CN104631440B - 一种既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构及施工方法，它是在既有大直径灌注桩中心引孔，并植入侧壁带凹槽的异型钢管；异型钢管的内部插入型钢，底部设置预制桩尖，钢管管腔采用高强度自密实混凝土填充；在异型钢管的侧壁凹槽内沿竖向开设浆液渗透连接孔；利用异型钢管侧壁凹槽外侧铺设的后压浆管，压浆填充异型钢管外侧空隙，并在桩底端部形成桩底扩大端头；灌注桩顶部设置桩顶承台梁和横向拉结筋，承台梁内的纵向钢筋穿过异型钢管的预留钢筋穿过孔。本发明不但可以有效补长既有的灌注桩，实现既有的灌注桩的留用；而且可以增强基坑支护结构的整体性和抗侧向变形的能力。

Description

一种既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，尤其是涉及一种既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构及施工方法。

背景技术

城市改扩建过程中经常会遇到对既有建筑基坑开挖深度加大的问题。与新建工程不同，基坑改造工程往往比较复杂，常受限于既有基坑支护形式、施工场地、临近建筑物、地下管线等因素，易出现常规支护形式施工难度大、施工安全性难以保证、基坑支护效果差等问题。在建筑节能节材的大背景下，如何综合利用既有基坑支护形式，已成为工程界广泛关注的问题。

针对基坑既有支护灌注桩长度不足问题，目前通常的做法是先将既有灌注桩挖除，再重新施工新的灌注桩。该施工方法虽设计简单，但施工难度大，尤其是当地下水位较高时，常常面临成孔难度大、桩体抗渗性难以保证的问题。还有一种现在既有灌注桩内侧设反力墙并设置横向加筋体，待基坑开挖至既有灌注桩底部后再将该灌注桩挖除，最后进行基坑灌注桩施工，该工艺施工过程复杂、造价高，且后期桩体施工难度较大。

目前，已有一种基于老旧地下室外墙结构的基坑支护结构及其支护方法，该基坑支护结构包括原有结构外墙和位于原有结构外墙下的土基；所述原有结构外墙上设置有锚索；所述土基内设置有按照一定间距排列的多根混凝土工字钢暗柱，并且混凝土工字钢暗柱中的暗柱工字钢的顶部与原有结构外墙底部的钢筋焊接连接，所述混凝土工字钢暗柱之间的土基上还设有锚索、钢筋网和喷射混凝土护壁，混凝土工字钢暗柱、锚索、钢筋网和喷射混凝土护壁组成下部新建支护结构。该结构虽已涉及到既有基坑支护结构利用问题，但该结构未考虑对原支护结构的劲芯补长，难以满足基坑深度加大的要求。

综上所述，目前工程中对既有建筑桩通常采用挖除替换新灌注桩的方法，该方法虽可在适宜的工程背景下取得较好的工程效益，但尚存一定不足，主要体现在如下几方面：灌注桩挖除工程量大，影响建筑施工工期；灌注桩挖除过程中易引发稳定性事故，影响临近建筑安全；灌注桩替换造价高、施工难度大、浪费建筑材料。

鉴于此，为降低工程造价、增强基坑的稳定性、充分利用既有灌注桩的承载性能，目前亟需发明一种既可保证基坑支护强度，又可充分利用既有桩体承载能力的新型既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构及施工方法。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种既可保证基坑支护强度、又可充分利用既有桩体承载能力的既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构，它不但可以有效补长既有灌注桩，实现既有灌注桩的留用，而且可以增强基坑支护结构的整体性和抗侧向变形的能力。

本发明的第二个目的在于提供一种既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构的施工方法。

本发明的第一个目的是这样实现的：

一种既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构，特征是：在灌注桩的中心引孔内植入带侧壁凹槽的异型钢管，在异型钢管的中间插有型钢，在异型钢管的顶部设置有预留连接孔，在异型钢管的底部设置有预制桩尖，在异型钢管的管腔内填充有高强度自密实混凝土，在异型钢管的侧壁凹槽内沿竖向开设有若干个浆液渗透连接孔；在异型钢管的侧壁凹槽内沿竖向铺设有后压浆管，在异型钢管的外侧空隙填充有钢管外侧后注浆体；在灌注桩的顶部设置有桩顶承台梁，在桩顶承台梁内、灌注桩的两侧对称各设有一个预成孔管，预成孔管的直径大于横向拉结筋的直径，横向拉结筋穿过预成孔管，桩顶承台梁内的承台梁纵向钢筋穿过异型钢管顶部的预留连接孔；在灌注桩的底端部设置有桩底扩大端头。

异型钢管为预制构件，由2～4块圆弧形钢板与同数量的形钢板沿环向对称焊接而成，其中形钢板设于相邻圆弧形钢板之间。

浆液渗透连接孔呈圆形，且在异型钢管的上部较稀疏，下部较密集。

型钢的高度方向平行于基坑的坑壁方向，在型钢与异型钢管之间沿竖向设置有型钢限位钢板，型钢的底部与预制桩尖的顶部通过预留连接钢板连接。

预制桩尖呈圆台形，连接钢板的下端焊接在预制桩尖的桩尖顶部中间，在预制桩尖的桩尖顶部一侧焊接有尺寸略大于异型钢管的同形状异型钢管连接段，在预制桩尖的桩尖顶部另一侧焊接有与后压浆管下端连接的桩尖连接管；桩尖连接管下部管段为钢管。

高强度自密实混凝土采用强度等级不低于C40的自密实混凝土，高强度自密实混凝土的浆液通过异型钢管的侧壁凹槽上的浆液渗透连接孔渗入进异型钢管与大直径灌注桩之间的空隙内。

后压浆管沿竖向铺设于异型钢管的外侧壁凹槽内，底部与预制桩尖顶部的后压浆管连接管连接，并在后压浆管的底部设置有辅助提升用的牵引绳。

横向拉结筋根据地质情况选用全粘结锚杆或预应力锚杆或预应力锚索。

桩顶承台梁采用钢筋混凝土材料，在横向拉结筋的对应位置埋设预成孔管，预成孔管直径大于横向拉结筋成孔直径。

桩底扩大端头通过异型钢管的外侧壁凹槽内的后压浆管向异型钢管外侧和下部土体内压浆形成。

本发明的第二个目的是这样实现的：

一种既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构的施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤：

(1)钻机就位：根据设计要求，将大直径引孔钻机移至预钻孔的既有的灌注桩顶部，并用水平尺校准钻机水平，用经纬仪或全站仪校准钻杆竖直；

(2)钻机引孔：钻机就位稳定后，进行竖向引孔，引孔过程中不断校准钻机的竖直度，钻机循环水的压力不宜过大，循环水采用清水，严格控制泥沙含量；

(3)异型钢管预制：根据设计尺寸要求将相同数量的圆弧形钢板和形钢板沿环向对称焊接成圆柱形，构成异型钢管；

(4)沉管构件组装：先将型钢与预制桩尖顶部的连接钢板焊接连接；再从型钢的顶部套入异型钢管，并将异型钢管插入预制桩尖顶部的异型钢管连接段内，再焊接牢固；在型钢限位钢板与型钢、异型钢管的相接处采用焊接连接；向异型钢管的外侧凹槽内铺设后压浆管，后压浆管的底部与预制桩尖顶部的连接管连接，后压浆管的底部设有牵引绳；

(5)异型钢管沉管：采用起吊装置将装配好的异型钢管连同预制桩尖、后注浆管一同沉入钻孔内，沉管过程中应确保异型钢管的中心与灌注桩的轴线重合；

(6)高强度自密实混凝土浇筑：异型钢管沉至设计深度后，向异型钢管的管腔内填充高强度自密实混凝土，并进行辅助振捣密实，高强度自密实混凝土浇筑至桩顶承台梁的底面高程处；

(7)后压浆管压浆：高强度自密实混凝土浇筑完成后，先通过后压浆管及桩尖连接管向桩尖底部压浆形成桩底扩大端头；再上拉后压浆管使其与预制桩尖顶部的桩尖连接管断开；同时对异型钢管外侧的所有后压浆管压浆，并匀速提升后压浆管至桩顶承台梁底面高程，形成钢管外侧后注浆体；

(8)既有的灌注桩顶部混凝土凿除：待高强度自密实混凝土的强度满足要求后，根据桩顶承台梁的高度，将灌注桩顶部一定高度的混凝土凿除，并露出异型钢管顶部的预留连接孔；

(9)桩顶承台梁施工：将桩顶承台梁的承台梁纵向钢筋穿过预留连接孔并焊接连接，布设箍筋，支设模板，安装预成孔管，并浇筑承台梁的混凝土；

(10)横向拉结筋布设：待混凝土的强度满足设计要求后，按设计要求开挖基坑，开挖深度1.5m左右后，利用风钻进行横向引孔；再根据设计要求植入横向拉结筋并进行注浆；

(11)进行后续基坑工程施工。

当引孔深度超过既有的灌注桩桩长后，钻机循环水压力根据地层情况适当加大。

当采用作为横向拉结筋的预应力锚杆或墙后土体的强度过低时，可根据需要在预应力锚杆的锚固段内设置水泥土反力段，水泥土反力段通过在基坑外侧土体内钻孔压浆形成，待水泥土强度达到设计要求后再进行横向引孔。

本发明具有以下特点：

(1)在既有的灌注桩内部引孔植入劲芯异型钢管，在异型钢管内设置一定长度的型钢并灌注高强度自密实混凝土，这样既可发挥既有的灌注桩的承载性能，又可提升灌注桩增长后的承载能力，还可节省工程施工造价、缩短工期；

(2)在既有的灌注桩身内植入异型钢管的横断面上预设凹槽，不但可以增大异型钢管与内部高强度自密实混凝土的接触面积，而且可以在后注浆后实现异型钢管与既有的灌注桩的协同受力；

(3)在桩顶设有承台梁和横向拉结筋，可增强支护结构的整体性、减小横向土压力；在既有的灌注桩的底部设置桩底扩大端头，有助于增强桩体的整体性、提高桩体承载能力。

附图说明

图1是本发明既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构的横断面图；

图2是图1型钢限位钢板处的截面图；

图3是图1异型钢管的横断面图；

图4是图1预制桩尖的剖面图；

图5是既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构的施工步骤示意图。

图中：1-异型钢管；2-高强度自密实混凝土；3-浆液渗透连接孔；4-连接钢板；5-灌注桩；6-桩顶承台梁；7-桩底扩大端头；8-预制桩尖；9-型钢；10-型钢限位钢板；11-钢管外侧后注浆体；12-承台梁纵向钢筋；13-横向拉结筋；14-钢筋穿过孔；15-预成孔管；16-中心引孔孔壁；17-中心引孔；18-侧壁凹槽；19-后压浆管；20-后压浆管连接管；21-异型钢管连接段；22-预留连接钢板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

预制异型钢管施工技术要求、混凝土设计及浇筑施工技术要求、钢筋绑扎施工技术要求、钢板焊接施工技术要求、后压浆设计及施工技术要求等，本实施方式中不再累述，重点阐述本发明涉及结构的实施方式。

参照图1～图4所示，一种既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构，垂直于地面的大直径的灌注桩5，在灌注桩5的桩底端部设置桩底扩大端头7，在灌注桩5的中心引孔17内植入带侧壁凹槽18的异型钢管1，在异型钢管1的中间插有型钢9，在异型钢管1的顶部设置有钢筋穿过孔14，在异型钢管1的底部设置有预制桩尖8，在异型钢管1的管腔内填充有高强度自密实混凝土2，在异型钢管1的侧壁凹槽18内沿竖向开设有若干个浆液渗透连接孔3；在异型钢管1的侧壁凹槽18内沿竖向铺设有后压浆管19，在异型钢管1的外侧空隙填充有钢管外侧后注浆体11；在灌注桩5的顶部设置有桩顶承台梁6，在桩顶承台梁6内、灌注桩5的两侧对称各设有一个预成孔管15，预成孔管15的直径大于横向拉结筋13的直径，横向拉结筋13穿过预成孔管15，桩顶承台梁6内的承台梁纵向钢筋12穿过异型钢管1顶部的钢筋穿过孔14；在灌注桩5的底端部设置有桩底扩大端头7。

异型钢管1为预制构件，由2～4块圆弧形钢板与同数量的形钢板沿环向对称焊接而成，其中形钢板设于相邻圆弧形钢板之间。

浆液渗透连接孔3呈圆形，且在异型钢管1的上部较稀疏，下部较密集。

型钢9的高度方向平行于基坑的坑壁。

在型钢9与异型钢管1之间沿竖向设置有型钢限位钢板10，型钢9的底部与预制桩尖8的顶部通过预留连接钢板22连接。

预制桩尖8呈圆台形，预留连接钢板22的下端焊接在预制桩尖8的桩尖顶部中间，在预制桩尖8的桩尖顶部一侧焊接有尺寸略大于异型钢管1的同形状异型钢管连接段21，在预制桩尖8的桩尖顶部另一侧焊接有与后压浆管19下端连接的后压浆管连接管20；后压浆管连接管20下部管段为钢管。

高强度自密实混凝土2采用强度等级不低于C40的自密实混凝土，高强度自密实混凝土2的浆液通过异型钢管1的侧壁凹槽18上的浆液渗透连接孔3渗入进异型钢管1与大直径灌注桩5之间的空隙内。

在后压浆管19的底部设置有辅助提升用的牵引绳。

横向拉结筋13根据地质情况选用全粘结锚杆或预应力锚杆或预应力锚索。

桩底扩大端头7通过铺设于异型钢管1的外侧壁凹槽18内的后压浆管19向异型钢管1外侧和下部土体内压浆形成。

桩顶承台梁6采用钢筋混凝土材料。

既有的灌注桩5长6m、直径1.0m、间距1.0m。设计基坑开挖深度8m。异型钢管1的直径为0.6m，由4块圆弧形钢板与4个形凹槽沿钢管环向对称焊接而成，钢板厚1cm、强度等级Q235。异型钢管侧壁凹槽18的侧翼钢板高度和底板宽度均为6cm，在底板的中间沿钢板竖向每间隔200～300mm开设一个浆液渗透连接孔3，浆液渗透连接孔3的直径为2cm，呈圆形，在钢管上部间距为20cm，下部间距为10cm。

高强度自密实混凝土2采用强度等级为C40的自密实混凝土材料，混凝土浇筑于异型钢管1的管腔。

连接钢板4、预留连接钢板22、异型钢管连接段21均采用强度等级为Q235，厚度为1cm的钢板切割而成；其中连接钢板4和预留连接钢板22分别用于异型钢管1内的型钢9的接长和与桩尖8连接；异型钢管连接段21与预制桩尖顶面钢板焊接连接，横断面形状与异型钢管1相同，外轮廓尺寸较异型钢管1的外轮廓尺寸大5mm。

桩顶承台梁6布设于既有的灌注桩5的顶部，梁宽1100mm、高400mm，混凝土强度等级为C40；承台梁纵向钢筋12穿过异型钢管1顶部预设的钢筋穿过孔14，并与异型钢管1焊接连接；钢筋穿过孔14的孔径为35mm；承台梁纵向钢筋12采用直径为25mm、HRB335的热轧带肋钢筋。桩顶承台梁6沿纵向在既有的灌注桩5的两侧布设预成孔管15，预成孔管采用直径为150mm的PVC管，管长为1100mm。

桩底扩大端头7由水泥砂浆固化而成，水泥砂浆配合比为水泥:砂:外加剂:水＝1:2.7:0.018:0.38，通过后压浆管19压入。

预制桩尖8采用强度等级为Q235，厚度为1cm的钢板焊接而成，呈圆台形，上部直径为0.65m，下部直径为0.2m，高0.4m；桩尖8的顶部焊接与型钢9位置相对应的预留连接钢板22、尺寸略大于异型钢管的同形状异型钢管连接段21、后压浆管19的后压浆管连接管20；后压浆管连接管20采用内径为30mm、壁厚3mm的钢管。

型钢9呈“H”形，强度等级为Q235，高度和翼缘宽度均为0.3m，高度方向厚10mm，翼缘宽度方向厚15mm；型钢高度方向平行于基坑的坑壁；型钢9与异型钢管1之间沿竖向设置型钢限位钢板10，型钢限位钢板10的长度为390mm，宽40mm，厚10mm，强度等级Q235。

钢管外侧后注浆体11通过后压浆管19在异型钢管1的外侧空隙内压浆形成，由水泥砂浆固化而成，水泥砂浆配合比为水泥:砂:外加剂:水＝1:2.7:0.018:0.38；后压浆管19采用直径为30mm的PVC管，沿竖向铺设于异型钢管的外侧壁凹槽18内，底部与预制桩尖8顶部的后压浆管连接管20连接，并设置牵引绳辅助提升。

横向拉结筋13采用预应力锚杆，锚杆采用直径32mm、强度HRB335的热轧带肋钢筋，锚固段长5m，自由段长8m，注浆体直径130mm，注浆压力0.5MPa，注浆体配合比为水泥:砂:外加剂:水＝1:2.7:0.018:0.38。

图5是既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构主要施工步骤示意图，如图5所示，本发明的第一个目的是这样实现的：

一种既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构的施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤：

(1)钻机就位：根据设计要求，将大直径引孔钻机移至预钻孔的既有的灌注桩5顶部，并用水平尺校准钻机水平，用经纬仪或全站仪校准钻杆竖直；

(2)钻机引孔：钻机就位稳定后，进行竖向引孔，引孔过程中不断校准钻机的竖直度，钻机循环水的压力不宜过大，循环水采用清水，严格控制泥沙含量；

(3)异型钢管预制：根据设计尺寸要求将相同数量的圆弧形钢板和形钢板沿环向对称焊接成圆柱形，构成异型钢管1；

(4)沉管构件组装：先将型钢9与预制桩尖8顶部的预留连接钢板22焊接连接；再从型钢9的顶部套入异型钢管1，并将异型钢管1插入预制桩尖8顶部的异型钢管连接段21内，再焊接牢固；型钢限位钢板10与型钢9、异型钢管1相交处采用焊接连接；向异型钢管1的外侧凹槽18内铺设后压浆管19，后压浆管19的底部与预制桩尖8顶部的后压浆管连接管20连接，后压浆管19的底部设有牵引绳；

(5)异型钢管沉管：采用起吊装置将装配好的异型钢管1连同预制桩尖8、后注浆管19一同沉入钻孔内，沉管过程中应确保异型钢管1的中心与灌注桩5的轴线重合；

(6)高强度自密实混凝土2浇筑：异型钢管1沉至设计深度后，向异型钢管1的管腔内填充高强度自密实混凝土2，并进行辅助振捣密实，高强度自密实混凝土2浇筑至桩顶承台梁6的底面高程处；

(7)后压浆管19压浆：高强度自密实混凝土2浇筑完成后，先通过后压浆管19及桩尖后压浆管连接管20向桩尖底部压浆形成桩底扩大端头7；再上拉后压浆管19使其与预制桩尖8顶部的后压浆管连接管20断开；同时对异型钢管1外侧的所有后压浆管19压浆，并匀速提升后压浆管19至桩顶承台梁6底面高程，形成钢管外侧后注浆体11；

(8)既有的灌注桩顶部混凝土凿除：待高强度自密实混凝土2的强度满足要求后，根据桩顶承台梁6的高度，将灌注桩5顶部一定高度的混凝土凿除，并露出异型钢管1顶部的钢筋穿过孔14；

(9)桩顶承台梁6施工：将桩顶承台梁6的承台梁纵向钢筋12穿过钢筋穿过孔14并焊接连接，布设箍筋，支设模板，安装预成孔管15，并浇筑承台梁6的混凝土；

(10)横向拉结筋13布设：待混凝土的强度满足设计要求后，按设计要求开挖基坑，开挖深度1.5m左右后，利用风钻进行横向引孔；再根据设计要求植入横向拉结筋13并进行注浆。

(11)进行后续基坑工程施工。

当引孔深度大于既有大直径灌注桩5的桩长后，钻机循环水压力根据地层情况适当加大。

当采用作为横向拉结筋13的预应力锚杆或墙后土体的强度过低时，可根据需要在预应力锚杆的锚固段内设置水泥土反力段，水泥土反力段通过在基坑外侧土体内钻孔压浆形成，待水泥土强度达到设计要求后再进行横向引孔。

Claims (9)

1.一种既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构，其特征在于：在灌注桩的中心引孔内植入带侧壁凹槽的异型钢管，在异型钢管的中间插有型钢，在异型钢管的顶部设置有预留连接孔，在异型钢管的底部设置有预制桩尖，在异型钢管的管腔内填充有高强度自密实混凝土，在异型钢管的侧壁凹槽内沿竖向开设有若干个浆液渗透连接孔；在异型钢管的侧壁凹槽内沿竖向铺设有后压浆管，在异型钢管的外侧空隙填充有钢管外侧后注浆体；在灌注桩的顶部设置有桩顶承台梁，在桩顶承台梁内、灌注桩的两侧对称各设有一个预成孔管，预成孔管的直径大于横向拉结筋的直径，横向拉结筋穿过预成孔管，桩顶承台梁内的承台梁纵向钢筋穿过异型钢管顶部的预留连接孔；在灌注桩的底端部设置有桩底扩大端头。

2.根据权利要求1所述的既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构，其特征在于：异型钢管为预制构件，由2～4块圆弧形钢板与同数量的形钢板沿环向对称焊接而成，其中形钢板设于相邻圆弧形钢板之间。

3.根据权利要求1所述的既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构，其特征在于：浆液渗透连接孔呈圆形，且在异型钢管的上部较稀疏，下部较密集。

4.根据权利要求1所述的既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构，其特征在于：型钢的高度方向平行于基坑的坑壁，在型钢与异型钢管之间沿竖向设置有型钢限位钢板，型钢的底部与预制桩尖的顶部通过预留连接钢板连接。

5.根据权利要求1所述的既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构，其特征在于：预制桩尖呈圆台形，连接钢板的下端焊接在预制桩尖的桩尖顶部中间，在预制桩尖的桩尖顶部一侧焊接有尺寸略大于异型钢管的同形状异型钢管连接段，在预制桩尖的桩尖顶部另一侧焊接有与后压浆管下端连接的后压浆管连接管；后压浆管连接管下部管段为钢管。

6.根据权利要求1所述的既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构，其特征在于：高强度自密实混凝土采用强度等级不低于C40的自密实混凝土，高强度自密实混凝土的浆液通过异型钢管的侧壁凹槽上的浆液渗透连接孔渗入进异型钢管与大直径灌注桩之间的空隙内。

7.根据权利要求1所述的既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构，其特征在于：后压浆管沿竖向铺设于异型钢管的外侧壁凹槽内，底部与预制桩尖顶部的后压浆管连接管连接，并在后压浆管的底部设置有辅助提升用的牵引绳。

8.根据权利要求1所述的既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构，其特征在于：横向拉结筋根据地质情况选用全粘结锚杆或预应力锚杆或预应力锚索。

9.一种既有大直径灌注桩劲芯增长基坑支护结构的施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤：

(1)钻机就位：根据设计要求，将大直径引孔钻机移至预钻孔的既有的灌注桩顶部，并用水平尺校准钻机水平，用经纬仪或全站仪校准钻杆竖直；

(2)钻机引孔：钻机就位稳定后，进行竖向引孔，引孔过程中不断校准钻机的竖直度，钻机循环水的压力不宜过大，循环水采用清水，严格控制泥沙含量；

(3)异型钢管预制：根据设计尺寸要求将相同数量的圆弧形钢板和形钢板沿环向对称焊接成圆柱形，构成异型钢管；

(4)沉管构件组装：先将型钢与预制桩尖顶部的连接钢板焊接连接；再从型钢的顶部套入异型钢管，并将异型钢管插入预制桩尖顶部的异型钢管连接段内，再焊接牢固；在型钢限位钢板与型钢、异型钢管相接处采用焊接连接；向异型钢管的外侧凹槽内铺设后压浆管，后压浆管的底部与预制桩尖顶部的连接管连接，后压浆管的底部设有牵引绳；

(5)异型钢管沉管：采用起吊装置将装配好的异型钢管连同预制桩尖、后注浆管一同沉入钻孔内，沉管过程中应确保异型钢管的中心与灌注桩的轴线重合；

(6)高强度自密实混凝土浇筑：异型钢管沉至设计深度后，向异型钢管的管腔内填充高强度自密实混凝土，并进行辅助振捣密实，高强度自密实混凝土浇筑至桩顶承台梁的底面高程处；

(7)后压浆管压浆：高强度自密实混凝土浇筑完成后，先通过后压浆管及桩尖连接管向桩尖底部压浆形成桩底扩大端头；再上拉后压浆管使其与预制桩尖顶部的桩尖连接管断开；同时对异型钢管外侧的所有后压浆管压浆，并匀速提升后压浆管至桩顶承台梁底面高程，形成钢管外侧后注浆体；

(8)既有的灌注桩顶部混凝土凿除：待高强度自密实混凝土的强度满足要求后，根据桩顶承台梁的高度，将灌注桩顶部一定高度的混凝土凿除，并露出异型钢管顶部的钢筋穿过孔；

(9)桩顶承台梁施工：将桩顶承台梁的承台梁纵向钢筋穿过钢筋穿过孔并焊接连接，布设箍筋，支设模板，安装预成孔管，并浇筑承台梁的混凝土；

(10)横向拉结筋布设：待混凝土的强度满足设计要求后，按设计要求开挖基坑，开挖深度1.5m后，利用风钻进行横向引孔；再根据设计要求植入横向拉结筋并进行注浆；

(11)进行后续基坑工程施工。