CN110593307A - 一种上跨拟建隧道地下综合管廊预保护结构的施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种上跨拟建隧道地下综合管廊预保护结构的施工方法,包括以下步骤,(1)绑扎钢筋笼,(2)施工:首先设置混凝土导墙定位钻孔咬合桩围护结构,然后埋设护筒、泥浆制备、钻孔、清孔、下放钢筋笼、浇筑混凝土,然后进行高压旋喷柱满堂加固施工,再是在钻孔咬合桩围护结构上钻孔植筋,然后钻孔咬合桩围护结构钢筋笼绑扎在一起,使地下综合管廊侧墙与钻孔咬合桩围护结构形成复合墙,协同受力,接着对地下综合管廊底板、侧板及顶板进行浇筑,(3)回填土并恢复路面,交工验收。本发明采用旋喷桩满堂加固的方法,可提高地基承载力并减小不均匀变形。

Description

一种上跨拟建隧道地下综合管廊预保护结构的施工方法
技术领域
本发明属于地下综合管廊施工领域,特别涉及一种上跨拟建隧道地下综合管廊预保护结构的施工方法。
背景技术
随着城市化进程的不断发展,城市土地的稀缺性变得越来越明显,这也导致地下空间的开发利用变得尤为重要。越来越多的地下管廊、盾构隧道工程先后开挖,上下交叉及小净距地下管廊、隧道等近接工程大量涌现。地下管廊、盾构隧道的开挖环境本身就比较复杂,在施工过程中易受地质条件的影响,面临土体扰动过大等诸多问题。而在已有的隧道、管廊附近进行近接开挖施工,则会再一次引起既有隧道、管廊周围土体和支护结构的应力重分布,对交叉段附近岩土和支护结构受力有很大的影响,巨大的风险性很大程度上增加了施工的难度。因此,应当事先做好规划,并对先完工结构在设计和施工时就进行预保护。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点和不足,提供了一种减小和控制未来隧道施工对上部地下综合管廊的影响的上跨拟建隧道地下综合管廊预保护结构的施工方法。
为了实现上述发明目的,本发明采用了以下的技术方案:
一种上跨拟建隧道地下综合管廊预保护结构的施工方法,该方法包括以下步骤:
(1) 施工前准备:整平场地至要求标高,绑扎钻孔咬合桩围护结构的钢筋笼,钢筋笼由普通钢筋和玻璃纤维筋制成,普通钢筋和玻璃纤维筋之间采用U型卡连接,玻璃纤维筋之间的搭接长度不小于40dm;
(2)围护结构施工:在地下综合管廊侧墙周围设置混凝土导墙定位钻孔咬合桩围护结构,然后埋设护筒、泥浆制备、钻孔、清孔、下放钢筋笼、浇筑混凝土;
(3)抗拔减沉桩施工:首先钻孔,在孔内放入挤扩设备在设计要求部位对土体进行侧向挤扩,形成支盘,提升挤扩支盘机,放入钢筋笼,灌注抗拔减沉桩桩身混凝土,钢筋笼顶部有预留钢筋,预留钢筋与地下综合管廊一同浇筑;
(4)加固层施工:地下综合管廊底部地基内进行高压旋喷桩满堂加固施工;
(5)开挖基坑及支撑施工;
(6)基坑开挖至设计标高后,对坑底进行清理和整平,在高压旋喷桩加固层上布设地梁,高压旋喷桩加固层与地下综合管廊底板之间的地梁空隙内铺设碎石垫层;
(7)进行素砼垫层浇筑,再对地下综合管廊底板、侧墙及顶板进行浇筑,地下综合管廊结构与钻孔咬合桩围护结构之间设置强连接,强连接是指通过在地下综合管廊侧墙上钻孔植筋,然后植筋与钻孔咬合桩围护结构钢筋笼绑扎在一起,使地下综合管廊侧墙与钻孔咬合桩围护结构形成复合墙;在地下综合管廊外表面与钻孔咬合桩围护结构之间布设防水层;
(8)回填:地下综合管廊侧墙砼达到设计强度90%后,拆除钢支撑;待砼强度达到设计强度的100%后,回填顶板覆土至第一道支撑下,拆除第一道支撑,回填土并恢复路面;
(9)在地下综合管廊上下左右四个位置的中间对称布置纵向分布式光纤,并沿地下综合管廊内壁间隔布置一圈环向分布式光纤:首先进行铺设位置的除尘,待除尘完毕后,使用酒精清洗光滑线路,经过定线、打磨、除尘、线路清洗后将感测光缆平铺在打磨面上并固定,之后涂刷环氧树脂胶以全面黏贴方式将初步固定的光缆全面黏贴覆盖,再使用电吹风机热化胶体加强固定;并且以同样的粘贴方式在沿地下综合管廊内壁间隔布置一圈环向分布式光纤;
(10)交工验收。
作为优选,所述步骤S7中的地下综合管廊外表面与钻孔咬合桩围护结构之间布设的防水层为防水沥青。
作为优选,所述步骤S4中在地下综合管廊3底部地基3-5m深度范围内进行高压旋喷桩满堂加固施工。
作为优选,在拟建隧道穿越的深度范围内的围护桩内设置玻璃纤维筋,其他位置仍然采用普通钢筋。
本发明的上跨拟建隧道段管廊地基采用旋喷桩满堂加固,可提高地基承载力并减小不均匀变形;管廊基础设置抗拔减沉桩,钻孔咬合桩围护结构与管廊外表面之间设置防水层,并在高压旋喷桩加固层上布设地梁及碎石垫层,可更好的控制拟建隧道施工对管廊的影响;管廊主体结构与钻孔咬合桩围护结构连接,可进一步控制管廊变形。
本发明钻孔咬合桩围护结构钢筋笼的钢筋采用玻璃纤维筋,避免围护结构形成地障,盾构隧道穿越管廊围护结构时可轻易破碎围护结构,减少施工成本;管廊主体结构与钻孔咬合桩围护结构,利用围护桩作为抗拔减沉桩,可减少抗拔减沉桩设置,节约工程成本。
本发明在地下综合管廊、上下左右四个位置的中间对称布置纵向分布式光纤,并沿地下综合管廊内壁每隔一定位置布置一圈环向分布式光纤,管廊变形和内力监测采用分布式光纤监测,自动监控下穿隧道施工过程中管廊的受力变形,精度好,自动化程度高。
附图说明
图1为本发明正向示意图;
图2为本发明侧向示意图;
图3为拔减沉桩位置示意图;
图4为普通钢筋与玻璃纤维钢筋绑扎方式示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语 “前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
如图1至图4所示,本发明实施方式提供一种上跨拟建隧道地下综合管廊预保护结构的施工方法,包括以下步骤:
(1)整平场地至要求标高,绑扎钻孔咬合桩围护结构1的钢筋笼,所述钢筋笼由普通钢筋6与玻璃纤维筋7制成,咬合围护桩钢筋采用玻璃纤维筋,如此,避免围护结构形成地障,盾构隧道穿越管廊围护结构时可轻易破碎围护结构,减少施工成本;具体地,在本实施例中,仅在拟建隧道穿越的深度范围内的围护桩内设置玻璃纤维筋,其他位置仍然采用普通钢筋;这样既可以避免普通钢筋阻碍拟建隧道施工,又可以节约成本;可选地,玻璃纤维筋7钢筋笼在加工场地集中制作,玻璃纤维筋7与普通钢筋6采用U型卡11连接牢固;在本实施例中,玻璃纤维筋7之间的搭接长度不小于40dm,玻璃纤维筋7与普通钢筋6搭接长度为2m,玻璃纤维螺旋箍筋13用玻璃纤维筋制作,螺旋箍筋间距为150mm,玻璃纤维螺旋箍筋13之间的搭接长度为10dm,普通箍筋14用普通钢筋制作,间距为100mm;
(2)在地下管廊3侧墙周围设置混凝土导墙定位钻孔咬合桩围护结构1,然后埋设护筒、泥浆制备、钻孔、清孔、下放钢筋笼、浇筑混凝土,钻孔咬合桩围护结构1施工完毕;
(3)施工抗拔减沉桩5,首先钻孔,孔径800mm,在孔内放入挤扩设备在设计要求部位对土体进行侧向挤扩,形成支盘,提升挤扩支盘机,放入钢筋笼,钢筋笼顶部有预留钢筋12,浇筑到地下综合管廊3底板中,灌注桩身混凝土,抗拔减沉桩5施工完毕,通过在管廊基础设置抗拔减沉桩,既能为防止管廊上浮提供抗拔作用,又可以减少因为下方拟建隧道施工引起的不均匀沉降;抗拔减沉桩的位置避开拟建隧道的穿越区域,避免影响拟建隧道施工,但这样布置会造成管廊的不均匀受力和变形,因此还在抗拔减沉桩的顶部设置地梁,通过纵横地梁将所有抗拔减沉桩连接在一起整体受力,使得管廊受力更加合理均匀;
(4)地下综合管廊3底部3~5m深度范围内进行φ850@600mm高压旋喷桩4满堂加固施工,可选地,本实施例地下综合管廊3底部3m深度范围内进行φ850@600mm高压旋喷桩4满堂加固施工,上跨拟建隧道段向管廊地基采用高压旋喷桩满堂加固,可提高地基承载力并避免地基不均匀变形;旋喷桩提高地基的承载力,并将抗拔减沉桩和围护结构连接在一起共同受力,管廊的变形由旋喷桩、抗拔减沉桩、围护结构共同控制;
(5)开挖基坑及支撑施工;
(6)坑开挖至设计标高后,对坑底进行清理和整平,在高压旋喷桩加固层上布设地梁,高压旋喷桩加固层与地下综合管廊底板之间的地梁空隙内铺设碎石垫层;地梁高度0.6m;纵梁横梁将所有抗拔减沉桩连接在一起协同受力;
(7) 进行素砼垫层浇筑,再对地下综合管廊底板、侧墙及顶板进行浇筑,地下综合管廊结构与钻孔咬合桩围护结构之间设置强连接,强连接是指通过在地下综合管廊侧墙上钻孔植筋,然后植筋与钻孔咬合桩围护结构钢筋笼绑扎在一起,使地下综合管廊侧墙与钻孔咬合桩围护结构形成复合墙,协同受力;在地下综合管廊外表面与钻孔咬合桩围护结构之间布设防水层;可选地,所述的防水层为防水沥青,在管廊和围护结构之间灌入,这样地下水无法进入管廊和围护结构之间,地下水对管廊造成的浮托力就可以由管廊和围护结构共同承担;
(8)回填:地下综合管廊侧墙砼达到设计强度90%后,拆除钢支撑;待砼强度达到设计强度的100%后,回填顶板覆土至第一道支撑下,拆除第一道支撑,回填土并恢复路面;
(9)在地下综合管廊上下左右四个位置的中间对称布置纵向分布式光纤10,具体的步骤为:首先进行铺设位置的除尘,待除尘完毕后,使用酒精清洗光滑线路,避免一些油污影响布设,经过定线、打磨、除尘、线路清洗后将感测光缆平铺在打磨面上并固定,之后涂刷环氧树脂胶以“全面黏贴”方式将初步固定的光缆全面黏贴覆盖,再使用电吹风机热化胶体,加强固定;然后以同样的方式,沿地下综合管廊内壁以同样的粘贴方式间隔均匀布置一圈环向分布式光纤9;分布式光纤用于连续并且高精度的测量管廊变形和受力,在拟建隧道施工时实时监控管廊;
(10)交工验收。
通过以上方法,本实施方式获得一种上跨拟建隧道地下综合管廊预保护结构,包括地下综合管廊3、钻孔咬合桩围护结构1、高压旋喷柱4,所述地下综合管廊3下方设置地梁16,能减小拟建隧道施工对地下综合管廊3的影响,所述地梁16与地下综合管廊3底板统一浇筑,所述高压旋喷柱4设置在地梁16下,在地下综合管廊3底部3m深度范围内设置高压旋喷桩4,如此,可提高地基承载力、减小地基不均匀变形;
所述高压旋喷柱4与地下综合管廊3底板之间的地梁16空隙内铺设碎石垫层17,能减小拟建隧道施工对地下综合管廊3的影响,所述钻孔咬合桩围护结构1与地下综合管廊3相连,所述钻孔咬合桩围护结构1与地下综合管廊3侧板之间设置强连接8,可进一步利用咬合桩控制管廊变;
强连接8是通过在地下综合管廊3侧墙上钻孔植筋,然后植筋与钻孔咬合桩围护结构1钢筋笼绑扎在一起,再进行浇筑,地下综合管廊3主体结构与钻孔咬合桩围护结构1连接,可进一步利用控制管廊3变形,所述钻孔咬合桩围护结构1顶部通过地梁16相互连接,钻孔咬合桩围护结构1与地下综合管廊3外壁之间铺设防水层,能减小拟建隧道施工对地下综合管廊3的影响,所述钻孔咬合桩围护结构1顶部通过地梁16相互连接;
所述地下综合管廊3上下左右四个位置的中间对称布置纵向分布式光纤10;且在沿地下综合管廊3内壁间隔布置一圈环向分布式光纤9,环向分布式光纤9及纵向分布式光纤10都采用GFRP光缆,管廊变形和内力监测采用分布式光纤监测,自动监控下穿隧道施工过程中管廊的受力变形,精度好,自动化程度高;
钻孔咬合桩围护结构1桩型为钻孔灌注桩,所述中间拟建隧道2将钻孔咬合桩围护结构1分成上、中、下 三部分,其上半部分及下半部分采用普通钢筋6,中间拟建隧道2位置处采用玻璃纤维筋7,避免围护结构1形成地障,盾构隧道穿越管廊3围护结构时可轻易破碎钻孔咬合围护结构1,减少施工成本,玻璃纤维筋7与普通钢筋6之间采用U型卡11连接。
所述地下综合管廊3的底部设置有抗拔减沉桩5,所述抗拔减沉桩5均匀设置,且远离拟建隧道2的位置,抗拔减沉桩的位置避开拟建隧道的穿越区域,避免影响拟建隧道施工,但这样布置会造成管廊的不均匀受力和变形,因此还在抗拔减沉桩的顶部设置地梁,通过纵横地梁将所有抗拔减沉桩连接在一起整体受力,使得管廊受力更加合理均匀;
所述钻孔咬合桩围护结构1与地下综合管廊3外壁之间铺设的防水层为防水沥青15,所述防水沥青15埋深超出高压旋喷柱4,本发明管廊基础设置抗拔减沉桩5,咬合桩围护结构1与地下综合管廊3外表面之间铺设防水沥青15,在管廊和围护结构之间灌入,这样地下水无法进入管廊和围护结构之间,地下水对管廊造成的浮托力就可以由管廊和围护结构共同承担。
本发明采用旋喷桩满堂加固的方法,可提高地基承载力并减小不均匀变形,地下综合管廊3主体结构与钻孔咬合桩围护桩1连接,通过在钻孔咬合桩围护结构1上钻孔植筋,然后钻孔咬合桩围护结构1钢筋笼绑扎在一起,使地下综合管廊3侧墙与钻孔咬合桩围护1结构形成复合墙,协同受力,可进一步利用围护桩控制管廊变形,保护效果好。
在高压旋喷桩4加固层上布设地梁16及碎石垫层17,可更好的控制拟建隧道施工对管廊的影响。
本发明咬合桩围护结构1钢筋采用玻璃纤维筋7,避免咬合桩合围护结构1形成地障,盾构隧道穿越管廊围护结构1时可轻易破碎围护结构1,减少施工成本;管廊主体结构与围护桩连接,利用围护桩作为抗拔减沉桩,可减少抗拔减沉桩设置,节约工程成本。
应当指出,以上实施例仅是本发明的代表性例子。本发明还可以有许多变形。凡是依据本发明的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均应认为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种上跨拟建隧道地下综合管廊预保护结构的施工方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1) 施工前准备:整平场地至要求标高,绑扎钻孔咬合桩围护结构的钢筋笼,钢筋笼由普通钢筋和玻璃纤维筋制成,普通钢筋和玻璃纤维筋之间采用U型卡连接,玻璃纤维筋之间的搭接长度不小于40dm;
(2)围护结构施工:在地下综合管廊侧墙周围设置混凝土导墙定位钻孔咬合桩围护结构,然后埋设护筒、泥浆制备、钻孔、清孔、下放钢筋笼、浇筑混凝土;
(3)抗拔减沉桩施工:首先钻孔,在孔内放入挤扩设备在设计要求部位对土体进行侧向挤扩,形成支盘,提升挤扩支盘机,放入钢筋笼,灌注抗拔减沉桩桩身混凝土,钢筋笼顶部有预留钢筋,预留钢筋与地下综合管廊一同浇筑;
(4)加固层施工:地下综合管廊底部地基内进行高压旋喷桩满堂加固施工;
(5)开挖基坑及支撑施工;
(6)基坑开挖至设计标高后,对坑底进行清理和整平,在高压旋喷桩加固层上布设地梁,高压旋喷桩加固层与地下综合管廊底板之间的地梁空隙内铺设碎石垫层;
(7)进行素砼垫层浇筑,再对地下综合管廊底板、侧墙及顶板进行浇筑,地下综合管廊结构与钻孔咬合桩围护结构之间设置强连接,强连接是指通过在地下综合管廊侧墙上钻孔植筋,然后植筋与钻孔咬合桩围护结构钢筋笼绑扎在一起,使地下综合管廊侧墙与钻孔咬合桩围护结构形成复合墙;在地下综合管廊外表面与钻孔咬合桩围护结构之间布设防水层;
(8)回填:地下综合管廊侧墙砼达到设计强度90%后,拆除钢支撑;待砼强度达到设计强度的100%后,回填顶板覆土至第一道支撑下,拆除第一道支撑,回填土并恢复路面;
(9)在地下综合管廊上下左右四个位置的中间对称布置纵向分布式光纤,并沿地下综合管廊内壁间隔布置一圈环向分布式光纤:首先进行铺设位置的除尘,待除尘完毕后,使用酒精清洗光滑线路,经过定线、打磨、除尘、线路清洗后将感测光缆平铺在打磨面上并固定,之后涂刷环氧树脂胶以全面黏贴方式将初步固定的光缆全面黏贴覆盖,再使用电吹风机热化胶体加强固定;并且以同样的粘贴方式在沿地下综合管廊内壁间隔布置一圈环向分布式光纤;
(10)交工验收。
2.根据权利要求1所述的施工方法,其特征在于,所述步骤S7中的地下综合管廊外表面与钻孔咬合桩围护结构之间布设的防水层为防水沥青。
3.根据权利要求1所述的施工方法,其特征在于,所述步骤S4中在地下综合管廊3底部地基3-5m深度范围内进行高压旋喷桩满堂加固施工。
4.根据权利要求1所述的施工方法,其特征在于,在拟建隧道穿越的深度范围内的围护桩内设置玻璃纤维筋,其他位置仍然采用普通钢筋。
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