新型低樁承臺基礎結構及其施工方法與流程

2023-07-22 15:25:01 1

本發明涉及港口工程作業技術領域，特別涉及一種新型低樁承臺基礎結構及其施工方法。

背景技術：

低樁承臺一般埋在土中或部分埋進土中，將若干根基樁連在一起形成低樁承臺基礎，承臺上在安裝上部結構，形成完整的傳力體系。低樁承臺基礎在工民建及水工結構領域得到了較為廣泛的應用，但當其用作水工結構時，基礎結構周邊土體受到水流衝刷等作用，會降低結構的耐久性甚至引起結構破壞。

已公開專利cn201610267729.4公開了一種潮間帶風電低樁承臺基礎的施工方法，其實施方案為：首先確定風電低樁承臺基礎的中心位置並繞中心位置建造圍堰，向圍堰內部填築素土並進行壓實形成作業平臺，後在作業平臺下方打設多個管樁，並進行基坑開發、鋪設墊層，在墊層上澆築風機承臺。該技術方案的缺陷在於施工繁瑣、成本高，造成較大的資源浪費。

已公開專利cn200710190926.1公開了一種深水低樁承臺施工中用鋼圍堰結合高壓旋噴樁圍水的方法，其實施方案為：將鋼套箱圍堰浮運至墩位，通過定位系統使鋼圍堰定位，在雙壁間灌水，使鋼圍堰在自重作用下下沉至河床面以下，在圍堰頂面安裝旋噴樁施工平臺，通過旋噴鑽機施工形成旋噴樁，後在鋼圍堰內抽水、開挖基坑進行承臺施工。但該技術方案中旋噴樁所起的作用為河床面以下止水與支護，適用於深水低樁承臺建設，不宜用在淺水區、岸區或潮間帶進行低樁承臺的建造。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種具有高承載力和高穩定性的新型低樁承臺基礎結構。

本發明的另一目的是提供一種建造所述低樁承臺基礎結構的施工方法。

為此，本發明技術方案如下：

一種新型低樁承臺基礎結構，包括設置在地基土中的多根基礎樁和連接全部基礎樁樁頂的承臺；該基礎結構中還包括設置在地基土中的多根加固樁；所述多根加固樁依次緊密排列並環繞所述多根基礎樁外側圍成一道樁牆，或所述多根加固樁分別依次緊密排列在部分所述基礎樁之間使所述加固樁單獨形成一道或多道穿插在多根基礎樁之間的樁牆，或所述多根加固樁分別依次緊密排列並設置在部分所述基礎樁之間使所述加固樁和所述基礎樁共同形成一道或多道穿插在多根基礎樁之間的樁牆。

該新型低樁承臺基礎結構包括以下優選的幾種形式的具體基礎結構：

結構一：所述多根基礎樁分為分別繞承臺中心位置設置的多個樁圈；所述多根加固樁環繞位於最外層的樁圈且依次緊密排列圍成一道封閉的樁牆。

結構二：所述多根基礎樁分為分別繞承臺中心位置設置的多個樁圈；所述多根加固樁分別設置在位於最外層樁圈內的每兩個基礎樁之間且依次緊密排列，使全部所述加固樁和位於最外層樁圈內的基礎樁共同圍成一道封閉的樁牆。

結構三：所述多根基礎樁分為分別繞承臺中心位置設置的多個樁圈；所述多根加固樁分別設置在位於兩個相互垂直方向上的每兩個基礎樁之間且依次緊密排列，使位於每個方向上的基礎樁和加固樁共同形成一道貫穿各樁圈的樁牆，所形成的兩道樁牆相互垂直且相交於各樁圈的中心點上。

結構四：所述多根基礎樁分為分別繞承臺中心位置設置的多個樁圈；所述多根加固樁分別設置在位於最外層樁圈內的每兩個基礎樁之間且依次緊密排列，使全部所述加固樁和位於最外層樁圈內的基礎樁共同圍成一道封閉的樁牆，並同時分別設置在位於兩個相互垂直方向上的每兩個基礎樁之間且依次緊密排列，使位於每個方向上的基礎樁和加固樁共同形成一道貫穿各樁圈的樁牆，所形成的兩道樁牆相互垂直且相交於各樁圈的中心點上。

結構五：所述多根基礎樁分為分別繞承臺中心位置設置的多個樁圈；所述多根加固樁分別設置在兩個相互垂直方向且依次緊密排列，使每個方向上形成至少兩道貫穿各個樁圈且位於樁圈中心位置上的樁牆。

其中，所述基礎樁優選為灌注樁、複合樁或預製混凝土樁。

所述加固樁為攪拌樁或高壓旋噴樁。所述加固樁的長度大於、等於或小於所述基礎樁的長度。

所述多根基礎樁樁頂全部埋於現澆鋼筋混凝土形成的所述承臺中；所述加固樁的樁頂全部或部分埋於所述承臺中，或全部設置於承臺之外。

所述承臺的橫截面形狀依照樁圈的形狀澆築為圓形、正方形或多邊形。

所述基礎樁為直樁或斜樁；所述加固樁為直樁。

該新型低樁承臺基礎結構的施工方法，包括如下步驟：

(1)沉樁定位：採用定位系統測量出基礎樁的沉樁位置，起吊基礎樁，採用衝擊錘或振動錘將基礎樁沉至設計標高位置，並依次沉入所有基礎樁；

(2)打設加固樁：根據預先設計好的加固樁的設置方式，環繞基礎樁外圈或在基礎樁內部打設加固樁形成一排或多排加固樁牆；

(3)現澆承臺：在基礎樁上方支模並現澆鋼筋混凝土承臺，將基礎樁上部埋於現澆鋼筋混凝土承臺中。

該新型低樁承臺基礎結構在基礎樁外側或內部打設了加固樁形成加固牆，可對地基土進行有效加固，提高基礎樁的豎向和水平承載力，同時有效防止海底水流對地基土的衝刷，保證結構的穩定性。此外，該新型低樁承臺基礎結構對應的的施工方法簡單易行，節省施工成本，便於實施和推廣。

附圖說明

圖1為本發明的新型低樁承臺基礎結構的結構示意圖；

圖2為本發明的實施例1的新型低樁承臺基礎結構的橫向截面結構示意圖；

圖3為本發明的實施例2的新型低樁承臺基礎結構的橫向截面結構示意圖；

圖4為本發明的實施例3的新型低樁承臺基礎結構的橫向截面結構示意圖；

圖5為本發明的實施例4的新型低樁承臺基礎結構的橫向截面結構示意圖；

圖6為本發明的實施例5的新型低樁承臺基礎結構的橫向截面結構示意圖；

圖7為本發明的實施例6的新型低樁承臺基礎結構的橫向截面結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明做進一步的說明，但下述實施例絕非對本發明有任何限制。

如圖1所示，該新型低樁承臺基礎結構，包括現澆鋼筋混凝土承臺，以及埋設在地基土中的多根基礎樁3和多根加固樁4，基礎樁3樁頂全部埋於現澆鋼筋混凝土形成的所述承臺2中連接全部基礎樁3樁頂的承臺2，以及設置在地基土中的多根加固樁4；所述多根加固樁4單獨依次緊密排列形成一道樁牆環繞設置在全部基礎樁3外側，或所述多根加固樁4分別依次緊密排列並設置在部分所述基礎樁3之間使所述加固樁4和所述基礎樁3共同形成一道或多道樁牆。在所述承臺2上繼續修建有上部結構1，如風機塔筒，碼頭面層等。

以下通過實施例對該新型低樁承臺基礎結構進行進一步解釋。

實施例1

一種新型低樁承臺基礎結構，包括現澆鋼筋混凝土承臺2，以及沉入地基土中的多根基礎樁3和多根加固樁4；其中，加固樁4的長度略大於基礎樁3的長度，但二者頂端齊平並露出地基土表面5，使基礎樁3和加固樁4的樁頂全部埋於現澆鋼筋混凝土承臺2中。

如圖2所示，多根基礎樁3分為分別繞承臺2中心位置設置的外圈基礎樁、中間圈基礎樁和內圈基礎樁，各圈基礎樁均為由沿圓周方向均布的多個間隔設置的基礎樁3構成的圓形樁圈；多根加固樁4分別設置在外圈基礎樁內的每兩個基礎樁3之間且位於每兩個基礎樁3之間的多根加固樁4依次緊密排列，使全部加固樁4和外圈基礎樁內的全部基礎樁3共同圍成一道封閉的環形樁牆。

其中，現澆鋼筋混凝土承臺2的橫截面為圓形；澆築在基礎樁3為預製混凝土樁；加固樁4為高壓旋噴樁；基礎樁3和加固樁4均設計為直樁。

實施例2

一種新型低樁承臺基礎結構，除加固樁4的設置方式不同外，其餘結構均與實施例1相同。

具體地，如圖3所示，多根加固樁4分別設置在位於兩個相互垂直方向上的每兩個基礎樁3之間且依次緊密排列，使位於每個方向上的基礎樁3和加固樁4共同形成一道貫穿各個樁圈的樁牆，所形成的兩道樁牆相互垂直且相交於內圈基礎樁的中心點上。

實施例3

一種新型低樁承臺基礎結構，除加固樁4的設置方式不同外，其餘結構均與實施例1相同。

具體地，如圖4所示，多根加固樁4的一部分分別設置在外圈基礎樁內的每兩個基礎樁3之間且位於每兩個基礎樁3之間的多根加固樁4依次緊密排列使全部加固樁4和外圈基礎樁內的全部基礎樁3共同圍成一道封閉的環形樁牆，同時另一部分加固樁4則分別設置在位於兩個相互垂直方向上的每兩個基礎樁3之間且依次緊密排列，使位於每個方向上的基礎樁3和加固樁4共同形成一道貫穿各個樁圈的樁牆，所形成的兩道樁牆相互垂直且相交於內圈基礎樁的中心點上。

實施例4

一種新型低樁承臺基礎結構，包括現澆鋼筋混凝土承臺2，以及沉入地基土中的多根基礎樁3和多根加固樁4；其中，加固樁4的長度略小於基礎樁3的長度，且僅基礎樁3的頂端露出地基土表面5，使全部基礎樁3樁頂埋於現澆鋼筋混凝土承臺2中，而加固樁4的樁頂則全部位於承臺2之外。

如圖5所示，多根基礎樁3分為分別繞承臺2中心位置設置的外圈基礎樁、中間圈基礎樁和內圈基礎樁，各圈基礎樁均為由沿圓周方向均布的多個間隔設置的基礎樁3構成的圓形樁圈；多根加固樁4環繞外圈基礎樁且依次緊密排列圍成一道封閉的環形樁牆。

其中，現澆鋼筋混凝土承臺2的橫截面為圓形；基礎樁3設計為斜樁，具體為灌注樁；加固樁4為直樁，具體為攪拌樁。

實施例5

一種新型低樁承臺基礎結構，除基礎樁3和加固樁4的設置方式不同外，其餘結構均與實施例1相同。

如圖6所示，多根基礎樁3分為分別繞承臺2中心位置設置的外圈基礎樁和中間圈基礎樁，以及位於承臺2中心位置處的一個基礎樁；外圈基礎樁和中間圈基礎樁均為由沿圓周方向均布的多個間隔設置的基礎樁3構成的圓形樁圈；多根加固樁4分別設置在兩個相互垂直方向且依次緊密排列，使每個方向上各形成兩道貫穿各樁圈且位於樁圈中心位置上的樁牆，位於兩個相互垂直方向上的共四道樁牆呈「井」字，位於承臺2中心位置處的基礎樁3剛好位於「井」字的中心。

實施例6

一種新型低樁承臺基礎結構，包括現澆鋼筋混凝土承臺2，以及沉入地基土中的多根基礎樁3和多根加固樁4；其中，加固樁4的長度與基礎樁3的長度一致，且但僅基礎樁3的頂端露出地基土表面5，使全部基礎樁3的樁頂埋於現澆鋼筋混凝土承臺2中，而加固樁4的樁頂則全部位於承臺2之外。

如圖7所示，多根基礎樁3分為分別繞承臺2中心位置設置的外圈基礎樁和中間圈基礎樁，以及位於承臺2中心位置處的一個基礎樁；外圈基礎樁和中間圈基礎樁均為沿軸向均布的多個間隔設置的基礎樁3構成的正方形樁圈；多根加固樁4一部分分別設置在外圈基礎樁內的每兩個基礎樁3之間且位於每兩個基礎樁3之間的多根加固樁4依次緊密排列使全部加固樁4和外圈基礎樁內的全部基礎樁3共同圍成一道封閉的環形樁牆，同時另一部分加固樁4則分別設置在位於兩個相互垂直方向上的每兩個基礎樁3之間且依次緊密排列，使位於每個方向上的基礎樁3和加固樁4共同形成一道貫穿各個樁圈的樁牆，所形成的兩道樁牆相互垂直且相交於位於承臺2中心位置處的一個基礎樁處；

其中，現澆鋼筋混凝土承臺2的橫截面為正方形；基礎樁3設計為直樁，具體為複合樁；加固樁4為直樁，具體為攪拌樁。

上述各實施例1～6中的低樁承臺基礎結構的施工均可採用如下方法，具體地，步驟如下：

(1)沉樁定位：採用定位系統測量出基礎樁的沉樁位置，起吊基礎樁，採用衝擊錘或振動錘將基礎樁沉至設計標高位置，並依次沉入所有基礎樁；其中，各基礎樁樁頂略露出地基土表層用於後續澆築承臺；

(2)打設加固樁：根據預先設計好的加固樁的設置方式，環繞基礎樁外圈或在基礎樁內部打設加固樁形成一排或多排加固樁牆；

(3)現澆承臺：在基礎樁上方支模並現澆鋼筋混凝土承臺，將基礎樁上部埋於現澆鋼筋混凝土承臺中；

當低樁承臺基礎結構建造完成後，即可在現澆鋼筋混凝土承臺上方安裝上部結構。