CN105735349B - 钻孔灌注桩与现浇地铁车站施工一体化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钻孔灌注桩与现浇地铁车站施工一体化方法，包括以下步骤：在龙门吊的承载主梁上分别装配起吊机、注浆机和液压抓斗，在龙门吊的支脚上装配钻孔机，在施工现场的相应位置铺设组合龙门吊的轨道，在地铁车站施工范围的起始位置架设组合龙门吊；利用钻孔机进行钻孔，利用起吊机将钢筋笼吊放入设定的钻孔中，利用注浆机对钻孔进行注浆，完成钻孔灌注桩的施做，以此形成基坑的支护结构；利用组合龙门吊的液压抓斗分层开挖基坑；对首环现浇底板进行精确定位，确定现浇车站精确位置；按步骤4确定的位置，利用注浆机及人工配合，进行车站主体结构的浇筑施工；利用注浆机浇筑车站的内部结构，然后覆土回填，完成车站施工。

Description

钻孔灌注桩与现浇地铁车站施工一体化方法

技术领域

本发明涉及地下建筑工程领域，尤其涉及一种钻孔灌注桩与现浇地铁车站施工一体化方法。

背景技术

传统的地铁车站建设常采用明挖法、盖挖法或盾构法进行，这些地铁车站建造方法均存在一定的局限性，只能针对某一特殊的地质或环境条件能够适用。随着地下工程施工技术及新型材料制作工艺的进步，出现了一体化、模块化基坑开挖和地铁车站浇筑的施工方法，该方法具有环境污染小、施工速度快、效率高等特点，具有广阔的发展前景。

中国专利CN104762990A提供了一种模块化地铁车站建造方法，施工前先将车站结构的每环都分割成可浇筑的底板预制构件、顶板预制构件以及侧墙预制构件；施工时先进行基底垫层施工；然后设置反力架；之后靠近反力架浇筑首环，成环后用钢板将首环焊接在反力架上，之后依次浇筑其它环，且在每一环浇筑的同时对预制构件上榫槽注浆施工。该方法增加了施工工序，降低施工效率。

中国专利CN104674846A公开了一种利用预制结构盖挖地铁车站的施工方法，其采用了在施工场地外工厂化预制相应构件，然后在施工场地利用压桩机将预制围护桩、立柱桩压入设计要求的位置，进行基坑开挖，浇筑压顶圈梁、水平支撑，铺设预制叠合板，浇筑结构顶板，然后回填上部土方，之后继续向下开挖土方，浇筑负一层底板、浇筑基础底板与建筑物边墙，完成地铁车站施工。该方法采取分步施工，大大增加了施工工序，延长了施工周期。

传统的钻孔灌注桩与现浇车站的施工方法，具有以下缺点：

1、需要利用独立的钻孔机、起吊机、注浆机等设备分别进行钻孔、下钢筋笼、浇筑混凝土，然后利用挖掘机进行基坑开挖，最后利用注浆机进行车站的浇筑。所需的施工设备数量多，机械成本高。

2、各个独立的设备进出场均需占据较多的时间和空间资源，集成化程度低，施工成本高，效率低下。

3、作业机械和作业步骤分散，需要耗费较多的人力，人工成本较高。

此外，传统的龙门吊又称门式起重机，是桥式起重机的一种变形，主要用于室外的货场、料场货、散货的装卸作业。他的金属结构像门型框架，承载主梁下安装两条支脚，可以直接在地面的轨道上行走。普通龙门吊主要是指吊钩、抓斗、电磁、葫芦门式起重机。龙门吊具有场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强等特点，在港口货场得到广泛应用。

然而，由于其名称给人们造成的印象，龙门吊专指用来起吊或起重的设备，很难想到将龙门吊用于其他的用途，导致龙门吊的这一庞大的设备不能得到全方面的充分利用。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种钻孔灌注桩与现浇地铁车站施工一体化方法。其优点是进行基坑支护、开挖及车站浇筑一体化施工，灵活快捷，可提高施工效率，减少环境污染，降低工程造价，并进一步推动地下工程产业化的进程；此外可以实现龙门吊的多功能应用。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种钻孔灌注桩与现浇地铁车站施工一体化方法，包括以下步骤：

步骤1：在龙门吊的承载主梁上分别装配起吊机、注浆机和液压抓斗，在所述龙门吊的支脚上装配钻孔机，形成组合龙门吊，在施工现场的相应位置铺设组合龙门吊的轨道，在地铁车站施工范围的起始位置架设所述组合龙门吊；

步骤2：利用所述钻孔机进行钻孔，利用所述起吊机将钢筋笼吊放入设定的钻孔中，利用所述注浆机对钻孔进行注浆，完成钻孔灌注桩的施做，以此形成基坑的支护结构；

步骤3：利用所述组合龙门吊的液压抓斗分层开挖基坑；

步骤4：对首环现浇底板进行精确定位，确定现浇车站精确位置；

步骤5：按所述步骤4确定的位置，利用所述注浆机及人工配合，进行车站主体结构的浇筑施工；

步骤6：利用所述注浆机浇筑车站的内部结构，然后覆土回填，完成车站施工。

传统的龙门吊作为专门的起重设备，由于其名称的限定作用，很难使人想到龙门吊可以具有其他功能。本施工方法克服了人们的传统认识和偏见，将注浆机和钻孔机装配至龙门吊的相应结构上，使得龙门吊不仅是一种起吊机，而是作为一种多功能施工器械的承载体，为龙门吊赋予了新的使命和意义，是一项巨大进步。此外，组合龙门吊的移动，带动了所有施工装置的同时移动，可提高施工速度，缩短施工工期。

采用组合龙门吊进行现浇灌注桩与现浇地铁车站的一体化施工，避免采用原本相互独立的机械设备进行各步骤的相应施工，一方面减少了各个独立设备进出场等所需的时间，减少施工时间；另一方面减少了原来各个机械设备对空间的占用率，所需的施工设备少，机械成本低。此外，采用本方法的作业机械和作业步骤均非常集中，集成化程度高，无需耗费过多的人力，减少人工成本。

步骤1中，在所述承载主梁上设置分别与所述起吊机、注浆机和液压抓斗配合工作的相互独立的滑轨。

进一步的，将所述钻孔机固定在所述组合龙门吊支脚的内侧，所述钻孔机和所述支脚通过螺栓固定连接。

步骤2中，相邻的两个钻孔之间具有设定的重叠区域。

进一步的，每隔一个所述钻孔吊入所述钢筋笼施做成为灌注桩，相邻两个所述灌注桩之间的钻孔填充素混凝土。

步骤3中，利用所述液压抓斗开挖基坑的具体方法为：从欲施做基坑的一端开始，利用所述组合龙门吊的液压抓斗，随着所述组合龙门吊沿纵向的移动，分层开挖至基坑底，完成基坑的开挖。

进一步的，在所述分层开挖过程中，随着基坑的分层开挖，在基坑的设定位置由上往下逐层架设横梁进行支撑。

步骤5中，按照先浇筑车站底板，然后浇筑侧墙，再浇筑顶拱的顺序，进行所述车站主体结构的浇筑施工。

进一步的，随着所述车站主体结构的建设，由下往上逐层拆除所述横梁。

进一步的，所述浇筑侧墙的过程中，每隔设定时间定时检测侧墙高程及平整度，确保侧墙的垂直度和平整度符合相关规范要求。

本方法各步骤中具体的施工方法，都是根据组合龙门吊特有的结构形式，通过合理设计后确定采用的。与传统的施工过程相比，施工集成化的程度更高，反映了施工一体化的特点。

本发明的有益效果是：

采用本发明的一体化施工，基本不再借助其他的额外的如起吊机、挖掘机、钻孔机等独立的开挖和起吊设备。

本发明中组合龙门吊架设完成后，即可直接进行基坑支护、开挖和车站浇筑集成作业，将支护、开挖、浇筑集于一体，该方法减少了人力和独立设备的需求，缩减了施工成本，缩短了施工周期，实现了既能减少成本，又能提高施工效率的目的。

施工顺序首先利用钻孔机、起吊机和注浆机施做钻孔灌注桩，以形成基坑的支护结构，利用液压抓斗分层开挖至基底，并逐层施做横梁支撑，然后按照由下往上的施工顺序进行车站浇筑，最后现浇车站内部结构，覆土回填，完成车站施工。该一体化施工方法具有可提高施工速度，缩短施工工期，环境污染小等优点。

附图说明

图1是现浇车站施工布局图；

图2是地铁车站施工准备阶段示意图；

图3是地铁车站基坑开挖阶段示意图；

图4是地铁车站主体结构浇筑阶段示意图；

图5是地铁车站主体结构施工完成阶段示意图；

图6是现浇车站结构剖面图；

图7是钻孔灌注桩结构布局图；

其中，1.起吊机，2.液压抓斗，3.钻孔机，4.注浆机，5.主体结构，6.灌注桩，7.承载主梁。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行详细说明。

实施例：

施工机械为组合龙门吊，主要由钻孔机3、注浆机4、液压抓斗2和起吊机1组成，可进行成孔、基坑支护、开挖及起吊一体化作业，其中液压抓斗2、起吊机1和注浆机4分别通过滑块与组合龙门吊的承载主梁7上相应的滑轨连接，钻孔机3与组合龙门吊支脚的侧面通过螺栓固定连接。

钻孔灌注桩与现浇地铁车站施工一体化方法，包括以下步骤：

(1)架设组合龙门吊施工机械，利用钻孔机3成孔，每隔一个钻孔施做一个灌注桩，灌注桩内设有钢筋笼，相邻灌注桩之间的钻孔填充素混凝土；然后利用液压抓斗2分层开挖至基坑底，逐层施做横梁进行支撑；

(2)对首环车站现浇底板进行精确定位，确定现浇车站主体结构5的精确位置；

(3)按照步骤(2)中位置进行车站现浇，由注浆机4完成；

(4)现浇车站内部结构，包括楼板和柱，然后覆土回填，完成车站施工。

步骤(1)中，在组合龙门吊的承载主梁7上设置分别与起吊机、注浆机和液压抓斗配合工作的相互独立的滑轨。将钻孔机固定在组合龙门吊支脚的侧面，钻孔机和支脚通过螺栓固定连接。

步骤(1)中，相邻的两个钻孔之间具有设定的重叠区域。每隔一个所述钻孔吊入所述钢筋笼施做成为灌注桩，相邻两个所述灌注桩之间的钻孔填充素混凝土，如图7所示。

利用所述液压抓斗开挖基坑的具体方法为：从欲施做基坑的一端开始，利用所述组合龙门吊的液压抓斗，随着所述组合龙门吊沿纵向的移动，分层开挖至基坑底，完成基坑的开挖。

进一步的，在所述分层开挖过程中，随着基坑的分层开挖，在基坑的设定位置由上往下逐层架设横梁进行支撑。

步骤(3)中，按照先浇筑车站底板，然后浇筑侧墙，再浇筑顶拱的顺序，进行所述车站主体结构的浇筑施工。

进一步的，随着所述车站主体结构的建设，由下往上逐层拆除所述横梁。

进一步的，所述浇筑侧墙的过程中，每隔设定时间定时检测侧墙高程及平整度，确保侧墙的垂直度和平整度符合相关规范要求。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予以详细说明的部分，为现有技术，在此不进行赘述。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种钻孔灌注桩与现浇地铁车站施工一体化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在龙门吊的承载主梁上分别装配起吊机、注浆机和液压抓斗，在所述龙门吊的支脚上装配钻孔机，形成组合龙门吊，在施工现场的相应位置铺设组合龙门吊的轨道，在地铁车站施工范围的起始位置架设所述组合龙门吊，在所述承载主梁上设置分别与所述起吊机、注浆机和液压抓斗配合工作的相互独立的滑轨，将所述钻孔机固定在所述组合龙门吊支脚的内侧，所述钻孔机和所述支脚通过螺栓固定连接；

步骤2：利用所述钻孔机进行钻孔，利用所述起吊机将钢筋笼吊放入设定的钻孔中，利用所述注浆机对钻孔进行注浆，完成钻孔灌注桩的施做，以此形成基坑的支护结构；

步骤3：利用所述组合龙门吊的液压抓斗分层开挖基坑；

步骤4：对首环现浇底板进行精确定位，确定现浇车站精确位置；

步骤5：按所述步骤4确定的位置，利用所述注浆机及人工配合，进行车站主体结构的浇筑施工；

步骤6：利用所述注浆机浇筑车站的内部结构，然后覆土回填，完成车站施工。

2.根据权利要求1所述的一种钻孔灌注桩与现浇地铁车站施工一体化方法，其特征在于：步骤2中，相邻的两个钻孔之间具有设定的重叠区域。

3.根据权利要求2所述的一种钻孔灌注桩与现浇地铁车站施工一体化方法，其特征在于：每隔一个所述钻孔吊入所述钢筋笼施做成为灌注桩，相邻两个所述灌注桩之间的钻孔填充素混凝土。

4.根据权利要求1所述的一种钻孔灌注桩与现浇地铁车站施工一体化方法，其特征在于：步骤3中，利用所述液压抓斗开挖基坑的具体方法为：从欲施做基坑的一端开始，利用所述组合龙门吊的液压抓斗，随着所述组合龙门吊沿纵向的移动，分层开挖至基坑底，完成基坑的开挖。

5.根据权利要求4所述的一种钻孔灌注桩与现浇地铁车站施工一体化方法，其特征在于：在所述分层开挖过程中，随着基坑的分层开挖，在基坑的设定位置由上往下逐层架设横梁进行支撑。

6.根据权利要求5所述的一种钻孔灌注桩与现浇地铁车站施工一体化方法，其特征在于：步骤5中，按照先浇筑车站底板，然后浇筑侧墙，再浇筑顶拱的顺序，进行所述车站主体结构的浇筑施工。

7.根据权利要求6所述的一种钻孔灌注桩与现浇地铁车站施工一体化方法，其特征在于：随着所述车站主体结构的建设，由下往上逐层拆除所述横梁。

8.根据权利要求6或7所述的一种钻孔灌注桩与现浇地铁车站施工一体化方法，其特征在于：所述浇筑侧墙的过程中，每隔设定时间定时检测侧墙高程及平整度，确保侧墙的垂直度和平整度符合相关规范要求。