CN111379273A - 波纹钢制综合管廊施工方法 - Google Patents

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CN111379273A CN201811638349.2A CN201811638349A CN111379273A CN 111379273 A CN111379273 A CN 111379273A CN 201811638349 A CN201811638349 A CN 201811638349A CN 111379273 A CN111379273 A CN 111379273A
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杨和平
吴爱国
刘智
段文玉
张海力
郑勤富
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/10Tunnels or galleries specially adapted to house conduits, e.g. oil pipe-lines, sewer pipes ; Making conduits in situ, e.g. of concrete ; Casings, i.e. manhole shafts, access or inspection chambers or coverings of boreholes or narrow wells

Abstract

本发明为一种波纹钢制综合管廊施工方法,包括以下步骤,施工准备;测量放样,确定基坑开挖的上坡脚线及下坡脚线;基坑开挖:在开挖线外施作截水沟,确定基坑支护方案,开挖前确定降排水方案,配合开挖过程施作降排水设施,分步分层分级开挖,及时施作基坑支护;基底处理;垫层及底板混凝土施工,预埋波纹钢管廊拼接用地脚螺栓;波纹钢制管廊拼装及防水防腐处理;管廊防变形支架搭设;回填。该波纹钢制综合管廊施工方法操作性好,波纹钢制综合管廊安装快速,安全性高,防水性能良好,成本低,利于推广使用。

Description

波纹钢制综合管廊施工方法
技术领域
本发明涉及地下综合管廊技术领域,尤其涉及一种波纹钢制综合管廊施工方法。
背景技术
综合管廊是指城市地下管道管线综合走廊,在城市地下用于集中收纳各种市政管道管线、广播电视电缆、电力电缆、通信电缆线等的公用隧道,设有专门用于管线安装的吊装口及后期运营维护的检修口、监测系统等,按城市建设规划要求实施集中规划、设计、建设和管理,是城市的“生命大动脉”、保障城市正常运转的重要基础设施。
波纹钢制管廊是一种新型的管廊结构,波纹钢延展性能好,受力特性良好,安装较预制混凝土结构更加快捷方便,采用波纹钢制作成管廊与预制混凝土构件相比,具有自重小、柔性好、施工速度快、成本低等特点,经特殊处理的钢管廊耐久性可达100年。但是波纹钢制管廊的产品标准、施工工艺标准尚不完备,不足以指导现场施工,影响波纹钢制管廊的推广应用。
现有技术中有一种“波纹钢综合管廊的施工方法”,该技术中提出采用管沟开挖、基础处理、波纹钢结构综合管廊拼装与二次防腐、回填的施工方法,主要针对的是圆形波纹钢综合管廊。该技术存在的主要缺点包括:
该方法中开挖过程中一并进行排水处理,在土质不良的多雨地区不适用,管沟开挖过程中存在边坡滑塌风险,将产生重大安全隐患;
该方法基础处理方式单一,若地基承载力不满足要求,仅采用换填或者夯实处理方法某些情况下可能达不到效果或者不经济;
该方法回填时可能造成管廊结构严重变形甚至失稳,造成质量安全事故。
现有技术中还有一种“综合管廊的施工方法”,该方法包括以下步骤施工:施工前准备;平整场地;测量放样;基坑支护及开挖;地基处理;底板钢筋砼浇筑;墙身及顶板钢筋砼浇筑;基坑回填。该方法针对的是明挖法现浇混凝土综合管廊施工,其适用范围小,可能只能用于某个工程项目,不具备推广价值;该方法中基坑开挖分三次进行,对开挖深度较小或太大的基坑均不适用。开挖深度小,分三次开挖方式机械工效低,经济性不好;开挖深度大,分三次开挖方式可能造成一次开挖深度过大,存在严重安全隐患。
由此,本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践,提出一种波纹钢制综合管廊施工方法,以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种波纹钢制综合管廊施工方法,克服现有技术中存在的开挖安全隐患大、边坡防水及基坑排水效果差、回填施工对波纹钢结构管廊变形影响大等问题,该波纹钢制综合管廊施工方法操作性好,波纹钢制综合管廊安装快速,安全性高,防水性能良好,成本低,利于推广使用。
本发明的目的是这样实现的,一种波纹钢制综合管廊施工方法,包括以下步骤,
步骤a、施工准备;
步骤b、测量放样,确定基坑开挖的上坡脚线及下坡脚线;
步骤c、基坑开挖:在开挖线外施作截水沟,确定基坑支护方案,开挖前确定降排水方案,配合开挖过程施作降排水设施,分步分层分级开挖,及时施作基坑支护;
步骤d、基底处理:根据设计图纸及现场地质情况,通过试验确定基底处理方案并实施;
步骤e、垫层及底板混凝土施工,预埋波纹钢管廊拼接用地脚螺栓;
步骤f、波纹钢制管廊拼装及防水防腐处理:波纹钢制管廊的管体板件采用搭接拼装,从底向上进行分片装配;拼装完成后,对波纹钢制管廊的内部和外部分别防水处理,防水施工完成后对波纹钢制管廊整体进行防腐涂装处理;
步骤g、管廊防变形支架搭设:在波纹钢制管廊的内部搭设防变形支架进行临时支撑;
步骤h、回填:采用回填材料单元分层分段对称回填,分层回填、分层夯实、分层检测压实度,待当层回填的压实度合格后,开始上一层的回填施工;
在本发明的一较佳实施方式中,步骤c中,在基坑底部采用明排法结合井点降水排水,包括在基坑底部挖设沿纵向贯通设置的基坑排水沟,在基坑底部沿纵向间隔设置与基坑排水沟连通的集水井,集水井内积水通过水泵排至场外。
在本发明的一较佳实施方式中,在基坑底部平行间隔挖设两条所述基坑排水沟,所述基坑排水沟的横截面尺寸为宽50厘米、深30厘米;基坑底部每隔50米挖设一所述集水井,所述集水井的尺寸为长100厘米、宽100厘米且深50厘米。
在本发明的一较佳实施方式中,步骤c中,基坑支护采用土钉墙、预应力锚杆和型钢腰梁结合的方式,基坑支护的步骤包括,
当层的土方开挖清理边坡后,搭设脚手架,利用脚手架完成孔位布点,在各孔位布点处钻孔;钻孔后,制作安装预应力锚杆,向孔内注浆,安装钢筋网片后喷射混凝土,养护后铺设型钢腰梁,张拉预应力锚杆,固定锁具后进行下层施工。
在本发明的一较佳实施方式中,步骤g中,沿波纹钢制管廊纵向间隔设置能拆除的防变形支架,所述防变形支架包括竖直撑设于波纹钢制管廊一侧的木方立柱,所述木方立柱的顶部设置能横向顶抵波纹钢制管廊的木方横梁,自所述木方立柱的底部斜向上支撑设置钢管斜撑梁,所述钢管斜撑梁的顶端与所述木方横梁远离所述木方立柱的一端顶抵连接。
在本发明的一较佳实施方式中,步骤f中,波纹钢制管廊的管体板件拼装前,复核地脚螺栓,采用钢管搭设中间高两侧底的支架平台;拼装时先安装底部的管体板件,然后自两侧分别向上拼接,在地脚螺栓上先安装一个用于调平的调平螺栓,然后安装带有地脚板的管廊板片,调整地脚板下的螺栓,使地脚板的水平位置符合设计要求,安装好带有地脚板的管廊板片后,在地脚螺栓上安装垫片,垫片上再安装两个螺栓进行管廊板片固定。
在本发明的一较佳实施方式中,步骤f中,每完成一米管体板件拼接后,测定一次截面形状,达到要求后继续拼装,管体板件周向拼接到环形圈合拢时,测定截面形状,采用定位拉杆固定,调整预紧螺栓,拼接顶部管体板件。
在本发明的一较佳实施方式中,步骤f中,波纹钢制管廊拼装完成后,波纹钢制管廊内部粘贴密封胶带进行防水处理,波纹钢制管廊外部涂覆沥青基防水材料单元进行防水处理,防水施工完成后对波纹钢制管廊整体进行防腐涂装处理。
在本发明的一较佳实施方式中,步骤h中,波纹钢制管廊的顶板上部1米范围内回填材料单元采用人工打夯分层夯实,人工打夯前将回填材料单元初步整平,人工打夯按一定方向进行,一夯压半夯,夯夯相连,两遍作业纵横交叉,行夯线路从四边开始,然后夯向中间。
在本发明的一较佳实施方式中,步骤h中,波纹钢制管廊的顶板上部1米~1.7米以下深度处采用三七灰土进行回填,压实度大于等于95%,波纹钢制管廊外部其他位置采用素土回填,压实度大于等于94%。
由上所述,本发明提供的波纹钢制综合管廊施工方法具有如下有益效果:
本发明提供的波纹钢制综合管廊施工方法中,通过基坑支护及明排法结合井点降水排水,有效保证基坑安全;回填前在波纹钢制管廊的内部搭设防变形支架进行临时支撑,确保回填过程管廊主体结构不变形,实现波纹钢制综合管廊的变形控制;本发明提供的波纹钢制综合管廊施工方法,能有效地对波纹钢制综合管廊进行全流程施工指导,确保各项施工工序顺利衔接,提高了施工工作效率,同时确保了基坑开挖及后续施工的安全,有利于管廊主体结构施工变形控制,具有良好的经济效益和社会效益,有利于推广使用。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。其中:
图1:为本发明的波纹钢制综合管廊施工方法的流程图。
图2:为本发明的波纹钢制综合管廊施工方法中基坑开挖步骤的断面示意图。
图3:为本发明的波纹钢制综合管廊施工方法中回填步骤前的断面示意图。
图中:
100、波纹钢制管廊;
1、截水沟;
2、基坑排水沟;
3、固定锁具;
4、型钢腰梁;
5、预应力锚杆;
6、垫层;
7、底板;
8、地脚螺栓;
9、防变形支架;91、木方立柱;92、木方横梁;93、钢管斜撑梁。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式。
本发明提供一种波纹钢制综合管廊施工方法,该方法的流程示意如图1所示,具体包括以下步骤,
步骤a、施工准备;
具体地,准备工作包括:现场“五通一平”,包括做好施工用电、用水、用气、道路、通讯、场地平整等工作;施工设备就位、设备调试与验收;生产性临建等现场准备、技术准备、施工机具准备、材料准备、人力资源准备。
步骤b、测量放样,确定基坑开挖的上坡脚线及下坡脚线;
具体地,复测建设单位提供的测量控制点符合要求后,根据设计图纸,分别用石灰撒出基坑的上坡脚线及下坡脚线。
步骤c、基坑开挖:在开挖线外施作截水沟,确定基坑支护方案,开挖前确定降排水方案,配合开挖过程施作降排水设施,分步分层分级开挖,及时施作基坑支护;
具体地,如图2所示,在开挖线外施作截水沟1(即堑顶施工截水沟),截水沟1的断面尺寸为30厘米*30厘米,基坑开挖分段分层分步进行,根据施工现场特点,合理确定开挖段落划分,在本发明的一具体实施例中,第一层按3.0~4.0米开挖深度进行土方开挖,第二层按2.5~3.0米开挖,第三层以下按2.0~2.7米开挖。坑底下部预留0.3米采用人工清槽,以防扰动坑底土壤。
开挖过程中严格执行“开挖一级、防护一级”方案。基坑支护采用土钉墙、预应力锚杆和型钢腰梁结合的方式,基坑支护的步骤包括,当层的土方开挖清理边坡后,搭设脚手架,利用脚手架完成孔位布点,在各孔位布点处钻孔;钻孔后,制作安装预应力锚杆5,向孔内注浆,安装钢筋网片后喷射混凝土,养护后铺设型钢腰梁4,张拉预应力锚杆5,固定锁具3后进行下层施工。其流程可以简要表达为:土方开挖→清理边坡→搭设脚手架→孔位布点→钻孔→锚杆制作与安装→注浆→安装钢筋网片→喷射混凝土→养护→铺设型钢腰梁、张拉锚杆、固定锁具→下层施工。
步骤c中,在基坑底部采用明排法结合井点降水排水,包括在基坑底部挖设沿纵向贯通设置的基坑排水沟2,在基坑底部沿纵向间隔设置与基坑排水沟连通的集水井,集水井内积水通过水泵排至场外。
在本发明的一具体实施例中,在基坑底部平行间隔挖设两条基坑排水沟2,基坑排水沟的横截面尺寸为宽50厘米、深30厘米;基坑底部每隔50米挖设一集水井,集水井的尺寸为长100厘米、宽100厘米且深50厘米。
通过基坑支护及明排法结合井点降水排水,可有效保证基坑安全。
步骤d、基底处理:根据设计图纸及现场地质情况,通过试验确定基底处理方案并实施;
具体地,当坑底土质不符合设计要求时,及时确定处理方案及范围,根据处理方案及范围采取挖除后换填,换填的合格材料单元采用合格原土或透水性材料,或采取掺石灰改良原土的方式进行软基处理分层压实,其压实度不得小于设计要求,还可以采用碎石桩、粉煤灰桩等方式进行基底处理。
步骤e、垫层及底板混凝土施工,预埋波纹钢管廊拼接用地脚螺栓;
具体地,绑扎底板钢筋、支模,并准备涉及要求的混凝土,如图3所示,按设计图纸施作垫层6及底板7混凝土,对地脚螺栓8进行精确定位,预埋波纹钢管廊拼接用地脚螺栓。
步骤f、波纹钢制管廊拼装及防水防腐处理:波纹钢制管廊的管体板件采用搭接拼装,从底向上进行分片装配;拼装完成后,对波纹钢制管廊的内部和外部分别防水处理,防水施工完成后对波纹钢制管廊整体进行防腐涂装处理;
具体地,波纹钢制管廊100的管体板件拼装前,复核地脚螺栓8,采用钢管搭设中间高两侧底的支架平台,在本发明的一具体实施例中,支架平台宽度为跨径的80%,延波纹钢制管廊纵向长度3~4米,高度根据实际的波形钢板安装后的实际位置确定。整体由管廊一侧端井向前或后方端井进行安装,或者由两个端井中间段向两侧端井方向进行安装,禁止由两个端井向中间进行安装。
拼装时先安装底部的管体板件,然后自两侧分别向上拼接,在地脚螺栓上先安装一个用于调平的调平螺栓,然后安装带有地脚板的管廊板片,调整地脚板下的螺栓,使地脚板的水平位置符合设计要求,安装好带有地脚板的管廊板片后,在地脚螺栓上安装垫片(垫片规格可以是80毫米*80毫米*16毫米),垫片上再安装两个螺栓进行管廊板片固定。
波纹钢制管廊的管体板件采用搭接拼装,不得采用焊接。管体板件(波纹钢板)拼装应按图纸进行,必要时可以采用支撑装置来维持设计截面形状。波纹钢板搭接应结合紧密,在同一位置不得重叠四张以上的波纹钢板,在波纹钢板连接处可采用衬垫或填充物来减少空隙。每完成一米管体板件拼接后,测定一次截面形状,达到要求后继续拼装,管体板件周向拼接到环形圈合拢时,测定截面形状,采用定位拉杆固定,调整预紧螺栓,拼接顶部管体板件。组装时必须按产品设计图来组装,仔细审阅管廊设计图及板片装配图,并认真识别现场板片规格品种及掌握安装顺序。
波纹钢制管廊拼装完成后,波纹钢制管廊内部粘贴密封胶带进行防水处理,波纹钢制管廊外部涂覆沥青基防水材料单元进行防水处理,防水施工完成后对波纹钢制管廊整体进行防腐涂装处理。
步骤g、管廊防变形支架搭设:在波纹钢制管廊100的内部搭设防变形支架进行临时支撑;
具体地,考虑到波纹钢制管廊100是一种柔性结构,在回填前须确保回填过程管廊主体结构不变形。因此,回填前在波纹钢制管廊100的内部搭设防变形支架9进行临时支撑,待回填完成后拆除防变形支架9。
具体地,如图3所示,沿波纹钢制管廊纵向间隔设置能拆除的防变形支架9,防变形支架9包括竖直撑设于波纹钢制管廊一侧的木方立柱91,木方立柱91的顶部设置能横向顶抵波纹钢制管廊的木方横梁92,自木方立柱91的底部斜向上支撑设置钢管斜撑梁93,钢管斜撑梁93的顶端与木方横梁92远离木方立柱91的一端顶抵连接。
步骤h、回填:采用回填材料单元分层分段对称回填,分层回填、分层夯实、分层检测压实度,待当层回填的压实度合格后,开始上一层的回填施工;
具体地,根据设计要求,采用合格的回填材料单元分层分段对称回填,松铺厚度不宜大于30厘米。夯实用的打夯机具应依次夯打,均匀分布,不留间隙。在打夯机具工作不到的地方应采用人力打夯,虚铺厚度不大于30厘米。基坑回填夯实时,要按照一定方向进行,夯夯相接,行行相连,每遍纵横交叉。分层回填、分层夯实、分层做压实度,待当层回填的压实度合格后,方可开始上一层的回填施工。
波纹钢制管廊的顶板上部1米范围内回填材料单元采用人工打夯分层夯实,禁止大型碾压机直接在顶板上部施工,管廊顶板上部1米以外可上压路机静压。人工打夯前将回填材料单元初步整平,人工打夯按一定方向进行,一夯压半夯,夯夯相连,两遍作业纵横交叉,行夯线路从四边开始,然后夯向中间。分层回填、分层夯实、分层做压实度,待当层回填的压实度合格后,方可开始上一层的回填施工。
为加强波纹钢管廊整体防水效果,波纹钢制管廊的顶板上部1米~1.7米以下深度处采用三七灰土进行回填,压实度大于等于95%,波纹钢制管廊外部其他位置采用素土回填,压实度大于等于94%。
三七灰土回填施工流程:生石灰消解及运输→灰土拌合→灰土运输→人工运至槽底回填→整形夯实(人工夯实)→人工清理上表面→接头处理→养生(连续施工时可直接铺设下层灰土)→下层灰土施工。
本发明提供的波纹钢制综合管廊施工方法具有如下有益效果:
本发明提供的波纹钢制综合管廊施工方法中,通过基坑支护及明排法结合井点降水排水,有效保证基坑安全;回填前在波纹钢制管廊的内部搭设防变形支架进行临时支撑,确保回填过程管廊主体结构不变形,实现波纹钢制综合管廊的变形控制;本发明提供的波纹钢制综合管廊施工方法,能有效地对波纹钢制综合管廊进行全流程施工指导,确保各项施工工序顺利衔接,提高了施工工作效率,同时确保了基坑开挖及后续施工的安全,有利于管廊主体结构施工变形控制,具有良好的经济效益和社会效益,有利于推广使用。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种波纹钢制综合管廊施工方法,其特征在于,包括以下步骤,
步骤a、施工准备;
步骤b、测量放样,确定基坑开挖的上坡脚线及下坡脚线;
步骤c、基坑开挖:在开挖线外施作截水沟,确定基坑支护方案,开挖前确定降排水方案,配合开挖过程施作降排水设施,分步分层分级开挖,及时施作基坑支护;
步骤d、基底处理:根据设计图纸及现场地质情况,通过试验确定基底处理方案并实施;
步骤e、垫层及底板混凝土施工,预埋波纹钢管廊拼接用地脚螺栓;
步骤f、波纹钢制管廊拼装及防水防腐处理:波纹钢制管廊的管体板件采用搭接拼装,从底向上进行分片装配;拼装完成后,对波纹钢制管廊的内部和外部分别防水处理,防水施工完成后对波纹钢制管廊整体进行防腐涂装处理;
步骤g、管廊防变形支架搭设:在波纹钢制管廊的内部搭设防变形支架进行临时支撑;
步骤h、回填:采用回填材料单元分层分段对称回填,分层回填、分层夯实、分层检测压实度,待当层回填的压实度合格后,开始上一层的回填施工。
2.如权利要求1所述的波纹钢制综合管廊施工方法,其特征在于,步骤c中,在基坑底部采用明排法结合井点降水排水,包括在基坑底部挖设沿纵向贯通设置的基坑排水沟,在基坑底部沿纵向间隔设置与基坑排水沟连通的集水井,集水井内积水通过水泵排至场外。
3.如权利要求2所述的波纹钢制综合管廊施工方法,其特征在于,在基坑底部平行间隔挖设两条所述基坑排水沟,所述基坑排水沟的横截面尺寸为宽50厘米、深30厘米;基坑底部每隔50米挖设一所述集水井,所述集水井的尺寸为长100厘米、宽100厘米且深50厘米。
4.如权利要求2所述的波纹钢制综合管廊施工方法,其特征在于,步骤c中,基坑支护采用土钉墙、预应力锚杆和型钢腰梁结合的方式,基坑支护的步骤包括,
当层的土方开挖清理边坡后,搭设脚手架,利用脚手架完成孔位布点,在各孔位布点处钻孔;钻孔后,制作安装预应力锚杆,向孔内注浆,安装钢筋网片后喷射混凝土,养护后铺设型钢腰梁,张拉预应力锚杆,固定锁具后进行下层施工。
5.如权利要求1所述的波纹钢制综合管廊施工方法,其特征在于,步骤g中,沿波纹钢制管廊纵向间隔设置能拆除的防变形支架,所述防变形支架包括竖直撑设于波纹钢制管廊一侧的木方立柱,所述木方立柱的顶部设置能横向顶抵波纹钢制管廊的木方横梁,自所述木方立柱的底部斜向上支撑设置钢管斜撑梁,所述钢管斜撑梁的顶端与所述木方横梁远离所述木方立柱的一端顶抵连接。
6.如权利要求1所述的波纹钢制综合管廊施工方法,其特征在于,步骤f中,波纹钢制管廊的管体板件拼装前,复核地脚螺栓,采用钢管搭设中间高两侧底的支架平台;拼装时先安装底部的管体板件,然后自两侧分别向上拼接,在地脚螺栓上先安装一个用于调平的调平螺栓,然后安装带有地脚板的管廊板片,调整地脚板下的螺栓,使地脚板的水平位置符合设计要求,安装好带有地脚板的管廊板片后,在地脚螺栓上安装垫片,垫片上再安装两个螺栓进行管廊板片固定。
7.如权利要求6所述的波纹钢制综合管廊施工方法,其特征在于,步骤f中,每完成一米管体板件拼接后,测定一次截面形状,达到要求后继续拼装,管体板件周向拼接到环形圈合拢时,测定截面形状,采用定位拉杆固定,调整预紧螺栓,拼接顶部管体板件。
8.如权利要求1所述的波纹钢制综合管廊施工方法,其特征在于,步骤f中,波纹钢制管廊拼装完成后,波纹钢制管廊内部粘贴密封胶带进行防水处理,波纹钢制管廊外部涂覆沥青基防水材料单元进行防水处理,防水施工完成后对波纹钢制管廊整体进行防腐涂装处理。
9.如权利要求1所述的波纹钢制综合管廊施工方法,其特征在于,步骤h中,波纹钢制管廊的顶板上部1米范围内回填材料单元采用人工打夯分层夯实,人工打夯前将回填材料单元初步整平,人工打夯按一定方向进行,一夯压半夯,夯夯相连,两遍作业纵横交叉,行夯线路从四边开始,然后夯向中间。
10.如权利要求9所述的波纹钢制综合管廊施工方法,其特征在于,步骤h中,波纹钢制管廊的顶板上部1米~1.7米以下深度处采用三七灰土进行回填,压实度大于等于95%,波纹钢制管廊外部其他位置采用素土回填,压实度大于等于94%。
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