取偶数，单位m。
6.根据权利要求5或6所述的一种装配式地下圆筒结构的施工方法，其特征在于：所述S2步骤中施作水泥土搅拌桩时桩机就位对中调整垂直度，施工时采用搭接施工方式喷气送浆并搅拌下沉，搅拌桩四搅两喷并连续施工。
7.根据权利要求5或6所述的一种装配式地下圆筒结构的施工方法，其特征在于：所述S3步骤中使用的梯形预制桩定位装置包括定位框和设置在定位框内的固定式定位板(206)、可调式定位板(205)、横向限位板(209)、纵向限位板(202)，所述定位框是由两组横向支撑板(200)和两组纵向支撑板(201)围设而成的方形支撑框架；所述固定式定位板(206)和可调式定位板(205)平行于横向支撑板(200)设置在定位框内临近其中一纵向支撑板(201)的位置，固定式定位板(206)固定安装在其中一组横向支撑板(200)内侧，可调式定位板(205)通过第一带环螺栓(204)安装在另一组横向支撑板(200)的内侧，并在第一带环螺栓(204)的作用下，调整可调式定位板(205)与固定式定位板(206)之间的距离；所述横向限位板(209)包括两块板体，两块板体设置在定位框内临近定位板的位置，两块板体的远离定位板一端分别通过第二带环螺栓(207)与定位框的两组横向支撑板(200)连接，两块板体的临近定位板的一端分别通过第一转轴(208)与同侧横向支撑板(200)转动连接；所述纵向限位板(202)设置在横向限位板(208)的另一端，纵向限位板(203)嵌设在两组横向支撑板(200)之间，其中一端通过第二转轴(203)与其中一组横向支撑板转动连接，纵向限位板(203)的另一端通过第三带环螺栓(210)与定位框临近纵向限位板(203)一侧的纵向支撑板(201)连接，并在第三带环螺栓(210)的作用下，控制纵向限位板(203)沿着第二转轴(203)在定位框内移动；并与通过定位板定位的已安装预制梯形桩(212)侧边及两块横向限位板(209)围合成与待安装预制梯形桩(211)截面形状相匹配的定位腔；具体定位施工过程是将定位装置的通过固定式定位板和可调式定位板定位到已安装预制梯形桩上，然后调整两块横向限位板和纵向限位板，并与已安装预制梯形桩的侧边围合成一个与待安装预制梯形桩(211)截面形状相匹配的限定区域，采用静压植桩机将截面内窄外宽的梯形预制桩在限定区域内压入搅拌水泥桩内，在静压过程中，利用桩体调节架保证预制桩轴向与桩体施工场地地面垂直。
8.根据权利要求5或6所述的一种装配式地下圆筒结构的施工方法，其特征在于：所述S4步骤中压顶梁设计高度800～1000mm，每根梯形预制桩植入的钢筋设置为偶数根，竖向伸入通孔的长度为2000～3000mm，满足距离压顶梁顶50～100mm，其弯折长度为300～500mm。
9.根据权利要求5或6所述的一种装配式地下圆筒结构的施工方法，其特征在于：所述S5步骤中内衬墙厚度为400～800mm，在内衬墙顶部伸出双排长度为400～600mm的竖向连接钢筋，压顶梁与内衬墙通过筒壁顶部预留钢筋连接在一起。
10.根据权利要求7所述的一种装配式地下圆筒结构的施工方法，其特征在于：所述定位框的两组横向支撑板(200)均由两块横向支撑板组成，每块横向支撑板(200)的长度1～1.5m，纵向支撑板(201)的长度为500～600mm；所述纵向限位板(211)嵌设在两块横向支撑板之间的位置，其第二转轴(203)为内嵌设转轴；所述横向限位板(209)和纵向限位板(211)临近待安装预制梯形桩(211)的一侧的上边缘设有圆弧倒角(213)。
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