CN108661076A - 满足地基和围护施工要求的地下管廊一体化拖模施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及城市综合地下管廊的一种全新的建造和施工方法，建立了一套打设水泥搅拌土植入预制钢筋砼工字形围护桩墙，以围护桩墙作为管廊结构外墙的一部分，通过预制滑道和可拖动模具在施工现场连续的整浇管廊的外墙衬壁、隔墙、底板和顶板，以二墙合一且满足地基要求的方式快捷、经济、简便的建造城市地下综合管廊，尤其适用于软土地区的管廊建设。
Description
技术领域
本发明涉及城市综合地下管廊的一种全新的建造和施工方法，建立了一套打设水泥搅拌土植入预制钢筋砼工字形围护桩墙或钻孔灌注桩围护墙，以围护桩墙作为管廊结构外墙的一部分，通过预制滑道和可拖动模具在施工现场连续的整浇管廊的外墙衬壁、隔墙、底板和顶板，以二墙合一且无需进行地基处理的快捷、经济、简便的建造城市地下综合管廊的施工方法。
背景技术
目前，城市地下综合管廊建设已开始在很多城市实施，随着城市管廊建设稳步健康的发展，其必将成为城市地下空间开发的亮点。
常规的城市地下综合管廊建设方法是：首先用钢板桩、钻孔灌注桩等在地下管廊的两侧打设围护桩，然后以悬臂或支撑的形式进行开挖，之后浇筑底板、墙板和顶板，最后再进行土方回填。当遇到土质较差的地层时，则需要打设工程桩或其它地基处理方法来控制管廊的沉降；南方多雨地区的管廊还需考虑抗浮问题，在地下水位过高的地方修建管廊还要专门打设抗浮桩确保其能够正常的运行。因此，常规的管廊建造方法存在以下弊端：
1、施工速度缓慢，周期长，土方开挖量大，且其一般在市中心，严重影响城市交通以及城市的市容市貌。
2、建造成本高，耗资巨大；目前城市管廊至少都要延绵数十公里，即使最节约的建设施工方法也会付出极高的成本，特别是遇到软土层时还需对软土地基进行处理，需打设承压工程桩和抗浮桩以防止管廊的不均匀沉降，这将使工程造价进一步增大。
3、由于地下综合管廊通常都沿道路修建窄长的钢筋砼现浇结构，按规定，现浇管廊结构都会设置变形缝。变形缝和相关施工处理也进一步增加了传统管廊建设的难度并且使得工程造价大幅上涨，更值得注意的是变形缝虽然解决了管廊伸缩和变形可能带来的问题，但是会导致后期管廊的使用过程中出现渗漏等问题。
4、现浇管廊结构一般采用双侧模进行现场浇筑混凝土，双侧模需中间设置大量的拉结钢筋，外墙浇筑时还要在拉结筋处设置防水措施，这些措施的采用都会使工程造价进一步提高。双侧模一般还需增设脚手架，支撑的措施，使本就狭小的工作面变得更加拥挤。且还需人工拆模等。工序繁琐、施工进度慢。
本发明开发出一种造价低廉、施工简便同时对城市交通和市容市貌影响很小的城市地下综合管廊建造方法，这套方法的实践可避免管廊建设中所存在的上述问题。
发明内容
本发明采用水泥搅拌土植入桩身预埋有各种钢构件的钢筋砼工字桩作为地下综合管廊施工过程中的围护结构和管廊正常使用过程中管廊结构的一部分，抵挡不同时段的侧壁水土压力，保障管廊施工过程和正常使用过程中的安全。
待基坑开挖完成后，浇筑管廊底板、预埋连接滑动模板滑轨的钢构件和底板上部各部位的导向墙垛，在导向墙垛上预埋墙体纵横向受力钢筋，侧墙受力钢筋还应与围护桩上预埋的连接筋进行焊接连接，上部与管廊顶板分布筋进行连接。导向墙垛作为后续滑动模板的支撑，墙垛上方为浇筑侧墙和隔墙的空间。在浇筑管廊底板前还应将底板的部分钢筋与围护桩桩身预埋件(筋)用进行焊接连接，使管廊结构与围护桩结构连为一体。
待底板混凝土达到设计强度后，在管廊地板上安装模具的临时滑轨，紧靠导向墙垛安装液压式滑模，并使滑模内的支撑杆件顶紧侧壁模板，此外，还以应在底板、墙垛与滑模之间设置止浆装置，以防止混凝土浇筑时浆液通过空隙外流。
待上述工作做好后，浇筑高强度速凝混凝土，并充分振捣，混凝土初凝后即可将液压式滑模的支撑杆放松，使模板侧壁与墙体脱离，用卷扬机等动力牵引装置牵引滑模，以进行下一区段管廊结构的浇筑，如此循环，直至将整条管廊结构浇筑完毕。由于围护桩体与现浇管廊侧墙通过预埋筋进行连接，并现浇为一体，围护桩的存在增强了管廊结构沿纵向的刚度，限制了侧墙混凝土的变形，故在管廊侧墙浇筑时可不设置变形缝，避免了变形缝在后期管廊使用过程中的渗漏问题。
本发明将围护桩作为管廊结构的一部分，可达到一墙多用的效果，减少了土方的开挖和回填量，增强了管廊结构的整体刚度，又可解决管廊结构的沉降和抗浮问题，不需再对管廊地基进行处理，尤其适用于软土地区的管廊建造。管廊侧墙的隔墙混凝土浇筑时，滑模的使用可以使施工速度大幅提升，省去了大量的人工和材料的使用。本发明所提施工方法，经济高效，安全性好，且对周边环境的影响也较传统做法小很多。
另外，作为围护桩的桩体也可以采用钻孔灌注桩等钢筋混凝土桩。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明进行说明。
附图1为软土地基中地下综合管廊一墙多用拖模施工方法的典型剖面详图。
附图2.1～附图2.5为各施工阶段流程图。
附图3为围护桩、地下管廊衬墙和底板的连接详图。
附图4为工字桩钢筋与衬墙连接做法。
附图5为工字桩与基础底板连接做法。
附图6为管廊顶板与支撑梁的连接做法。
其中：
1-水泥搅拌桩；
2-预制钢筋砼工字型桩；
3-围护压顶梁；
4-支撑梁；
5-围护桩顶预埋件(包括工字桩上预埋钢板a和传力型钢c)；
6-基础底板；
7-管廊外衬墙或隔墙；
8-墙垛；
9-滑模轨道；
10-液压式滑模；
11-现浇钢砼顶板；
12-回填料及道路面层；
a-预制钢筋砼工字型桩2上预埋钢板；
b-工字桩2两翼的非预应力主筋；
c-传力型钢(与a焊接)；
d-支撑梁预埋筋；
f-压顶梁3预埋均布插筋(与上部牛腿斜筋和衬墙筋焊接)；
g-连接筋(凿开工字桩2桩翼两角并与非预应力主筋b焊接，用以衬墙和压顶梁上部牛腿连接)；
h-衬墙或隔墙分布钢筋(衬墙竖向筋向上延伸至上部牛腿中一定长度，并与3中的钢筋连接)；
j-止水钢板(位于管廊底板与衬墙施工缝位置)；
k-顶板钢筋(顶板上下部钢筋上弯、且每根桩对应的上下部各两根粗筋与工字桩预埋件传力型钢焊接，顶板上层钢筋与支撑梁预埋筋d焊接)。
L-传力牛腿分布斜筋(与牛腿纵向分布筋和支撑梁预埋筋搭接)。
具体实施方式
本发明具体实施的施工次序及各工序要点如下：
1、先沿地下综合管廊的两侧施工围护墙，本发明中的围护墙采用水泥搅拌桩1内植入预制钢筋砼工字型桩2形成(参见附图2.1)；
预制钢筋砼工字桩2上预埋钢板a，用以焊接传力型钢c；后期可采用凿出桩筋b的办法进行围护桩与管廊衬墙和底板等结构的连接，参见附图3和附图4。
2、开挖施工围护压顶梁3和支撑梁4(参见附图2.2)，并相应的预埋各种连接筋(参见附图3)；在预制围护桩顶预埋件上焊接传力连接件5。按设计要求间隔浇筑钢筋砼横向支撑，这些压顶梁3和支撑4将作为地下管廊结构的永久组成部分，还应埋设二次浇筑管廊顶板上部统长钢筋，用插筋和斜角筋的方式埋设，详见附图3和附图6。
3、开挖到管廊底，浇筑基础底板6，参见附图2.3。开挖至管廊底标高后，按常规方法浇筑管廊底板6时，在管廊衬墙、舱体隔离墙7的位置增设墙垛8。基础底板6的配筋应与围护桩2进行连接，连接做法参见附图5。底板上还应铺设供滑模滑动的临时轨道。
4、在底板墙垛8上预埋衬墙或隔离墙7和顶板的钢筋，以及在围护桩上焊接与衬墙7的连接筋，参见附图2.3和附图4。在管廊舱体内安装可伸缩分段滑模，滑模下设有滑轮可沿底板铺设的临时轨道滑动。滑模内设有液压伸缩装置使模壁可以内外伸缩。使用时伸出模壁紧靠墙垛，两者间还应设有止浆装置，防止后期灌浆时侧漏。滑模安装固定好后，外壁涂抹脱模剂以便后期与墙体分离。随后采用高强度速凝混凝土浇筑地下管廊的衬墙、顶板和隔离墙一次整体成形。
5、待灌注的混凝土凝固后，收缩滑模壁使其脱离管廊墙体。随后用卷扬机拖动滑模沿轨道滑动到下一段需要浇筑的管廊位置，重新伸出模壁组成砼模，灌注混凝土浇筑衬墙、顶板和隔离墙。如此循环往复，直至整条管廊内部结构浇筑全部完成。
6、基坑回填，施工道路面层12，完成地下管廊的土建工作(附图1)。上述所用水泥搅拌植入工字型桩围护墙也可用钻孔灌注桩等钢筋砼桩代替，桩身按照上述方法埋设各种预埋件。
Claims (9)
1.一种满足地基和围护施工要求的地下管廊一体化拖模施工方法，其特征是：在管廊建造中将作为基坑开挖围护措施的围护桩与管廊底板和外衬墙现浇成为一体，作为管廊结构外墙的一部分来使用，增大管廊结构的整体刚度，减小管廊现浇外墙的厚度，明显减小基坑土方的开挖量和回填量，节约大量工程成本。
2.根据权利要求1，一种满足地基和围护施工要求的地下管廊一体化拖模施工方法，其特征是：所述围护桩与管廊结构连接成为一体，可作为管廊结构抗浮桩和承压桩用，减小了部分管廊建造地区需打设抗浮桩和地基处理所需的费用。
3.根据权利要求1，一种满足地基和围护施工要求的地下管廊一体化拖模施工方法，其特征是：所述围护桩与管廊结构连接成为一体，极大的增强了管廊结构的纵向刚度，使管廊结构的抗变形能力大大加强，因此在浇筑管廊外墙时，可不设置或少设置变形缝。避免或减小了后期管廊使用过程中变形缝渗漏的问题。
4.一种满足地基和围护施工要求的地下管廊一体化拖模施工方法，其特征是：采用卷扬机拖动可伸缩滑模法代替传统的支模拆模法建造地下综合管廊的衬墙、顶板、隔离墙结构，使得地下管廊建造功效大大提高，缩减了建造工期，节约了支模拆模的人力成本和工程造价，减轻了管廊建设过程对城市交通、环境的负面影响。
5.一种满足地基和围护施工要求的地下管廊一体化拖模施工方法，其特征是：本发明在浇筑底板时预置了管廊衬墙、隔离墙的墙垛，即方便了后期织筋，又可以作为滑模滑动时的导向，有利于用滑模法分段浇筑地下管廊墙体时控制偏差。
6.一种满足地基和围护施工要求的地下管廊一体化拖模施工方法，其特征是：本发明中可伸缩滑模下设滑轮，可在卷扬机的牵引下沿底板铺设的临时轨道滑动至所需位置。临时轨道可回收重复利用，即方便施工又可节约材料。
7.一种满足地基和围护施工要求的地下管廊一体化拖模施工方法，其特征是：本发明中的可伸缩滑模采用液压装置可以伸缩控制滑模壁，使其可以灵活有效地组成砼模，并在滑模外壁上涂有脱模剂，保证混凝土凝固后滑模壁能顺利地脱离墙体。
8.一种满足地基和围护施工要求的地下管廊一体化拖模施工方法，其特征是：本发明可利用较长的可伸缩滑模配合使用快凝砼，可以做到边拖动边浇筑砼的效果。如此则能大幅提高功效缩短工期，减小对城市交通、周边环境等的影响。
9.根据权利要求1，一种满足地基和围护施工要求的地下管廊一体化拖模施工方法，其特征是：所述围护桩可用预埋有与管廊底板和衬墙相连接的连接构件的钻孔灌注桩代替。
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