CN106759473B - 地下综合管廊和道路的施工结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种地下综合管廊和道路的施工结构及方法，该方法包括如下步骤：于地下综合管廊的设置位置处施工PHC管桩，同时于道路的位置处施工素混凝土桩；于所述待施工的地下综合管廊靠近所述道路的中央分隔带的一侧设置沉降过渡段；于所述沉降过渡段施工素混凝土桩，所述沉降过渡段中的素混凝土桩的间距小于所述道路下方的素混凝土桩的间距；以及于所述道路的位置处施工道路路基，所述道路路基内满铺有土工格栅。沉降过渡段内设置有较密的素混凝土桩，为管廊的沉降和道路的沉降提供缓慢的过渡，配合土工格栅调节管廊和道路之间的沉降差异，能够有效地协调管廊和道路之间的沉降差异，避免道路表面在管廊侧壁处产生纵向裂缝。

Description

地下综合管廊和道路的施工结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，特指一种地下综合管廊和道路的施工结构及其施工方法。

背景技术

地下综合管廊又被称为“共同沟”，是指在城市地下建设集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道，并进行集中管理的大型综合性市政基础设置。地下综合管廊的建设有利于解决传统地下直埋管线所带来的反复开挖路面、架空线网密集、管线事故频发等问题。

城市地下综合管廊与道路同步建设时，管廊位于道路下方。现有的管廊和道路在施工时，鲜少为管廊和道路施工支撑基础，而对于淤泥质软土地区，若不设置支撑基础，会导致管廊和道路发生严重的沉降，进而造成安全隐患。在淤泥质软土地区的施工技术要求：严格控制管廊管节之间的工后沉降差异在≤10mm以内范围，以确保管廊内给水、燃气、供冷等有压力的流体质管线的安全。严格控制管廊外的道路工后沉降差异在≤100mm以内。

若对管廊和道路采用相同的支撑基础，则导致造价较高。若采用不同的支撑基础，其能够满足施工技术要求，但是由于不同的沉降差异，使得管廊和道路之间存在不均匀沉降，沉降差异较大，会引起在管廊侧壁上方沥青路面产生纵向裂缝，纵向裂缝两侧沉降差异较大时，直接影响到行车的舒适性，严重情况下，影响行车安全。是我们需要重点关注和努力解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种地下综合管廊和道路的施工结构及其施工方法，解决现有技术中管廊和道路同时建设时由于两者的不均匀沉降而引起的管廊侧壁上方的路面产生纵向裂缝的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种地下综合管廊和道路的施工方法，包括如下步骤：

于地下综合管廊的设置位置处施工PHC管桩，同时于道路的位置处施工素混凝土桩；

将所述PHC管桩插入至待施工的地下综合管廊底部以下的土体中；

将所述素混凝土桩的桩底穿过土层中的淤泥层并插入硬土层中；

于所述待施工的地下综合管廊靠近所述道路的中央分隔带的一侧设置沉降过渡段；

于所述地下综合管廊的设置位置处施工管廊基坑，并于所述管廊基坑内施工管廊结构；

于所述管廊基坑内进行基坑回填以形成回填层；

于所述沉降过渡段施工素混凝土桩，所述沉降过渡段中的素混凝土桩的间距小于所述道路下方的素混凝土桩的间距；以及

于所述道路的位置处施工道路路基，所述道路路基靠近所述管廊结构的端部向所述管廊结构的上方延伸一设定距离，所述道路路基内满铺有土工格栅。

本发明的管廊和道路的施工方法采用PHC管桩进行管廊的软基处理，采用素混凝土桩进行道路的软基处理，能够严格控制管廊管节间的沉降差在10mm以内，确保管廊内管线运营安全。素混凝土桩满足道路的沉降要求，且造价低，减小了工程造价。在管廊和道路之间设置有沉降过渡段，沉降过渡段内设置有较密的素混凝土桩，为管廊的沉降和道路的沉降提供缓慢的过渡，配合道路路基内满铺有土工格栅，利用土工格栅调节管廊和道路之间的沉降差异，由于沉降过渡段和土工格栅的结合使用，能够有效地协调管廊和道路之间的沉降差异，避免道路表面在管廊侧壁处产生纵向裂缝。

本发明地下综合管廊和道路的施工方法的进一步改进在于，于所述地下综合管廊的设置位置处施工管廊基坑，包括：

于所述地下综合管廊的设置位置处的两侧施工拉森钢板桩作为基坑支护结构；

开挖所述拉森钢板桩之间的土体以形成管廊基坑，随着管廊基坑的开挖于两侧的拉森钢板桩之间连接支撑构件，所述支撑构件沿着所述拉森钢板桩竖向间隔布设。

本发明地下综合管廊和道路的施工方法的进一步改进在于，进行基坑回填之后，将所述支撑构件拆除；

拔出所述拉森钢板桩，对拔出拉森钢板桩后土体内形成的空隙利用水泥浆进行填补。

本发明地下综合管廊和道路的施工方法的进一步改进在于，施工道路路基，包括：

开挖所述道路处的土体以露出所述素混凝土桩的顶部；

于所述素混凝土桩的顶部施工桩帽；

于所述桩帽之上填充中回填料并夯实形成第一回填料层；

于所述第一回填料层之上铺设第一层土工格栅；

于所述第一层土工格栅之上铺设碎石垫层；

于所述碎石垫层之上铺设第二回填料层；

于所述第二回填料层之上铺设第二层土工格栅。

本发明地下综合管廊和道路的施工方法的进一步改进在于，于所述管廊基坑内进行基坑回填以形成回填层，包括：

于所述管廊结构和所述管廊基坑之间填充石屑和水泥材料；

于所述管廊结构之上填充回填土至所述管廊基坑的顶部。

本发明还提供了一种地下综合管廊和道路的施工结构，包括：

锚入地下综合管廊底部土体内的PHC管桩；

锚入道路底部土体内的素混凝土桩，所述素混凝土桩的桩底穿过土层中的淤泥层并插入硬土层中；

留设于所述地下综合管廊上靠近所述道路的中央分隔带的一侧的沉降过渡段，所述沉降过渡段内锚入有素混凝土桩，所述沉降过渡段中的素混凝土桩的间距小于所述道路下方的素混凝土桩的间距；

置于管廊基坑内的管廊结构，所述管廊基坑内还回填形成有回填层；以及

铺设于所述道路的位置处的道路路基，所述道路路基靠近所述管廊结构的端部向所述管廊结构的上方延伸一设定距离，所述道路路基内满铺有土工格栅。

本发明地下综合管廊和道路的施工结构的进一步改进在于，所述管廊基坑的两侧插设有拉森钢板桩以支护所述管廊基坑，两侧的所述拉森钢板桩上露出于所述管廊基坑内的部分之间连接有支撑构件，所述支撑构件沿着所述拉森钢板桩竖向间隔布设。

本发明地下综合管廊和道路的施工结构的进一步改进在于，土体内在拔出所述拉森钢板桩后所形成的空隙中满填有水泥浆。

本发明地下综合管廊和道路的施工结构的进一步改进在于，所述道路路基包括形成于所述素混凝土桩顶部的桩帽、铺设于所述桩帽之上的第一回填料层、铺设于所述第一回填料层之上的第一层土工格栅、铺设于所述第一层土工格栅之上的碎石垫层、铺设于所述碎石垫层之上的第二回填料层以及铺设于所述第二回填料层之上的第二层土工格栅。

本发明地下综合管廊和道路的施工结构的进一步改进在于，所述管廊基坑内的回填层包括填充于所述管廊结构和所述管廊基坑之间的石屑与水泥材料和填充于所述管廊结构之上的回填土层。

附图说明

图1为本发明地下综合管廊和道路的施工结构及施工方法中地基处理布桩的剖视图。

图2为本发明地下综合管廊和道路的施工结构及施工方法中管廊结构的剖视图。

图3为本发明地下综合管廊和道路的施工结构中拉森钢板桩的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明提供了一种本发明地下综合管廊和道路的施工结构及其施工方法，用于解决管廊与道路交接处因不均匀沉降而引起的道路路面沿着管廊侧壁纵向裂缝的问题。本发明的施工结构及其施工方法严格控制软基处理的设计，加强施工质量控制，以实现控制管廊和道路的沉降差，从而解决由于不均匀沉降而引起的纵向裂缝。本发明通过设置沉降过渡段，为管廊的沉降和道路的沉降提供一个缓慢的过渡过程，从而减小了管廊和道路的沉降差异。道路路基内满铺有土工格栅，共设置了两层土工格栅，且所设置的土工格栅延伸至管廊结构的上方一设定距离，通过土工格栅的设置来调节管廊和道路之间的沉降差异。土工格栅和沉降过渡段的结合，有效地控制了管廊和道路的沉降差，避免了路面在管廊侧壁处产生纵向裂缝。下面结合附图对本发明地下综合管廊和道路的施工结构及其施工方法进行说明。

下面对本发明地下综合管廊和道路的施工结构进行说明。

如图1所示，本发明地下综合管廊和道路的施工结构，包括PHC管桩211、素混凝土桩221、沉降过渡段23、管廊基坑24、管廊结构21、道路22、以及道路路基25。PHC管桩211锚入地下综合管廊底部土体内，在地下综合管廊设置位置处施工PHC管桩211，将PHC管桩211插入至待施工的地下综合管廊底部以下的土体中。素混凝土桩221锚入道路22底部土体内，素混凝土桩221的桩底穿过土层中的淤泥层并插入到硬土层中。沉降过渡段23设置在地下综合管廊上靠近道路22的中央分隔带222的一侧，该沉降过渡段23为留设区域，待地下综合管廊的管廊结构21施工完成，管廊基坑24回填好后，再于该沉降过渡段23内锚入素混凝土桩231，沉降过渡段23内的素混凝土桩231的间距小于道路22下方的素混凝土中221的间距，这样设置使得沉降过渡段23沉降差异要小于道路的沉降差异，由于素混凝土桩与PHC管状结构强度的差异，沉降过渡段23的沉降差异大于管廊管节之间的沉降差异，所以沉降过渡段23起到了过渡作用，由于该沉降过渡段23的沉降差异介于管廊和道路的沉降差异之间，使得管廊沉降和道路的沉降有一个缓慢的过渡，从而能够协调控制道路和管廊之间的沉降差异，对减少纵向裂缝的产生提供了有效的帮助。管廊结构21置于管廊基坑24内，施工时先开挖管廊基坑24，再于管廊基坑24内施工管廊结构21，待管廊结构21施工完成后，于管廊基坑24内进行基坑回填以形成回填层241，在进行基坑回填时，确保回填层241的密实度，避免因为回填不密实造成道路沉降量过大而引起道路开裂。道路路基25铺设于道路22的位置处，道路路基25靠近管廊结构21的端部向管廊结构21的上方延伸一设定距离，使得道路路基25有部分覆设于管廊结构21的上方，在道路路基25内满铺有土工格栅，铺设的土工格栅提高道路路基25的结构强度，土工格栅能够调节管廊和道路之间的沉降差异。该设定距离至少为3米，即伸入管廊结构21上方的道路路基25的长度至少是3米，较佳地，该道路路基25可以满铺于管廊结构21的上方，但是这样做会导致施工的成本较高，故为满足避免纵向裂缝产生的要求，道路路基25延伸至管廊结构21上方的长度至少为3米。

作为本发明的一较佳实施方式，PHC管桩211的间距为2.5米，素混凝土桩221的间距为1.6米，沉降过渡段23宽度为6米，沉降过渡段23内的素混凝土桩231的间距为1.2米。

如图1和图2所示，在管廊基坑24施工时，管廊基坑24的两侧插设有拉森钢板桩242，利用拉森钢板桩242支护管廊基坑24，拉森钢板桩242沿着管廊基坑24的长度方向设置，插入拉森钢板桩242后，开挖两个拉森钢板桩242之间的土体以形成管廊基坑24，随着管廊基坑24的挖掘拉森钢板桩242会有部分露出，两侧的拉森钢板桩242上露出于管廊基坑24内的部分之间连接有支撑构件243，利用支撑构件243支撑在两侧的拉森钢板桩242之间，提供稳定的支撑作用。支撑构件243沿着拉森钢板桩242属性间隔布设。在管廊基坑24挖好后，施工基础底板、管廊侧墙、管廊顶板，侧墙外的防水施工，就完成了管廊结构21的施工。管廊结构21施工完成后，于管廊基坑24内进行基坑回填，管廊基坑24内的回填层241包括填充于管廊结构21和管廊基坑24之间的石屑与水泥材料和填充于管廊结构21之上的回填土层，回填土层的顶部至少填充至管廊基坑24的顶部。当道路路基25满铺于管廊结构21的上方时，回填土时将回填土层的顶部与管廊基坑的顶部平齐设置。当道路路基25有部分延伸至管廊结构21的上方时，回填土时将回填土层的顶部与道路路基25的顶部平齐设置。在进行回填施工时，以管廊结构21的顶板顶标高为界，该顶标高以下部分采用石屑和6％水泥材料进行回填，顶标高以上采用路基用土材料进行回填，比如粗砂碎石或者砂质粘土。回填时填土分层压实度要求不小于90％。随着管廊结构21的施工和基坑回填操作，可逐层地拆除支撑构件243，因为回填层为拉森钢板桩提供了有力的支撑。

在管廊基坑24内回填完成后，将拉森钢板桩242拔出，拉森钢板桩242可采用振冲锤逐片拔除，结合图3所示，土体内在拔出拉森钢板桩242后会形成有空隙，在空隙内插入注浆管244，利用注浆管244向空隙内满填水泥浆，采用水灰比0.45的水泥净浆进行充填。通过水泥浆的填充，减小拔桩产生的土体沉降。

本发明通过采用拉森钢板桩支护管廊基坑，严格控制管廊基坑内的回填量，避免因回填不密实造成道路沉降量过大而引起道路开裂的现象。管廊结构和管廊基坑之间采用石屑和6％水泥材料，能够严格保证管廊侧壁回填的压实度达到要求，减少工后沉降。管廊基坑支护用的拉森钢板桩拔出后，对形成的空隙采用水泥浆填充，也减小了拔桩产生的土体沉降。由此，通过上述多种沉降措施来达到协调道路和管廊的沉降差异，避免路面在管廊侧壁发生纵向裂缝，对纵向裂缝的产生起到较好的抑制作用。

如图1所示，道路路基25包括形成于素混凝土桩221和素混凝土桩231顶部桩帽251、铺设于桩帽251之上的第一回填料层、铺设于第一回填料层之上的第一层土工格栅252、铺设于第一层土工格栅252之上的碎石垫层253、铺设于碎石垫层253之上的第二回填料层254、以及铺设于第二回填料层254之上的第二层土工格栅255，在道路路基25内铺设了两层土工格栅，即第一层土工格栅253和第二土工格栅255。在施工时，开挖道路22处的土体以露出素混凝土桩221，231的顶部，在素混凝土桩221，231的顶部现浇桩帽251，桩帽251采用1m*1m的混凝土结构，混凝土等级采用C20。桩帽应与桩顶衔接，桩帽尺寸偏差应小于±20mm。素混凝土桩施工完成，桩身混凝土强度等级达到70％以上，进行土方开挖，施工桩帽：将桩帽底面以上的土方从打桩工作面开挖至设计桩帽底标高处，由于桩距较小原因，开挖深度范围的桩间土一并挖除，开挖后的土方弃土到业主指定弃土场。然后将素混凝土桩超灌0.5m凿除。施工桩帽模板、灌注桩帽混凝土，待桩帽混凝土达到70％强度后，从桩帽底标高处回填中粗砂至桩帽顶标高以上30cm，人工夯实形成第一回填料层。铺设第一层土工格栅之前，应再次清理整平地面，不得有混凝土块、石块或其它尖锐的物体留置地面，整平后的地面标高与设计标高的偏差应小于±100mm。碎石垫层253为50cm厚，采用压路机压至无明显车辙痕迹。然后在碎石垫层253上铺设30cm厚的中粗砂形成第而回填料层254。铺设的第一土工格栅252和第二土工格栅255的双向抗拉强度不小于80kN/m。土工格栅的性能指标如表1所示。

表1土工格栅性能指标

土工格栅铺设平顺，经纬向基板上与布桩方向相同。土工格栅搭接时，搭接宽度不小于0.3m，采用砼强涤纶带逐孔编织绑扎。铺设后不得直接上推土机或重型汽车，以免损坏。碎石垫层253分两层铺设，第一层土工格栅253之上铺设碎石50cm厚，垫层要求采用粒径15至40mm的级配碎石，要求碎石材质坚硬，遇水不软化，不风化崩解，含石粉碎屑量不超过总重量的3％。碎石垫层铺设完成之后，垫层表面采用光面压路机静力压实。碎石垫层铺设厚度偏差最大不得超过±30mm。

软基处理完毕后即可进行管廊及路基填筑，填方路堤填料宜优选采用强度高、水稳性好的材料，或采用轻质材料。受水淹、浸的部分，应采用水稳性和透水性均好的材料。非透水性材料不得直接用于回填。主干路土基顶部回弹模量大于等于35Mpa，路基填土技术要求：

填土材料应选用砾质粘土、砂质粘土，不得采用淤泥、垃圾土和其它混有树根、草根等有机质的土类。

填筑路基土方时，要求填筑振动压实，粘性土摊铺虚土分层厚度不超过400mm，无粘性土摊铺虚土厚度不超过500mm。

路基填筑材料，路基填料最大粒径、最小强度和压实度都要满足相关规范要求。

本发明地下综合管廊和道路的施工结构的有益效果为：

在淤泥质软土中，从经济性的角度考虑，对管廊和道路两者的软基处理采用了两种不同的处理方案，管廊内存在有燃气、给水、供冷等有压力的流体质管线，采用PHC管桩基础，严格控制现浇管廊管节之间的沉降差在10mm以内，以确保管廊内管线运营安全。而道路工程因为对软基处理的工后沉降要求≤100mm，控制要求低于管廊，因此采用了造价较低的C20素混凝土桩复合地基的处理方案，既满足软基处理工后沉降的技术要求，同时减小了工程造价。

通过设置沉降过渡段为管廊的沉降和道路的下复合地基的沉降提供过一个缓慢的过渡，能够减小管廊和道路间的沉降差异；管廊基坑支护采用钢板桩支护，避免采用放坡开挖的方法，尽量控制管廊侧壁的回填量，避免因为回填不密实造成道路沉降量过大，引起道路开裂；管廊侧壁的回填采用石屑和6％水泥材料，能严格保证侧壁回填的压实度达到要求，减少工后沉降；管廊基坑支护用的钢板桩在拔除后，形成的空隙采用水泥浆进行充填，减小拔桩产生的土体沉降；在道路路基内设置两层土工格栅，土工格栅伸入管廊结构的上方3米以上，利用土工格栅调节管廊和道路之间的沉降差异，多种沉降控制措施的结合，协调了道路和管廊之间的沉降差异，避免了沥青路面在管廊侧壁与道路路基交界处产生纵向裂缝。

下面对本发明地下综合管廊和道路的施工方法进行说明。

本发明提供了一种地下综合管廊和道路的施工方法，包括如下步骤：

如图1所示，于地下综合管廊的设置位置处施工PHC管桩211，同时于道路22的位置处施工素混凝土桩221；

将PHC管桩211插入至待施工的地下综合管廊底部以下的土体中；

将素混凝土桩221的桩底穿过土层中的淤泥层并插入硬土层中；

于待施工的地下综合管廊靠近道路22的中央分隔带222的一侧设置沉降过渡段23；

于地下综合管廊的设置位置处施工管廊基坑24，并于管廊基坑24内施工管廊结构21；

于管廊基坑24内进行基坑回填以形成回填层241；

于沉降过渡段23施工素混凝土桩231，沉降过渡段23中的素混凝土桩231的间距小于道路22下方的素混凝土桩221的间距；以及

于道路22的位置处施工道路路基25，道路路基25靠近管廊结构21的端部向管廊结构21的上方延伸一设定距离，道路路基25内满铺有土工格栅。

本发明的管廊和道路的施工方法采用PHC管桩进行管廊的软基处理，采用素混凝土桩进行道路的软基处理，能够严格控制管廊管节间的沉降差在10mm以内，确保管廊内管线运营安全。素混凝土桩满足道路的沉降要求，且造价低，减小了工程造价。在管廊和道路之间设置有沉降过渡段，沉降过渡段内设置有较密的素混凝土桩，为管廊的沉降和道路的沉降提供缓慢的过渡，配合道路路基内满铺有土工格栅，利用土工格栅调节管廊和道路之间的沉降差异，由于沉降过渡段和土工格栅的结合使用，能够有效地协调管廊和道路之间的沉降差异，避免道路表面在管廊侧壁处产生纵向裂缝。

作为本发明施工方法的一较佳实施方式，于地下综合管廊的设置位置处施工管廊基坑，包括：于地下综合管廊的设置位置处的两侧施工拉森钢板桩242作为基坑支护结构；如图1和图2所示，开挖拉森钢板桩242之间的土体以形成管廊基坑，随着管廊基坑24的开挖于两侧的拉森钢板桩242之间连接支撑构件243，支撑构件243沿着拉森钢板桩242竖向间隔布设。支撑构件243采用钢支撑构件，拉森钢板桩242上设置有承托结构，在承托结构上连接有双拼工字钢，钢支撑构件与双拼工字钢固定连接。

在管廊基坑24挖好后，施工基础底板、管廊侧墙、管廊顶板，侧墙外的防水施工，就完成了管廊结构21的施工。

作为本发明施工方法的一较佳实施方式，于管廊基坑内进行基坑回填以形成回填层，包括：于管廊结构和管廊基坑之间填充石屑和水泥材料；于管廊结构之上填充回填土至管廊基坑的顶部。作为本发明施工方法的一较佳实施方式，进行基坑回填之后，将支撑构件243拆除；拔出拉森钢板桩242，对拔出拉森钢板桩242后土体内形成的空隙利用水泥浆进行填补。

管廊结构21施工完成后，于管廊基坑24内进行基坑回填，管廊基坑24内的回填层241包括填充于管廊结构21和管廊基坑24之间的石屑与水泥材料和填充于管廊结构21之上的回填土层，回填土层的顶部至少填充至管廊基坑24的顶部。当道路路基25满铺于管廊结构21的上方时，回填土时将回填土层的顶部与管廊基坑的顶部平齐设置。当道路路基25有部分延伸至管廊结构21的上方时，回填土时将回填土层的顶部与道路路基25的顶部平齐设置。在进行回填施工时，以管廊结构21的顶板顶标高为界，该顶标高以下部分采用石屑和6％水泥材料进行回填，顶标高以上采用路基用土材料进行回填，比如粗砂碎石或者砂质粘土。回填时填土分层压实度要求不小于90％。随着管廊结构21的施工和基坑回填操作，可逐层地拆除支撑构件243，因为回填层为拉森钢板桩提供了有力的支撑。在管廊基坑24内回填完成后，将拉森钢板桩242拔出，拉森钢板桩242可采用振冲锤逐片拔除，结合图3所示，土体内在拔出拉森钢板桩242后会形成有空隙，在空隙内插入注浆管244，利用注浆管244向空隙内满填水泥浆，采用水灰比0.45的水泥净浆进行充填。通过水泥浆的填充，减小拔桩产生的土体沉降。

如图1所示，作为本发明施工方法的一较佳实施方式，施工道路路基25，包括：

开挖道路处的土体以露出素混凝土桩221，231的顶部；

于素混凝土桩221，231的顶部施工桩帽251；

于桩帽251之上填充中回填料并夯实形成第一回填料层；

于第一回填料层之上铺设第一层土工格栅252；

于第一层土工格栅252之上铺设碎石垫层253；

于碎石垫层253之上铺设第二回填料层254；

于第二回填料层254之上铺设第二层土工格栅255。

在施工时，开挖道路22处的土体以露出素混凝土桩221，231的顶部，在素混凝土桩221，231的顶部现浇桩帽251，桩帽251采用1m*1m的混凝土结构，混凝土等级采用C20。桩帽应与桩顶衔接，桩帽尺寸偏差应小于±20mm。素混凝土桩施工完成，桩身混凝土强度等级达到70％以上，进行土方开挖，施工桩帽：将桩帽底面以上的土方从打桩工作面开挖至设计桩帽底标高处，由于桩距较小原因，开挖深度范围的桩间土一并挖除，开挖后的土方弃土到业主指定弃土场。然后将素混凝土桩超灌0.5m凿除。施工桩帽模板、灌注桩帽混凝土，待桩帽混凝土达到70％强度后，从桩帽底标高处回填中粗砂至桩帽顶标高以上30cm，人工夯实形成第一回填料层。铺设第一层土工格栅之前，应再次清理整平地面，不得有混凝土块、石块或其它尖锐的物体留置地面，整平后的地面标高与设计标高的偏差应小于±100mm。碎石垫层253为50cm厚，采用压路机压至无明显车辙痕迹。然后在碎石垫层253上铺设30cm厚的中粗砂形成第而回填料层254。铺设的第一土工格栅252和第二土工格栅255的双向抗拉强度不小于80kN/m。土工格栅的性能指标如表1所示。

PHC管桩的施工要求：

在各段软基处理工作面标高位置处施工管廊基础下的管桩，然后施工桩顶托板，待管廊结构施工完毕后分层回填。

PHC桩基采用PHC-Φ400-95管桩AB型。管廊结构基础下管桩桩距2.5m，正方形布置，单桩承载力≥760KN。

管桩施工采用液压入桩(静压法)的施工方法。施工前，平整场地，测量定位。管桩桩尖采用十字形钢桩尖。

施工程序：液压管桩的施工程序为：预制管桩→测量定位→桩机就位→复核桩位→吊桩插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→送桩→终止压桩。

将管桩吊起，喂入桩机内，然后对准桩位，将桩插入土中约1.0米至1.5米，校正桩身垂直度后，开始沉桩。如果桩在刚入土过程中碰到地下障碍物，发生桩位偏差超出允许偏差范围时，及时将桩拔出进行重新插桩施工。

沉桩时，用两台全站仪交叉检查桩身垂直度，边校正桩身垂直度边往下沉桩，以保证桩身的垂直，避免由于桩身倾斜产生管桩损坏。待第一节桩入土一定深度且桩身稳定后再按正常沉桩速度进行，第一节桩端距地面1.0米左右时停止沉桩。吊上第二节桩，接桩前先将上下段桩顶用钢丝刷清理干净，加上定位板，然后把第二节桩吊放在下端桩端板上，依靠定位板及两台全站仪将上、下桩段接直，上、下桩段的中心线偏差不大于2mm，节点弯曲矢高不得大于桩段的1％。接头处如有空隙，采用楔形铁片全部填实焊牢，拼接处坡口槽电焊分三次对称焊接，焊缝连续饱满(满足二级焊缝)，焊后清除焊渣，检查焊缝饱满程度，并涂刷防锈漆，自检合格后，再请监理工程师复检，经监理工程师同意方可继续沉桩，至桩身设计标高。

素混凝土桩的施工工艺和施工要求：

素混凝土桩施工方式采用长螺旋钻孔灌注桩工艺，该方法施工无振动，主要适用于周围有重要建筑物的地带，可以减少对建筑物的影响，也可用于本段空旷地段。

施工工艺：

桩体材料采用C20混凝土，混凝土坍落度控制在80～150mm。

钻机就位后，进行预检，钻头中心与桩位偏差小于100mm，然后调整钻机，用双垂球双向控制好钻杆垂直度，垂直度偏差不大于1％，合格后方可平稳钻进。钻头刚接触地面时，先关闭钻头封口，下钻速度要慢。

用钻杆上的孔深标志控制钻孔深度，钻进至设计要求的深度及土层，经现场监理员验收方可进行灌注混凝土施工。

孔径控制：钻进遇含水量较大的软塑粘土层时，必须防止钻杆晃动引起孔径扩大，致使孔壁附着扰动土和孔底增加回落土。

钻进时如严重坍孔，有大量的泥土时，需回填砂或粘土重新钻孔或往孔内倒少量土粉或石灰粉。如遇有含石块较多的土层，或含水量较大的软塑粘土层时，应注意避免钻杆晃动引起孔径扩大，致使孔壁附着扰动土和孔底增加回落土。

地泵安放至合理的位置，然后泵送混凝土，灌注应连续进行，地泵料斗内的混凝土高度一般不得低于40cm，防止吸进空气造成堵管。

混凝土灌注完成后提升钻杆接近地面时，放慢提管速度并及时清理孔口渣土，以保证桩头混凝土质量。钻杆提升速度应与泵送速度相匹配，灌注提升速度控制在0.5～0.8m/min，严禁先提钻后灌料，确保成桩质量，混凝土灌注必须灌注至地表，超灌高度≥0.5m。

成桩后，在不影响后续成桩的前提下，及时组织设备和人员清运打桩弃土，清土时需注意保护完成的桩体，弃土应堆放至指定地点，确保施工连续进行。

施工过程中，抽样做混合料试块，一般一个台班做一组(3块)，试块尺寸为15cm×15cm×15cm，并测定28天抗压强度。

桩的施打顺序：相邻桩施工应隔桩跳打；应待桩身混凝土强度达到设计强度70％以上时，方可施打相邻桩；采取由外向中心推进或从一边向另一边推进的施工顺序方案。

若遇大块石，无法钻孔时，块石在较浅处可清挖排除；在深部时桩位可移位150mm后重新成孔，原孔用砂石回填。

施工注意事项：

钻机定位后，应进行复检，钻头与桩位点偏差不得大于100mm，开孔时下钻速度应缓慢；钻进过程中，不宜反转或提升钻杆。

正常钻进速度可控制在0.5～0.8m/min，钻进过程中，当遇到卡钻、钻机摇晃、偏斜或发生异常声响时，应立即停钻，查明原因，采取相应措施后方可继续作业。

根据桩身混凝土的设计强度等级，应通过试验确定混凝土配合比。

混凝土泵应根据桩径选型，混凝土输送泵管布置宜减少弯道，混凝土泵与钻机的距离不宜超过60m。

桩身混凝土的泵送压灌应连续·进行，当钻机移位时，混凝土泵料斗内的混凝土应连续搅拌。

泵送混凝土时，料斗内混凝土的高度不得低于400mm。

混凝土输送泵管宜保持水平，当长距离泵送时，泵管下面应垫实。

当气温高于30℃时，宜在输送泵管上覆盖隔热材料，每隔一段时间应洒水降温，防止管内混凝土失水离析，堵塞泵管。

钻至设计标高后，应先泵入混凝土并停顿10～20s，再缓慢提升钻杆。提钻速度应根据土层情况确定，且应与混凝土泵送量相匹配，保证管内有一定高度的混凝土。

成桩后，应及时清除钻杆及泵(软)管内残留混凝土。长时间停置时，应采用清水将钻杆、泵管、混凝土泵清洗干净。

在整个施工过程中，设专人监测并做好施工记录，记录要求准确、及时。

本发明地下综合管廊和道路的施工方法的有益效果为：

在淤泥质软土中，从经济性的角度考虑，对管廊和道路两者的软基处理采用了两种不同的处理方案，管廊内存在有燃气、给水、供冷等有压力的流体质管线，采用PHC管桩基础，严格控制现浇管廊管节之间的沉降差在10mm以内，以确保管廊内管线运营安全。而道路工程因为对软基处理的工后沉降要求≤100mm，控制要求低于管廊，因此采用了造价较低的C20素混凝土桩复合地基的处理方案，既满足软基处理工后沉降的技术要求，同时减小了工程造价。

通过设置沉降过渡段为管廊的沉降和道路的下复合地基的沉降提供过一个缓慢的过渡，能够减小管廊和道路间的沉降差异；管廊基坑支护采用钢板桩支护，避免采用放坡开挖的方法，尽量控制管廊侧壁的回填量，避免因为回填不密实造成道路沉降量过大，引起道路开裂；管廊侧壁的回填采用石屑和6％水泥材料，能严格保证侧壁回填的压实度达到要求，减少工后沉降；管廊基坑支护用的钢板桩在拔除后，形成的空隙采用水泥浆进行充填，减小拔桩产生的土体沉降；在道路路基内设置两层土工格栅，土工格栅伸入管廊结构的上方3米以上，利用土工格栅调节管廊和道路之间的沉降差异，多种沉降控制措施的结合，协调了道路和管廊之间的沉降差异，避免了沥青路面在管廊侧壁与道路路基交界处产生纵向裂缝。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种地下综合管廊和道路的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

于地下综合管廊的设置位置处施工PHC管桩，同时于道路的位置处施工素混凝土桩；

将所述PHC管桩插入至待施工的地下综合管廊底部以下的土体中；

将所述素混凝土桩的桩底穿过土层中的淤泥层并插入硬土层中；

于所述待施工的地下综合管廊靠近所述道路的中央分隔带的一侧设置沉降过渡段；

于所述地下综合管廊的设置位置处施工管廊基坑，并于所述管廊基坑内施工管廊结构；于所述地下综合管廊的设置位置处施工管廊基坑，包括：

于所述地下综合管廊的设置位置处的两侧施工拉森钢板桩作为基坑支护结构；

开挖所述拉森钢板桩之间的土体以形成管廊基坑，随着管廊基坑的开挖于两侧的拉森钢板桩之间连接支撑构件，所述支撑构件沿着所述拉森钢板桩竖向间隔布设；

于所述管廊基坑内进行基坑回填以形成回填层；

于所述沉降过渡段施工素混凝土桩，所述沉降过渡段中的素混凝土桩的间距小于所述道路下方的素混凝土桩的间距；以及

于所述道路的位置处施工道路路基，所述道路路基靠近所述管廊结构的端部向所述管廊结构的上方延伸一设定距离，所述道路路基内满铺有土工格栅。

2.如权利要求1所述的地下综合管廊和道路的施工方法，其特征在于，进行基坑回填之后，将所述支撑构件拆除；

拔出所述拉森钢板桩，对拔出拉森钢板桩后土体内形成的空隙利用水泥浆进行填补。

3.如权利要求1所述的地下综合管廊和道路的施工方法，其特征在于，施工道路路基，包括：

开挖所述道路处的土体以露出所述素混凝土桩的顶部；

于所述素混凝土桩的顶部施工桩帽；

于所述桩帽之上铺设回填料并夯实形成第一回填料层；

于所述第一回填料层之上铺设第一层土工格栅；

于所述第一层土工格栅之上铺设碎石垫层；

于所述碎石垫层之上铺设第二回填料层；

于所述第二回填料层之上铺设第二层土工格栅。

4.如权利要求1所述的地下综合管廊和道路的施工方法，其特征在于，于所述管廊基坑内进行基坑回填以形成回填层，包括：

于所述管廊结构和所述管廊基坑之间填充石屑和水泥材料；

于所述管廊结构之上填充回填土至所述管廊基坑的顶部。

5.一种地下综合管廊和道路的施工结构，其特征在于，包括：

锚入地下综合管廊底部土体内的PHC管桩；

锚入道路底部土体内的素混凝土桩，所述素混凝土桩的桩底穿过土层中的淤泥层并插入硬土层中；

留设于所述地下综合管廊上靠近所述道路的中央分隔带的一侧的沉降过渡段，所述沉降过渡段内锚入有素混凝土桩，所述沉降过渡段中的素混凝土桩的间距小于所述道路下方的素混凝土桩的间距；

置于管廊基坑内的管廊结构，所述管廊基坑内还回填形成有回填层；以及

铺设于所述道路的位置处的道路路基，所述道路路基靠近所述管廊结构的端部向所述管廊结构的上方延伸一设定距离，所述道路路基内满铺有土工格栅。

6.如权利要求5所述的地下综合管廊和道路的施工结构，其特征在于，所述管廊基坑的两侧插设有拉森钢板桩以支护所述管廊基坑，两侧的所述拉森钢板桩上露出于所述管廊基坑内的部分之间连接有支撑构件，所述支撑构件沿着所述拉森钢板桩竖向间隔布设。

7.如权利要求6所述的地下综合管廊和道路的施工结构，其特征在于，土体内在拔出所述拉森钢板桩后所形成的空隙中满填有水泥浆。

8.如权利要求5所述的地下综合管廊和道路的施工结构，其特征在于，所述道路路基包括形成于所述素混凝土桩顶部的桩帽、铺设于所述桩帽之上的第一回填料、铺设于所述第一回填料层之上的第一层土工格栅、铺设于所述第一层土工格栅之上的碎石垫层、铺设于所述碎石垫层之上的第二回填料层以及铺设于所述第二回填料层之上的第二层土工格栅。

9.如权利要求5所述的地下综合管廊和道路的施工结构，其特征在于，所述管廊基坑内的回填层包括填充于所述管廊结构和所述管廊基坑之间的石屑与水泥材料和填充于所述管廊结构之上的回填土层。