CN108755669A - 跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法，它涉及一种施工方法。包括以下步骤：1、灌注桩二次成孔及型钢就位固定（以桩径Φ1500mm为例）；2、直螺纹套筒与灌注桩型钢的定尺连接；3、梁下部钢筋与桩内型钢翼缘的定尺连接。本发明利用型钢作为结构骨架，可减小桩、梁的截面尺寸，大幅度提高跨越能力和承载力，具有钢结构和砼结构的优点，刚度大且抗震性能强，使建筑物的全部荷载能有效转换传递到隧道两边的天然地基上，具有较高的结构安全性能。

Description

跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法

技术领域

本发明涉及的是一种施工方法，具体涉及一种跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法。

背景技术

在山区城市工程建设场地中，建筑物地基下常存在正在使用的建(构)筑物，如隧道等。既要保证施工时地基下既有建(构)筑物结构的安全，还要确保新建建(构)筑物施工的顺利实施，必需采用科学合理的施工技术给以解决。

采用型钢砼转换梁—桩组成的托换结构体系实施跨越，新建建(构)筑物荷载通过托换基础梁全部传递到隧道外侧的型钢混凝土桩上，然后传到自然地基，从而保证隧道的正常使用功能不受影响和新建筑物的结构安全。

该项技术利用型钢作为结构骨架，可减小桩、梁的截面尺寸，大幅度提高跨越能力和承载力，具有钢结构和砼结构的优点，刚度大且抗震性能强，使建筑物的全部荷载能有效转换传递到隧道两边的天然地基上，具有较高的结构安全性能，但在施工上具有较大难度，本发明研发一种跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法，对山区城市建设中新建筑物跨越地下既有建(构)筑物，处理结构之间相互作用，其技术先进，有明显的经济效益和社会效益。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法，利用型钢作为结构骨架，可减小桩、梁的截面尺寸，大幅度提高跨越能力和承载力，具有钢结构和砼结构的优点，刚度大且抗震性能强，使建筑物的全部荷载能有效转换传递到隧道两边的天然地基上，具有较高的结构安全性能。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法，包括以下步骤：1、灌注桩二次成孔及型钢就位固定(以桩径Φ1500mm为例)；2、直螺纹套筒与灌注桩型钢的定尺连接；3、梁下部钢筋与桩内型钢翼缘的定尺连接。

所述的步骤1具体包括以下工艺流程：

1.1、施工作业面准备：以梁底部标高以下150mm作为土方开挖控制底标高，进行施工作业面土基处理。

1.2、预埋钢板：在距桩中心1050mm且与H型钢钢骨柱腹板平行处的垫层内埋设4块260mm×200mm×12mm钢板，其钢板面标高与混凝土面标高相平。

1.3、场地硬化并预留桩位：采用C20混凝土浇筑2300mm宽，150mm厚的钢筋混凝土条带，内配ф10@150的双向钢筋网片，超出桩边300mm，在桩位处以桩心为中心留设1700mm×1700mm×150mm的洞口；

1.4、灌注桩施工：在预留的桩位处进行钻孔，第一次钻孔深度H1＝3m，直径Φ＝1600mm，安装钢护筒并调整好位置，用混凝土浇筑填塞垫层与桩护筒之间空隙，第二次成孔孔径Φ1500mm，长度按照设计要求。

1.5、灌注桩内型钢就位固定：二次成孔完毕，将H型钢调入桩孔内，然后利用型钢柱顶钢板上焊接的16b型(160mmx65mmx8.5mm)槽钢搁置在装外侧预埋钢板上，根据垫层上所弹桩位线进行准确定位，定位后将槽钢与垫层内预埋钢板满焊牢固；

桩内H型钢翼缘处采用80mmx60mmx4mm的方钢撑与钢护筒上下口处焊牢固，具体方法为：当H型钢顶部校正加固完成后，派专业电焊技术人员利用软梯下至H型钢底部，利用80mmx60mmx40mm的矩形钢管4个方向撑牢土体与H型钢并焊接牢固，然后上至钢护筒底部，利用80mmx60mmx40mm的矩形钢管4个方向撑牢钢护筒与H型钢并焊接牢固，校正就位后进行砼浇筑，采用双导管同时均衡浇筑，浇筑的同时随时利用垫层上桩位墨线进行拉线检测，和全站仪和水平仪进行位置和标高进行检查校正，就位固定。

所述的步骤1.4的中的钻孔灌注桩施工工艺流程为：施工准备→放样定位→(清除障碍物→)钻机定位→(制浆→)埋设护筒→(选择钻进参数→)钻进成孔(→泥浆循环→泥浆外运)→清孔→(制作钢筋笼→运送钢筋笼→)下钢筋笼和固定型钢→(拼接导管→)下导管→(运输混凝土(→试块制作)→)混凝土灌注→起拔护筒→回填桩孔。

所述的步骤2对于梁下部钢筋与桩内型钢的连接问题，因钢筋和型钢材料的刚性不同，把钢筋与直螺纹套筒连接后，将两端连接直螺纹套筒的钢筋推放到预定位置，采用Φ8措施钢筋焊接固定，然后完成直螺纹套筒与型钢的定尺连接，施工应从中间开始向两边进行施工；钢筋与直螺纹套筒实施连接后，套筒与型钢连接。

所述的步骤3对于梁下部钢筋与桩内型钢的连接，把钢筋与直螺纹套筒连接后，将整段钢筋推进到预定位置，采用措施钢筋焊接固定，以防自然垂曲，钢筋间距小钢筋推进从中间向两边进行，与普通焊接相比焊接操作困难、保证焊接质量的技术难度加大。

所述的步骤2和3内的梁为型钢梁，其施工工艺流程为：施工准备→桩距校核→(清除障碍物→)放样定位→(校核拼装梁→)吊装就位→支撑焊接→焊接及验收→定尺连接及钢筋松绑→支设模板→(试块制作→运输混凝土→)混凝土浇筑→养护。

本发明在梁、桩内设置型钢，桩内型钢的垂直度与梁内型钢的高程位置偏差±5mm。梁内型钢与桩内型钢受梁、桩内钢筋的影响，在施工作业面受限情况下在节点区实施有效的刚性连接。梁下部钢筋与桩内型钢翼缘相连接时，由于连接材料刚性不同，有效连接后不能伸缩，需采取新的定尺连接技术。

本发明具有以下有益效果：

1、通过全过程的监测和分析，托换基础梁—型钢混凝土灌注桩结构施工成功实现跨越既有建(构)筑物，安全度较高，托换基础梁内型钢水平度、灌注桩内型钢垂直度、托换区域地表沉降各个监测要素均得到有效的控制，施工质量验收达到合格，型钢的应用减小构件的截面尺寸，提高了结构刚度和承载能力，具有较好的经济效应。

2、对既有建(构)筑物，如隧道的正常运营没有产生任何影响，该项目施工中多次迎接省市各级领导的参观指导，劲钢砼转换柱、梁的施工及其砼浇筑质量得到了高度评价，给企业带来了良好的社会信誉。

3、实施时未产生建筑垃圾及扬尘污染，与当前国家提倡的绿色施工政策相符合，取得了良好的环境效益。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明的劲钢柱就位场地硬化平面图；

图2为本发明的灌注桩内型钢就位固定图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为图2的B-B向剖视图；

图5为本发明的套筒与型钢连接的剖视图；

图6为本发明的机械钻孔灌注桩施工工艺流程图；

图7为本发明的型钢梁施工工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参照图1-7，本具体实施方式采用以下技术方案：跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法，具体如下：

1灌注桩二次成孔及型钢就位固定(以桩径Φ1500mm为例)

(1.1)施工作业面准备。以梁底部标高以下150mm作为土方开挖控制底标高，进行施工作业面土基处理。

(1.2)预埋钢板。在距桩中心1050mm且与H型钢钢骨柱腹板平行处的垫层内埋设4块260mm×200mm×12mm钢板1，其钢板面标高与混凝土面标高相平。

(1.3)场地硬化并预留桩位。采用C20混凝土浇筑2300mm宽，150mm厚的钢筋混凝土条带，内配ф10@150的双向钢筋网片，超出桩边300mm，在桩位处以桩心为中心留设1700mm×1700mm×150mm的洞口2，如图1所示；

(1.4)灌注桩施工。在预留的桩位处进行钻孔，第一次钻孔深度H1＝3m，直径Φ＝1600mm，安装钢护筒并调整好位置，用混凝土浇筑填塞垫层与桩护筒之间空隙，第二次成孔孔径Φ1500mm，长度按照设计要求。

(1.5)灌注桩内型钢就位固定。二次成孔完毕，将H型钢调入桩孔内，然后利用型钢柱顶钢板3上焊接的16b型(160mmx65mmx8.5mm)槽钢4(16b型槽钢4中心设置有吊耳11)搁置在装外侧预埋钢板上，根据垫层上所弹桩位线进行准确定位，定位后将槽钢与垫层内预埋钢板满焊牢固。

桩内H型钢翼缘处采用80mmx60mmx4mm的方钢撑(护筒外翼缘矩形钢撑6-1和桩内翼缘矩形钢撑6-2)与钢护筒5上下口处焊牢固，具体方法为：当H型钢顶部校正加固完成后，派专业电焊技术人员利用软梯下至H型钢底部，利用80mmx60mmx40mm的矩形钢管6-3四个方向撑牢土体与H型钢7并焊接牢固，然后上至钢护筒底部，利用80mmx60mmx40mm的矩形钢管6-4四个方向撑牢钢护筒与H型钢7(H型钢外部为桩身12)并焊接牢固，校正就位后进行砼浇筑(砼垫层10，内配钢筋)，采用双导管同时均衡浇筑，浇筑的同时随时利用垫层上桩位墨线进行拉线检测，和全站仪和水平仪进行位置和标高进行检查校正，就位固定如图2、图3和图4所示。

2、直螺纹套筒与灌注桩型钢的定尺连接：

对于梁下部钢筋与桩内型钢7的连接问题，因钢筋和型钢材料的刚性不同，把钢筋与直螺纹套筒连接后，将两端连接直螺纹套筒8的钢筋推放到预定位置，采用Φ8措施钢筋9焊接固定，然后完成直螺纹套筒与型钢的定尺连接，施工应从中间开始向两边进行施工。钢筋与直螺纹套筒实施连接后，套筒与型钢连接如图5所示。

所述的机械钻孔灌注桩施工工艺流程见图6所示，所述的型钢梁施工工艺流程见图7所示。

梁下部钢筋与桩内型钢翼缘的定尺连接技术

3、对于梁下部钢筋与桩内型钢的连接，把钢筋与直螺纹套筒连接后，将整段钢筋推进到预定位置，采用措施钢筋焊接固定，以防自然垂曲，钢筋间距小钢筋推进从中间向两边进行，与普通焊接相比焊接操作困难、保证焊接质量的技术难度加大。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、灌注桩二次成孔及型钢就位固定，以桩径Φ1500mm为例；(2)、直螺纹套筒与灌注桩型钢的定尺连接；(3)、梁下部钢筋与桩内型钢翼缘的定尺连接。

2.根据权利要求1所述的跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体包括以下工艺流程：

(1.1)、施工作业面准备：以梁底部标高以下150mm作为土方开挖控制底标高，进行施工作业面土基处理；

(1.2)、预埋钢板：在距桩中心1050mm且与H型钢钢骨柱腹板平行处的垫层内埋设4块260mm×200mm×12mm钢板，其钢板面标高与混凝土面标高相平；

(1.3)、场地硬化并预留桩位：采用C20混凝土浇筑2300mm宽，150mm厚的钢筋混凝土条带，内配ф10@150的双向钢筋网片，超出桩边300mm，在桩位处以桩心为中心留设1700mm×1700mm×150mm的洞口；

(1.4)、灌注桩施工：在预留的桩位处进行钻孔，第一次钻孔深度H1＝3m，直径Φ＝1600mm，安装钢护筒并调整好位置，用混凝土浇筑填塞垫层与桩护筒之间空隙，第二次成孔孔径Φ1500mm，长度按照设计要求；

(1.5)、灌注桩内型钢就位固定：二次成孔完毕，将H型钢调入桩孔内，然后利用型钢柱顶钢板上焊接的16b型(160mmx65mmx8.5mm)槽钢搁置在装外侧预埋钢板上，根据垫层上所弹桩位线进行准确定位，定位后将槽钢与垫层内预埋钢板满焊牢固；

桩内H型钢翼缘处采用80mmx60mmx4mm的方钢撑与钢护筒上下口处焊牢固，具体方法为：当H型钢顶部校正加固完成后，派专业电焊技术人员利用软梯下至H型钢底部，利用80mmx60mmx40mm的矩形钢管4个方向撑牢土体与H型钢并焊接牢固，然后上至钢护筒底部，利用80mmx60mmx40mm的矩形钢管4个方向撑牢钢护筒与H型钢并焊接牢固，校正就位后进行砼浇筑，采用双导管同时均衡浇筑，浇筑的同时随时利用垫层上桩位墨线进行拉线检测，和全站仪和水平仪进行位置和标高进行检查校正，就位固定。

3.根据权利要求2所述的跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法，其特征在于，所述的步骤(1.4)的中的钻孔灌注桩施工工艺流程为：施工准备→放样定位→(清除障碍物→)钻机定位→(制浆→)埋设护筒→(选择钻进参数→)钻进成孔(→泥浆循环→泥浆外运)→清孔→(制作钢筋笼→运送钢筋笼→)下钢筋笼和固定型钢→(拼接导管→)下导管→(运输混凝土(→试块制作)→)混凝土灌注→起拔护筒→回填桩孔。

4.根据权利要求1所述的跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法，其特征在于，所述的步骤(2)对于梁下部钢筋与桩内型钢的连接问题，因钢筋和型钢材料的刚性不同，把钢筋与直螺纹套筒连接后，将两端连接直螺纹套筒的钢筋推放到预定位置，采用Φ8措施钢筋焊接固定，然后完成直螺纹套筒与型钢的定尺连接，施工应从中间开始向两边进行施工；钢筋与直螺纹套筒实施连接后，套筒与型钢连接。

5.根据权利要求1所述的跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法，其特征在于，所述的步骤(3)对于梁下部钢筋与桩内型钢的连接，把钢筋与直螺纹套筒连接后，将整段钢筋推进到预定位置，采用措施钢筋焊接固定，以防自然垂曲，钢筋间距小钢筋推进从中间向两边进行，与普通焊接相比焊接操作困难、保证焊接质量的技术难度加大。

6.根据权利要求1所述的跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法，其特征在于，所述的步骤(2)和步骤(3)内的梁为型钢梁，其施工工艺流程为：施工准备→桩距校核→(清除障碍物→)放样定位→(校核拼装梁→)吊装就位→支撑焊接→焊接及验收→定尺连接及钢筋松绑→支设模板→(试块制作→运输混凝土→)混凝土浇筑→养护。