CN110424459B - 一种不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺 - Google Patents
一种不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺，其技术方案要点是：具体包括以下步骤：S1、工作坑围护体系施工：在现有道路两侧的设计通道口外侧施工型钢水泥土围护墙，在设计通道口两侧形成封闭的围护体系兼止水帷幕；S2、下承桩基施工：在垂直于现有道路的两道围护墙内外两侧施工下承桩基，外侧下承桩基顶部超过设计通道的顶部位置，内侧下承桩基浇筑至设计通道底部位置；S3、导向支撑横梁施工；S4、通道顶面水平打桩；S5、通道侧面水平打桩；S6、通道开挖和主体结构施工；S7、临时支护结构拆除：通道主体结构施工完成后，将通道建筑界限范围内的临时支护结构拆除。
Description
技术领域
本发明涉及一种工程施工工艺，特别涉及一种不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺。
背景技术
下穿通道是实现道路立体交叉、解决交通难题或行人分流通过的重要途径，在现有道路施工下穿通道时通常封闭现有道路进行封闭施工，增加了交通拥堵。
现有公开号为CN110043269A的中国专利，其公开了一种高速公路隧道洞身的开挖施工工艺，包括Ⅴ级围岩段开挖施工流程、Ⅴ级围岩段的紧急停车带开挖施工流程、Ⅳ级围岩段开挖施工流程、Ⅳ级围岩段的紧急停车带开挖施工流程、Ⅲ级围岩段开挖施工流程和Ⅲ级围岩段的紧急停车带开挖施工流程。Ⅴ级围岩段开挖施工流程采用环形开挖留核心土法施工；Ⅴ级围岩段的紧急停车带开挖施工流程采用CD法施工；Ⅳ级围岩段开挖施工流程采用台阶法开挖或短台阶法开挖；Ⅳ级围岩段的紧急停车带开挖施工流程采用三台阶法开挖；Ⅲ级围岩段开挖施工流程采用全断面开挖；Ⅲ级围岩段的紧急停车带开挖施工流程采用台阶法开挖。
上述的这种隧道洞身的开挖施工工艺能缩短施工周期，对围岩扰动小，安全可靠，但是上述的这种隧道洞身的开挖施工工艺依旧存在着一些缺点，如：第一、缺少必要的维护，隧道上方处可能会产生坍塌的危险，并且在施工时隧道上方需要进行隔离；第二、开挖过程相对繁杂；第三、开挖的隧道的过程中缺少必要的支撑手段，只能适应于较小隧道截面的开挖。
发明内容
针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺，以解决背景技术中提到的问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺，具体包括以下步骤：
S1、工作坑围护体系施工：在现有道路两侧的设计通道口外侧施工型钢水泥土围护墙，其中型钢水泥土围护墙的形状为矩形，从而在设计通道口两侧形成封闭的围护体系兼止水帷幕；
S2、下承桩基施工：在围护墙内外施工下承桩基，外侧下承桩基顶部超过设计通道的顶部位置，内侧下承桩基浇筑至设计通道底部位置，其中内侧下承桩基包括内侧边桩和中部桩；
S3、导向支撑横梁施工：破除围护墙外侧施工的下承桩基的桩基桩头，施工位于设计通道顶部的钢筋混凝土横梁，在横梁与后续支柱连接位置预留连接筋，施工时将两个外侧下承桩基连接在一起形成施工支架，浇筑横梁时在顶面预设弧形钢槽为打桩提供导向和支撑, 浇筑横梁时在下部增加挡块对后期施工的支柱形成水平约束并增强侧向支护能力；
S4、通道顶面水平打桩：
S41、在围护墙内第一次开挖至打桩机械所需标高时浇筑临时30cm厚混凝土平台，架设打桩机械，吊装空心管桩，在管桩前端安装钻头，管桩内插入钻杆与钻头相连，管桩前端搁置在弧形钢槽上，中后部搁置在打桩平台上；
S42、从左侧开始第一根水平管桩施工，打桩平台通过弧形夹具推送管桩并保持管桩水平，管桩前端钻头推进并切削土体，钻杆前端喷射润滑液以塑流化土体，同时减小管桩及周边土体的摩阻力以顺利推进，土体沿管桩内部输送直至进入后端土体收集池，打入第一根水平管桩后进行接桩及接长钻杆，施工过程中直至管桩到达对面横梁后拆除钻头及钻杆；
S43、依次密集进行通道结构顶面所有水平管桩施工，施工完成后将管桩内空心部分冲洗干净，用高流动性细石混凝土灌注填充并两头进行封堵，对间隙进行聚合物注浆加固，在现有道路下通道顶面位置形成管桩支撑顶棚；
S5、通道侧面水平打桩：围护墙内第二次开挖至通道结构底部，做好施工降水及排水，浇筑结构底板，在通道侧墙位置外侧进行侧向打桩，从下而上依次紧密打入管桩贯穿水泥土围护墙及道路下土体进入道路对面，打完桩后用钢筋混凝土支柱将侧向管桩及围护墙内侧边桩连接在一起，在通道侧向位置形成侧向支撑，侧面管桩支柱截面为方形，侧面管桩支柱的边长为1.5-2倍桩径，侧面管桩支柱的下部与底板连接，侧面管桩支柱的上部与横梁连接，支柱上部钢筋与横梁相应位置预留连接筋连接，使用混凝土浇筑为一体；
S6、通道开挖和主体结构施工：在管桩支撑顶棚及侧向支撑维护下，开挖通道空间，施工通道主体结构；
S7、临时支护结构拆除：通道主体结构施工完成后，将通道建筑界限范围内的临时支护结构拆除。
较佳的，所述S1中施工围护墙的长度比设计通道外边距长50-80cm，宽度为现有道路的一半宽度加3m。
较佳的，所述S2在下承桩基施工时在垂直于现有道路的两道围护墙内外两侧施工下承桩基，外侧下承桩基顶部超过设计通道的顶部位置，内侧下承桩基浇筑至设计通道底部位置，内侧下承桩基顶的孔洞先采用水泥土进行回填。
较佳的，所述S2在下承桩施工时在垂直于现有道路的两道围护墙内外两侧施工下承桩基，外侧下承桩基顶部超过设计通道的顶部位置，内侧下承桩基浇筑至设计通道底部位置，视通道宽度必要时增加中部下承桩。
较佳的，所述S41在围护墙内第一次开挖至打桩机械所需标高时浇筑临时30cm厚混凝土平台，架设打桩机械，吊装的空心管桩直径为300-600mm，在管桩前端安装的钻头为前端带刃脚的旋挖钻，管桩内插入钻杆与钻头相连。
较佳的，所述S5在通道侧面水平打桩，打完桩后用钢筋混凝土支柱将侧向管桩及围护墙内侧边桩连接在一起，连接的方式为先将内侧边桩钢筋接长后浇筑结构柱，将管桩包裹浇筑在一起。
较佳的，所述S3在导向支撑横梁施工时，破除围护墙外侧施工的下承桩基的桩基桩头，施工位于设计通道顶部的钢筋混凝土横梁，施工时将两个外侧下承桩基连接在一起形成施工支架，浇筑横梁时在顶面预设弧形钢槽，其中弧形钢槽为半圆形槽，若干个弧形钢槽彼此相互连接。
综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
第一、不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺通过依次采用工作坑围护体系施工、下承桩基施工、导向支撑横梁施工、通道顶面水平打桩、通道侧面水平打桩以及通道开挖和主体结构施工等七个步骤，在设计通道的顶部形成了管桩顶面支护，在设计通道的两侧形成了以内侧下承桩基和侧面管桩支护为一体的第一重侧面支护，并在第一重侧面支护的外侧形成了型钢水泥土围护墙作为止水和支护的第二重侧面支护，同时在第二重侧面支护的外侧形成了以外侧下承桩基为支护结构的第三重侧面支护，能够充分的保证下穿通道在开挖时现有道路不发生坍塌，还能够在不影响现有道路通行的条件下完成下穿通道的施工；
第二、不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺主要的难点在于打桩和做围护，但是相对于开挖隧道的工艺难度，此施工工艺不复杂，施工时间较短；
第三、不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺对于较宽的下穿通道施工也较为适用，同时也能够保证在不影响现有道路通行的前提下完成施工过程。
附图说明
图1是用于展示采用不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺时所建造的下穿通道施工主体结构；
图2是用于展示打桩机在施工时的施工示意图；
图3是用于展示围护墙的结构示意图；
图4是用于展示不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1至图4，一种不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺，具体包括以下步骤：
S1、工作坑围护体系施工：在现有道路两侧的设计通道口外侧施工型钢水泥土围护墙，其中型钢水泥土围护墙的形状为矩形，从而在设计通道口两侧形成封闭的围护体系兼止水帷幕；
S2、下承桩基施工：在围护墙内外施工下承桩基，外侧下承桩基顶部超过设计通道的顶部位置，内侧下承桩基浇筑至设计通道底部位置，其中内侧桩下承基包括内侧边桩和中部桩；
S3、导向支撑横梁施工：破除围护墙外侧施工的下承桩基的桩基桩头，施工位于设计通道顶部的钢筋混凝土横梁，在横梁与后续支柱连接位置预留连接筋，施工时将两个外侧下承桩基连接在一起形成施工支架，浇筑横梁时在顶面预设弧形钢槽为打桩提供导向和支撑, 浇筑横梁时在下部增加挡块对后期施工的支柱形成水平约束并增强侧向支护能力；
S4、通道顶面水平打桩：
S41、在围护墙内第一次开挖至打桩机械所需标高时浇筑临时30cm厚混凝土平台，架设打桩机械，吊装空心管桩，在管桩前端安装钻头，管桩内插入钻杆与钻头相连，管桩前端搁置在弧形钢槽上，中后部搁置在打桩平台上；
S42、从左侧开始第一根水平管桩施工，打桩平台通过弧形夹具推送管桩并保持管桩水平，管桩前端钻头推进并切削土体，钻杆前端喷射润滑液以塑流化土体，同时减小管桩及周边土体的摩阻力以顺利推进，土体沿管桩内部输送直至进入后端土体收集池，打入第一根水平管桩后进行接桩及接长钻杆，施工过程中直至管桩到达对面横梁后拆除钻头及钻杆；
S43、依次密集进行通道结构顶面所有水平管桩施工，施工完成后将管桩内空心部分冲洗干净，用高流动性细石混凝土灌注填充并两头进行封堵，对间隙进行聚合物注浆加固，在现有道路下通道顶面位置形成管桩支撑顶棚；
S5、通道侧面水平打桩：围护墙内第二次开挖至通道结构底部，做好施工降水及排水，浇筑结构底板，在通道侧墙位置外侧进行侧向打桩，从下而上依次紧密打入管桩贯穿水泥土围护墙及道路下土体进入道路对面，打完桩后用钢筋混凝土支柱将侧向管桩及围护墙内侧边桩连接在一起，在通道侧向位置形成侧向支撑，侧面管桩支柱截面为方形，侧面管桩支柱的边长为1.5-2倍桩径，侧面管桩支柱的下部与底板连接，侧面管桩支柱的上部与横梁连接，支柱上部钢筋与横梁相应位置预留连接筋连接，使用混凝土浇筑为一体；
S6、通道开挖和主体结构施工：在管桩支撑顶棚及侧向支撑维护下，开挖通道空间，施工通道主体结构；
S7、临时支护结构拆除：通道主体结构施工完成后，将通道建筑界限范围内的临时支护结构拆除。
其中，S1中施工围护墙的长度比设计通道外边距长50cm，宽度为现有道路的一半宽度加3m。
其中，S2在下承桩基施工时在垂直于现有道路的两道围护墙内外两侧施工下承桩基，外侧下承桩基顶部超过设计通道的顶部位置，内侧下承桩基浇筑至设计通道底部位置，内侧下承桩基顶的孔洞先采用水泥土进行回填。
其中，S2在下承桩施工时在垂直于现有道路的两道围护墙内外两侧施工下承桩基，外侧下承桩基顶部超过设计通道的顶部位置，内侧下承桩基浇筑至设计通道底部位置，视通道宽度必要时增加中部下承桩。
其中，S41在围护墙内第一次开挖至打桩机械所需标高时浇筑临时30cm厚混凝土平台，架设打桩机械，吊装的空心管桩直径为300mm，在管桩前端安装的钻头为前端带刃脚的旋挖钻，管桩内插入钻杆与钻头相连。
其中，S5在通道侧面水平打桩，打完桩后用钢筋混凝土支柱将侧向管桩及围护墙内侧边桩连接在一起，连接的方式为先将内侧边桩钢筋接长后浇筑结构柱，将管桩包裹浇筑在一起。
其中，S3在导向支撑横梁施工时，破除围护墙外侧施工的下承桩基的桩基桩头，施工位于设计通道顶部的钢筋混凝土横梁，施工时将两个外侧下承桩基连接在一起形成施工支架，浇筑横梁时在顶面预设弧形钢槽，其中弧形钢槽为半圆形槽，若干个弧形钢槽彼此相互连接。
通过采用上述的方案使得本发明具有以下效果：不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺通过依次采用工作坑围体系护施工、下承桩基施工、导向支撑横梁施工、通道顶面水平打桩、通道侧面水平打桩以及通道开挖和主体结构施工七个步骤，在设计通道的顶部形成了管桩顶面支护，在设计通道的两侧形成了以内侧下承桩基和侧面管桩支护为一体的第一重侧面支护，并在第一重侧面支护的外侧形成了型钢水泥土围护墙作为止水和支护的第二重侧面支护，同时在第二重侧面支护的外侧形成了以外侧下承桩基为支护结构的第三重侧面支护，能够充分的保证下穿通道在开挖时现有道路不发生坍塌，还能够在不影响现有道路通行的条件下完成下穿通道的施工；此外，不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺主要的难点在于打桩和做围护，但是相对于开挖隧道的工艺难度，此施工工艺不复杂，施工时间较短；再者，不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺对于较宽的下穿通道施工也较为适用，同时也能够保证在不影响现有道路通行的前提下完成施工过程。
实施例2
与实施例1的不同之处在于：S1中施工围护墙的长度比设计通道外边距长80cm，宽度为现有道路的一半宽度加3m；
S41在围护墙内第一次开挖至打桩机械所需标高时浇筑临时30cm厚混凝土平台，架设打桩机械，吊装的空心管桩直径为600mm，在管桩前端安装的钻头为前端带刃脚的旋挖钻，管桩内插入钻杆与钻头相连。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、工作坑围护体系施工：在现有道路两侧的设计通道口外侧施工型钢水泥土围护墙，其中型钢水泥土围护墙的形状为矩形，从而在设计通道口两侧形成封闭的围护体系兼止水帷幕；
S2、下承桩基施工：在围护墙内外施工下承桩基，外侧下承桩基顶部超过设计通道的顶部位置，内侧下承桩基浇筑至设计通道底部位置，其中内侧下承桩基包括内侧边桩和中部桩；
S3、导向支撑横梁施工：破除围护墙外侧施工的下承桩基的桩基桩头，施工位于设计通道顶部的钢筋混凝土横梁，在横梁与后续支柱连接位置预留连接筋，施工时将两个外侧下承桩基连接在一起形成施工支架，浇筑横梁时在顶面预设弧形钢槽为打桩提供导向和支撑, 浇筑横梁时在下部增加挡块对后期施工的支柱形成水平约束并增强侧向支护能力；
S4、通道顶面水平打桩：
S41、在围护墙内第一次开挖至打桩机械所需标高时浇筑临时30cm厚混凝土平台，架设打桩机械，吊装空心管桩，在管桩前端安装钻头，管桩内插入钻杆与钻头相连，管桩前端搁置在弧形钢槽上，中后部搁置在打桩平台上；
S42、从左侧开始第一根水平管桩施工，打桩平台通过弧形夹具推送管桩并保持管桩水平，管桩前端钻头推进并切削土体，钻杆前端喷射润滑液以塑流化土体，同时减小管桩及周边土体的摩阻力以顺利推进，土体沿管桩内部输送直至进入后端土体收集池，打入第一根水平管桩后进行接桩及接长钻杆，施工过程中直至管桩到达对面横梁后拆除钻头及钻杆；
S43、依次密集进行通道结构顶面所有水平管桩施工，施工完成后将管桩内空心部分冲洗干净，用高流动性细石混凝土灌注填充并两头进行封堵，对间隙进行聚合物注浆加固，在现有道路下通道顶面位置形成管桩支撑顶棚；
S5、通道侧面水平打桩：围护墙内第二次开挖至通道结构底部，做好施工降水及排水，浇筑结构底板，在通道侧墙位置外侧进行侧向打桩，从下而上依次紧密打入管桩贯穿水泥土围护墙及道路下土体进入道路对面，打完桩后用钢筋混凝土支柱将侧向管桩及围护墙内侧边桩连接在一起，在通道侧向位置形成侧向支撑，侧面管桩支柱截面为方形，侧面管桩支柱的边长为1.5-2倍桩径，侧面管桩支柱的下部与底板连接，侧面管桩支柱的上部与横梁连接，支柱上部钢筋与横梁相应位置预留连接筋连接，使用混凝土浇筑为一体；
S6、通道开挖和主体结构施工：在管桩支撑顶棚及侧向支撑维护下，开挖通道空间，施工通道主体结构；
S7、临时支护结构拆除：通道主体结构施工完成后，将通道建筑界限范围内的临时支护结构拆除。
2.根据权利要求1所述的一种不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺，其特征在于：所述S1中施工围护墙的长度比设计通道外边距长50-80cm，宽度为现有道路的一半宽度加3m。
3.根据权利要求1所述的一种不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺，其特征在于：所述S2在下承桩基施工时在垂直于现有道路的两道围护墙内外两侧施工下承桩基，外侧下承桩基顶部超过设计通道的顶部位置，内侧下承桩基浇筑至设计通道底部位置，内侧下承桩基顶的孔洞先采用水泥土进行回填。
4.根据权利要求1所述的一种不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺，其特征在于：所述S2在下承桩施工时在垂直于现有道路的两道围护墙内外两侧施工下承桩基，外侧下承桩基顶部超过设计通道的顶部位置，内侧下承桩基浇筑至设计通道底部位置，视通道宽度必要时增加中部下承桩。
5.根据权利要求1所述的一种不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺，其特征在于：所述S41在围护墙内第一次开挖至打桩机械所需标高时浇筑临时30cm厚混凝土平台，架设打桩机械，吊装的空心管桩直径为300-600mm，在管桩前端安装的钻头为前端带刃脚的旋挖钻，管桩内插入钻杆与钻头相连。
6.根据权利要求1所述的一种不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺，其特征在于：所述S5在通道侧面水平打桩，打完桩后用钢筋混凝土支柱将侧向管桩及围护墙内侧边桩连接在一起，连接的方式为先将内侧边桩钢筋接长后浇筑结构柱，将管桩包裹浇筑在一起。
7.根据权利要求1所述的一种不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺，其特征在于：所述S3在导向支撑横梁施工时，破除围护墙外侧施工的下承桩基的桩基桩头，施工位于设计通道顶部的钢筋混凝土横梁，施工时将两个外侧下承桩基连接在一起形成施工支架，浇筑横梁时在顶面预设弧形钢槽，其中弧形钢槽为半圆形槽，若干个弧形钢槽彼此相互连接。
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| GR01 | Patent grant | ||
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