组合桩基结构的施工方法与流程

1.本发明涉及桩基领域，尤其是涉及一种组合桩基结构的施工方法。


背景技术：

2.桩基是指由桩和连接桩顶的桩承台组成的深基础，或由柱与桩基连接的单桩基础。常规桩基施工流程包括钻孔、清孔、下钢筋笼、灌注混凝土、成桩质量检验等，其中，转孔、清孔、下钢筋笼、灌注混凝土均需大型机械，且钢筋笼体量巨大，较为运输困难。
3.在地况复杂、地势陡峭的情况下，一方面没有工作平台无法利用大型机械进行施工，另一方面难以将大体量的钢筋笼运送到位，因此桩基施工难度大，且危险程度高，导致施工效率低下，需要投入大量的时间和施工成本。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明提出一种组合桩基结构的施工方法，能够在地况复杂、地势陡峭的情况下，代替常规桩基的施工方式进行桩基施工，解决大型桩基钢筋笼难以运输、大型机械无工作平台的问题。
5.根据本发明实施例的组合桩基结构的施工方法，包括：
6.步骤一：绘制施工图，结合地形图和定位系统，确定结构施工位置，根据施工图确定结构尺寸；
7.步骤二：进行施工清表，在确定的施工位置范围内下挖基坑；
8.步骤三：在基坑中采用小型压实机械依次将若干管体压入地下土层中，使若干管体沿圆周阵列形成组合桩；
9.步骤四：施工固定组件，将固定组件固定在若干管体上；
10.步骤五：沿组合桩外侧搭建模板，向模板内灌注填充物形成填充层和保护层，使组合桩、固定组件、填充层和保护层形成整体构件；
11.步骤六：拆除并回收模板，回填开挖基坑，压实基坑回填土体。
12.根据本发明实施例的组合桩基结构，至少具有如下有益效果：将若干管体插设在土层中，通过固定组件联结组合桩和填充层使组合桩和填充层共同工作，再由保护层包裹组合桩、填充层和固定组件形成保护，使上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上，在满足承载力和沉降的要求的同时，克服因地况复杂、地势陡峭而导致施工困难、施工危险的问题，从而提高施工效率，节约时间和施工成本。
13.根据本发明的一些实施例，在步骤二中，以组合桩的中心为圆心开挖直径为3m的基坑，基坑开挖深度为2m。
14.根据本发明的一些实施例，在步骤二中，基坑坑壁上设置有支撑组件，支撑组件用于防止基坑坑壁坍塌。
15.根据本发明的一些实施例，在步骤三中，管体直径位于5cm至15cm之间。
16.根据本发明的一些实施例，在步骤三中，组合桩的直径位于80cm至120cm之间。
17.根据本发明的一些实施例，在步骤四中，固定组件包括若干绑扎部，若干绑扎部沿若干管体延伸方向均匀排列，若干绑扎部与若干管体结合形成稳定的结构骨架。
18.根据本发明的一些实施例，在步骤四中，相邻两个绑扎部的间距位于0.5m和1.5m之间。
19.根据本发明的一些实施例，在步骤五中，填充层埋入土层的深度位于150cm至250cm之间。
20.根据本发明的一些实施例，在步骤五中，保护层厚度位于3cm至7cm之间。
21.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
22.下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明：
23.图1是本发明实施例的组合桩基的垂直剖面图；
24.图2是图1中的水平剖面图；
25.图3是图1中施工管体和固定组件的施工步骤示意图；
26.图4是图1中搭建模板和支撑组件的施工步骤示意图；
27.图5是图1中填充填充层和保护层的施工步骤示意图；
28.图6是图5中拆除模板的施工步骤示意图；
29.图7是图6中回填基坑的施工步骤示意图；
30.图8是图1中的施工流程示意图。
31.附图标记：
32.组合桩100，管体110，空腔120；
33.填充层200；
34.固定组件300，绑扎部310；
35.保护层400；
36.土层10，基坑20，支撑组件30，模板40。
具体实施方式
37.本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
38.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、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，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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位结构和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
39.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
40.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
41.参考图1至图8描述根据本发明实施例的组合桩基结构。
42.如图1至图8所示，根据本发明实施例的组合桩基结构的施工方法，包括：
43.步骤一：绘制施工图，结合地形图和定位系统，确定结构施工位置，根据施工图确定结构尺寸；
44.步骤二：进行施工清表，在确定的施工位置范围内下挖基坑；
45.步骤三：在基坑中采用小型压实机械依次将若干管体压入地下土层中，使若干管体沿圆周阵列形成组合桩；
46.步骤四：施工固定组件，将固定组件固定在若干管体上；
47.步骤五：沿组合桩外侧搭建模板，向模板内灌注填充物形成填充层和保护层，使组合桩、固定组件、填充层和保护层形成整体构件；
48.步骤六：拆除并回收模板，回填开挖基坑，压实基坑回填土体。
49.需要说明的是，一方面，在常规的桩基施工作业中，大型钢筋笼体量较大，在地势陡峭、复杂的场地中难以运输，而小型管体110作为组合桩100的零件结构，其体量较小，可克服复杂场地进行运输；另一方面，在地势陡峭、复杂的场地中，作业平台十分有限，大型钢筋笼需要通过大型机械进行施工作业，大型机械若无足够的作业平台将会具有较大的作业安全隐患，而管体110则只需小型机械即可将其锤击或静压入土，因此克服了因地况复杂、地势陡峭而导致运输困难、施工困难、施工危险的问题，同时在满足建筑承重要求的同时也提高施工效率，节约时间和施工成本。
50.在本发明的一些具体实施例中，在步骤二中，以组合桩100的中心为圆心开挖直径为3m的基坑20，基坑20开挖深度为2m。
51.在本发明的一些具体实施例中，在步骤二中，基坑20坑壁上设置有支撑组件30，支撑组件30用于防止基坑20坑壁坍塌。
52.在本发明的一些具体实施例中，管体110直径位于15cm至25cm之间。
53.在本发明的一些具体实施例中，组合桩100的直径位于80cm至120cm之间。
54.如图1所示，若干管体110沿圆周方向阵列，具体地，管体110直径位于15mm至25mm之间，若干管体110围合形成的组合桩100直径位于80cm至120cm之间，需要说明的是，管体110的直径至管体110轴心至管体110外壁的径向长度，组合桩100直径指若干管体110围合形成圆周的轴心至管体110外壁的最远径向长度。
55.具体地，本具体实施例中，管体110直径为20mm，组合桩100的直径为100cm。进一步地，保护层400厚度为5cm，因此本具体实施例组合桩基结构的直径为110cm。
56.在本发明的一些具体实施例中，固定组件300包括若干绑扎部310，若干绑扎部310沿若干管体110延伸方向均匀排列，若干绑扎部310与若干管体110结合形成稳定的结构骨架。
57.如图2所示，固定组件300包括若干绑扎部310，若干绑扎部310沿上下方向均匀排列，具体地，若干绑扎部310的绑扎区域与填充层200的填充区域一致，由此，若干绑扎部310与若干管体110结合，形成沿上下方向延伸的稳定结构骨架，以支撑上方建筑向下传递的荷
载。
58.在本发明的一些具体实施例中，相邻两个绑扎部310的间距位于0.5m和1.5m之间。
59.如图2所示，若干绑扎部310设置在若干管体110上，且若干绑扎部310沿上下方向延伸，相邻两个绑扎部310的间距位于50cm和150cm之间，具体地，在本具体实施例中，相邻两个绑扎部310的间距为100cm，从而使互相独立的各个管体110相互连接形成整体，保证组合桩100的整体性。
60.具体地，管体110为螺纹缝电焊钢管，填充层200为混凝土，绑扎部310为螺旋箍筋。
61.具体地，螺纹缝电焊钢管不易变形、坚固耐用，且螺纹的螺纹外观能够进一步与混凝土结合，增强结构的整体性。
62.具体地，混凝土具备很好的可塑性、牢固的粘结力、较高的抗压强度，可以通过改变模板40的尺寸和形状制成形态各异的建筑物及构件，且在混凝土中埋设钢筋能够形成整体结构，使结构安全性得到充分保证。
63.具体地，螺旋箍筋是连续整体的钢筋组件，螺旋箍筋稳定性突显优异，牢靠坚固，在绑扎时可自动撑起骨架方便定位，缩短绑扎作业时间，提高了施工效率。
64.在本发明的一些具体实施例中，填充层200埋入土层10深度位于150cm至250cm之间。
65.如图2所示，填充层200设置在若干管体110围合形成的空腔120中，填充层200底部埋深高于若干管体110底部埋深，具体地，填充层200埋入土层10深度位于150cm至250cm之间。在本具体实施例中，填充层200埋入土体深度为200cm，以保证能够克服若干管体110受到的剪应力，避免若干管体110在地上和地下的交界处发生变形甚至断裂。
66.需要说明的是，地下200cm以下管体110周侧的皆为现状土，若干管体110插入土层10后稳定性较好，由此填充层200埋入土体深度为200cm，且绑扎部310的绑扎区域与200cm对应一致。
67.在本发明的一些具体实施例中，保护层400厚度位于3cm至7cm之间。
68.如图1所示，保护层400设置在组合桩100远离空腔120一侧的曲面上，需要说明的是，保护层400的厚度指保护层400外壁与管体110外壁之间的最小长度，即图1中虚线至保护层400外壁的径向长度。具体地，保护层400厚度位于3cm至7cm之间，在本具体实施例中，保护层400厚度为5cm，以对若干管体110和固定组件300起保护作用，防止若干管体110和固定件外露从而导致遭受长期腐蚀。
69.下面以一个具体实施例描述本波纹管竖井结构的施工方法：
70.步骤一：绘制施工图，结合地形图和定位系统，确定组合桩基结构施工位置，根据施工图确定组合桩基结构尺寸；
71.步骤二：进行施工清表，在确定的施工位置范围中，在地下2m深度的范围内以组合桩100中心为圆心开挖直径为3m的圆形基坑20，基坑20壁上固定设置钢支撑，防止基坑20壁坍塌；
72.步骤三：在基坑20中采用小型压实机械依次将12根ф200mm
×
10mm规格的螺纹缝电焊钢管压入地下土层10中，并使沿螺纹缝电焊钢管呈圆周阵列；
73.步骤四：施工螺旋箍筋，将螺旋箍筋沿竖直方向绑扎在螺纹缝电焊钢管上，螺旋箍筋和螺纹缝电焊钢管形成稳固受力骨架；
74.步骤五：在钢模板40内部涂抹脱模剂，沿组合桩100外侧搭建圆形钢模板40，圆形钢模采用两个半圆钢模，沿组合桩100围合形成的圆周套设在组合桩100外，且钢模板40内壁与组合桩100中的螺纹缝电焊钢管的最短径向长度为5cm，最后向钢模板40内灌注混凝土使混凝土充满空腔120及钢模板40和组合桩100之间的缝隙中，分别形成填充层200和保护层400，使组合桩100、固定组件300、填充层200和保护层400整体灌注制成整体构件；
75.步骤六：拆除并回收半圆钢模板40，回填开挖基坑20，并且压实基坑20回填土体。
76.如图1和图2所示，组合桩100插设在土层10中，组合桩100包括若干管体110，即若干管体110均插设在土层10中，若干管体110沿圆周方向均匀排布，且若干管体110围合形成空腔120，空腔120中设置有填充层200，填充层200与若干管体110形成整体，防止若干管体110组合形成的组合桩100在横向剪力的作用下发生变形。组合桩100设置有固定组件300，设置在组合桩100远离空腔120一侧的曲面上，固定组件300联结组合桩100和填充层200形成整体受力结构，使组合桩100和填充层200能够共同工作，发挥整体作用。组合桩100远离空腔120一侧设置有保护层400，保护层400沿圆周方向包裹设置在组合桩100上，保护层400用于保护组合桩100和固定组件300，防止组合桩100和固定组件300受环境侵蚀，延长组合桩100和固定组件300的使用寿命。
77.由此，若干管体110插设在土层10中，围合形成组合桩100，通过固定组件300固定组合桩100形成承重骨架，填充填充层200使组合桩100、固定组件300和填充层200形成整体构件并且共同工作，再由保护层400包裹组合桩100、填充层200和固定组件300形成保护，使上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层10上，满足对上部建筑承载力和沉降的要求。
78.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

技术特征：
1.一种组合桩基结构的施工方法，其特征在于，包括：步骤一：绘制施工图，结合地形图和定位系统，确定结构施工位置，根据施工图确定结构尺寸；步骤二：进行施工清表，在确定的施工位置范围内下挖基坑(20)；步骤三：在基坑(20)中采用小型压实机械依次将若干管体(110)压入地下土层(10)中，使若干所述管体(110)沿圆周阵列形成组合桩(100)；步骤四：施工固定组件(300)，将所述固定组件(300)固定在若干所述管体(110)上；步骤五：沿所述组合桩(100)外侧搭建模板(40)，向模板(40)内灌注填充物形成填充层(200)和保护层(400)，使所述组合桩(100)、所述固定组件(300)、所述填充层(200)和所述保护层(400)形成整体构件；步骤六：拆除并回收模板(40)，回填开挖基坑(20)，压实基坑(20)回填土体。2.根据权利要求1所述的组合桩基结构的施工方法，其特征在于，在步骤二中，以所述组合桩(100)的中心为圆心开挖直径为3m的基坑(20)，基坑(20)开挖深度为2m。3.根据权利要求1所述的组合桩基结构的施工方法，其特征在于，在步骤二中，基坑(20)坑壁上设置有支撑组件(30)，所述支撑组件(30)用于防止基坑(20)坑壁坍塌。4.根据权利要求1所述的组合桩基结构的施工方法，其特征在于，在步骤三中，所述管体(110)直径位于5cm至15cm之间。5.根据权利要求1所述的组合桩基结构的施工方法，其特征在于，在步骤三中，所述组合桩(100)的直径位于80cm至120cm之间。6.根据权利要求1所述的组合桩基结构的施工方法，其特征在于，在步骤四中，所述固定组件(300)包括若干绑扎部(310)，若干所述绑扎部(310)沿若干所述管体(110)延伸方向均匀排列，若干所述绑扎部(310)与若干所述管体(110)结合形成稳定的结构骨架。7.根据权利要求6所述的组合桩基结构的施工方法，其特征在于，在步骤四中，相邻两个所述绑扎部(310)的间距位于0.5m和1.5m之间。8.根据权利要求1所述的组合桩基结构的施工方法，其特征在于，在步骤五中，所述填充层(200)埋入土层(10)的深度位于150cm至250cm之间。9.根据权利要求1所述的组合桩基结构的施工方法，其特征在于，在步骤五中，所述保护层(400)厚度位于3cm至7cm之间。

技术总结
本发明公开了一种组合桩基结构的施工方法，属于桩基领域，本组合桩基结构的施工方法，包括：步骤一：施工定位，确定结构尺寸；步骤二：施工清表，下挖施工基坑坑；步骤三：根据定位，施工管体；步骤四：施工固定组件，固定管体位置；步骤五：搭建模板，灌注填充物；步骤六：拆除并回收模板，回填基坑。该施工方法能够使上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上，在满足承载力和沉降的要求的同时，克服因地况复杂、地势陡峭而导致施工困难、施工危险的问题，从而提高施工效率，节约时间和施工成本。节约时间和施工成本。节约时间和施工成本。


技术研发人员：黄海涛 普欢 邵珠涛 沈良帅 黄涛 代普达 李俊根 何炼 张亚财
受保护的技术使用者：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/8/13