CN111706712B - 大跨距给水管道支撑体系及其施工方法 - Google Patents
大跨距给水管道支撑体系及其施工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种大跨距给水管道支撑体系及其施工方法,包括:第一端头支座和第二端头支座、及布设于第一端头支座和第二端头支座之间且沿给水管道的延伸方向依次间隔设置的多个中部临时支座,第一端头支座和第二端头支座分设于待施工出的大跨距基坑两侧外的临时基坑内。给水管道穿设于第一端头支座、第二端头支座及中部临时支座中,且给水管道支撑于中部临时支座内。大跨距给水管道支撑体系还包括用于对给水管道进行悬吊支撑的悬吊支撑梁架,悬吊支撑梁架支设于第一端头支座、第二端头支座及中部临时支座的顶部,且沿给水管道的延伸方向布设,悬吊支撑梁架上设有用于对给水管道进行悬吊的临时悬吊架系,给水管道支撑悬吊于临时悬吊架系中。
Description
技术领域
本发明涉及城市道路和轨道交通工程施工领域,特别地,涉及一种大跨距给水管道支撑体系。此外,本发明还涉及一种大跨距给水管道支撑体系的施工方法。
背景技术
城市道路和轨道交通工程施工中,可能会出现直线状延伸且空间上下弯折或左右弯折的给水管道横跨于施工现场上方的情况,一般跨距为12m~32m。遇到此类情况,现有技术中,一般采用改迁或吊索施工的方法对给水管道进行安全保护:
采用给水管道改迁方法存在:1)从给水管道改迁图纸审批至改迁施工完毕,改迁工期较长;2)给水管道一般为城市供水主管道,给水管道改迁势必会造成较大片区范围的停水,严重影响片区居民、商家的正常生活;3)给水管道改迁和回迁恢复,将会产生巨额的改迁和回迁恢复施工费用。
采用给水管道吊索保护方法,须在给水管道悬空两端、中部位置、施工端头地锚和架设支架及拉索等,存在:施工难度大、施工工期较长、施工安全风险高、施工费用高等问题。
发明内容
本发明提供了一种大跨距给水管道支撑体系及其施工方法,以解决采用给水管道改迁方法或给水管道吊索保护方法存在的施工工期长、施工难度大、影响片区居民、商家的正常生活、所需费用巨大、及施工安全风险高的技术问题。
本发明采用的技术方案如下:
一种大跨距给水管道支撑体系,包括:沿给水管道的延伸方向相对间隔布设的第一端头支座和第二端头支座、及布设于第一端头支座和第二端头支座之间且沿给水管道的延伸方向依次间隔设置的多个中部临时支座,第一端头支座和第二端头支座分设于待施工出的大跨距基坑两侧外的临时基坑内;给水管道穿设于第一端头支座、第二端头支座及中部临时支座中,且给水管道支撑于中部临时支座内;大跨距给水管道支撑体系还包括用于对给水管道进行悬吊支撑的悬吊支撑梁架,悬吊支撑梁架支设于第一端头支座、第二端头支座及中部临时支座的顶部,且沿给水管道的延伸方向布设,悬吊支撑梁架上设有用于对给水管道进行悬吊的临时悬吊架系,给水管道支撑悬吊于临时悬吊架系中。
进一步地,第一端头支座包括呈门洞型的第一支座本体,第一支座本体的两侧支腿伸入临时基坑基面下的砾石层中,且第一支座本体的两侧支腿的底面与砾石层之间铺垫有第一混凝土垫层;第二端头支座包括呈门洞型的第二支座本体,第二支座本体的两侧支腿伸入临时基坑基面下的砾石层中,且第二支座本体的两侧支腿的底面与砾石层之间铺垫有第二混凝土垫层,或第二支座本体的两侧支腿与埋设于临时基坑基面下的箱涵桥台固定;给水管道穿设于第一支座本体和第二支座本体两者的门洞中;悬吊支撑梁架固定支撑于第一支座本体和第二支座本体的顶部。
进一步地,中部临时支座包括固定支撑于临时基坑基面上的墩墙,墩墙呈中空筒状,墩墙内沿高度方向依次铺设有碎石层和混凝土层,混凝土层的上表面与墩墙的顶面齐平;给水管道沿与墩墙的轴线相垂直的方向穿设墩墙和碎石层;悬吊支撑梁架同时固定支撑于混凝土层和墩墙上。
进一步地,临时悬吊架系包括沿给水管道的延伸方向依次间隔布设的钢丝悬吊架,钢丝悬吊架包括:穿设悬吊支撑梁架后绕设于给水管道外周壁上的悬吊钢丝、及连接于悬吊钢丝两端之间的花篮螺栓;钢丝悬吊架还包括设置于悬吊钢丝与给水管道之间的第一保护垫层,第一保护垫层用于对给水管道进行柔性保护,以防给水管道与悬吊钢丝直接接触而发生锈蚀或产生损坏;临时悬吊架系还包括设置于相邻两组钢丝悬吊架之间的扁担悬吊架,扁担悬吊架包括:穿设于悬吊支撑梁架中的第一支撑杆、对应支撑于给水管道下方的第二支撑杆、连接第一支撑杆和第二支撑杆的悬吊杆、及螺纹连接于悬吊杆上用于锁紧的锁紧螺母组,给水管道穿设于由第一支撑杆、第二支撑杆及悬吊杆围设而成的空腔内,且给水管道支撑于第二支撑杆上;扁担悬吊架还包括设置于第二支撑杆与给水管道之间的第二保护垫层,第二保护垫层用于对给水管道进行柔性保护,以防给水管道与第二支撑杆直接接触而发生锈蚀或产生损坏。
进一步地,大跨距给水管道支撑体系还包括设置于大跨距基坑内的底部支撑梁系,底部支撑梁系包括:固定支设于大跨距基坑基面上且紧靠大跨距基坑侧壁的围护桩、设置于沿基坑长度方向相对布设的两根围护桩之间的桩板墙、设置于沿宽度方向相对布设的两根围护桩之间且沿给水管道的延伸方向依次间隔布设的格构柱桩、固定支撑于格构柱桩顶部的支撑系梁、及固定支撑于围护桩顶部且与支撑系梁连接的冠梁。
进一步地,大跨距给水管道支撑体系还包括用于在大跨距基坑开挖时对给水管道和悬吊支撑梁架进行支撑的双层顶托支架,双层顶托支架包括:与格构柱桩对应的支撑系梁固定的第一连接板、竖直连接于第一连接板上的竖向格构柱、固定连接于竖向格构柱顶部的第二连接板、竖直连接于第二连接板上且中空的支撑框架;给水管道穿设于支撑框架中,且给水管道与支撑框架之间设有用于对给水管道进行柔性支撑的第三保护垫层;悬吊支撑梁架固定支撑于支撑框架的顶部。
根据本发明的另一方面,还提供了一种大跨距给水管道支撑体系施工方法,用于施工出如上述中任一项的大跨距给水管道支撑体系,包括以下步骤:S10:根据附属结构施工图分别在围护桩设计位置处施工出围护桩、在格构柱桩设计位置处施工出格构柱桩;S20:根据附属结构施工图分别在第一端头支座设计位置处施工出第一端头支座、在第二端头支座设计位置处施工出第二端头支座、在中部临时支座设计位置处施工出中部临时支座;S30:拼装形成两半幅贝雷梁,并将其中半幅贝雷梁吊装连接至第一端头支座和中部临时支座的顶部、其余半幅贝雷梁吊装至第二端头支座和中部临时支座的顶部,且使两半幅贝雷梁连接形成整幅贝雷梁;S40:制作临时悬吊架系悬吊给水管道;S50:根据附属结构施工图开挖,以在双层顶托支架设计位置处依次施工出部分支撑系梁和双层顶托支架,且土体开挖过程中对给水管道的沉降进行监控量测;S60:撤销中部临时支座后再根据附属结构施工图开挖出大跨距基坑,并在大跨距基坑内完成桩板墙、支撑系梁剩余部分结构、冠梁及挡墙的施工。
进一步地,步骤S20具体包括以下步骤:S201:第一端头支座施工:根据附属结构施工图测量放样,在临时基坑的基面上开挖出至砾石层的内凹基坑,然后在内凹基坑内依次浇筑出第一混凝土垫层和第一支座本体;S202:第二端头支座施工:根据附属结构施工图测量放样,在临时基坑的基面上开挖出至预埋的箱涵桥台处的内凹基坑,然后在内凹基坑内浇筑出第二支座本体;S203:中部临时支座施工:根据附属结构施工图测量放样,在临时基坑的基面上砌筑出墩墙,然后在墩墙内填充碎石,并在碎石上浇注出混凝土层。
进一步地,步骤S40具体包括以下步骤:S401:钢丝悬吊架安装:在钢丝悬吊架的设计位置处开挖出深度至给水管道以下的安装沟槽,然后制作钢丝悬吊架悬吊给水管道;S402:扁担悬吊架安装:在扁担悬吊架的设计位置处开挖出深度至给水管道以下的安装沟槽,然后制作扁担悬吊架悬吊给水管道。
进一步地,步骤“土体开挖过程中对给水管道的沉降进行监控量测”具体包括以下步骤:在第一端头支座、第二端头支座、中部临时支座及给水管道上分别布设沉降监测器;在沉降影响范围外的稳定区域内埋设检测基准点,使检测基准点与附近水准点联测以取得沉降监测器的原始高程;根据设计提出的监控量测控制指标,设定施工过程中各沉降监测器对应沉降量的监测和预警;设定沉降监测周期及频率;获取各沉降监测器的沉降量数据;根据沉降量数据制作时间-沉降量曲线图;监测沉降量数据并及时预警。
进一步地,步骤“以在双层顶托支架设计位置处依次施工出部分支撑系梁和双层顶托支架”具体包括以下步骤:在双层顶托支架的设计位置处开挖出深度至支撑系梁设计位置以下100mm处的安装沟槽;在沿基坑长度方向相对布设的格构柱桩上施工出连接两者的支撑系梁;在双层顶托支架的设计位置处施工出支撑于支撑系梁上的双层顶托支架。
进一步地,步骤S60具体包括以下步骤:撤消中部临时支座;开挖土方至支撑系梁和冠梁设计位置以下100mm处;破除围护桩的桩头混凝土,并在沿基坑长度方向相对布设的围护桩上施工出连接两者的冠梁、在冠梁和双层顶托支架处的支撑系梁之间施工出连接两者的支撑系梁、在挡墙的设计位置处施工出支撑于冠梁上的挡墙;继续开挖土方至大跨距基坑底,在大跨距基坑底上施工出位于沿基坑长度方向相对布设的两根围护桩之间的桩板墙以辅助支撑冠梁。
进一步地,步骤S60之后还包括步骤:S70:施工警示标识;S80:回填土方并拆除双层顶托支架及临时悬吊架系。
本发明具有以下有益效果:
上述限制的技术方案为大跨距基坑开挖前的给水管道的支撑体系,此时,给水管道支撑于中部临时支座中,且给水管道位于大跨距基坑两侧外的两端分别对应穿设于第一端头支座和第二端头支座中,并给水管道通过临时悬吊架系悬吊支撑于悬吊支撑梁架上,而悬吊支撑梁架同时固定支撑于第一端头支座、第二端头支座及中部临时支座的顶部。本发明的大跨距基坑开挖前给水管道的支撑体系,相比现有技术中采用给水管道改迁的方法,支撑体系构建过程中,施工工期较短,不会影响片区居民、商家的正常生活,且支撑体系构建所需费用低、施工人员的工作量小,且还可有效节省土地资源、防止植被破坏、及土地流失污染;相比现有技术中采用给水管道吊索保护的方法,本发明的支撑体系构建过程中,施工难度低、施工周期短、施工安全系数高,且给水管道支撑、悬吊稳定、可靠性高,其不会因悬空跨距超长且自身和供水重量大而塑性变形、损坏甚至断裂;
采用本发明的施工方法施工出大跨距给水管道支撑体系时,相比现有技术中采用给水管道改迁的方法,施工工期较短,不会影响片区居民、商家的正常生活,施工所需费用低、且施工人员的工作量相对较小,并还可有效节省土地资源、防止植被破坏、及土地流失污染;相比现有技术中采用给水管道吊索保护的方法,本发明的施工方法施工难度低、施工周期短、且施工安全系数高,并给水管道支撑、悬吊稳定、可靠性高,其不会因悬空跨距超长且自身和供水重量大而塑性变形、损坏甚至断裂。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明优选实施例的大跨距基坑开挖后的给水管道支撑体系的结构示意图;
图2是图1中Ⅰ-Ⅰ向第一端头支座的剖视结构示意图;
图3是图1中Ⅱ-Ⅱ向第二端头支座的剖视结构示意图;
图4是图1中中部临时支座的剖视结构示意图;
图5是图1中Ⅲ-Ⅲ向扁担悬吊架的空间结构示意图;
图6是图1中Ⅳ-Ⅳ向钢丝悬吊架的剖视结构示意图;
图7是图1中Ⅴ-Ⅴ向双层顶托支架的剖视结构示意图;
图8是图1中Ⅵ-Ⅵ向挡墙的剖视结构示意图。
图例说明
10、给水管道;20、第一端头支座;21、第一支座本体;22、第一混凝土垫层;30、第二端头支座;31、第二支座本体;40、中部临时支座;41、墩墙;42、碎石层;43、混凝土层;50、大跨距基坑;60、临时基坑;70、悬吊支撑梁架;80、临时悬吊架系;81、钢丝悬吊架;811、悬吊钢丝;812、花篮螺栓;813、第一保护垫层;82、扁担悬吊架;821、第一支撑杆;822、第二支撑杆;823、悬吊杆;824、第二保护垫层;825、锁紧螺母组;90、箱涵桥台;110、底部支撑梁系;111、围护桩;112、格构柱桩;113、支撑系梁;114、冠梁;115、桩板墙;120、双层顶托支架;121、第一连接板;122、竖向格构柱;123、第二连接板;124、支撑框架;125、第三保护垫层;130、挡墙;141、沉降监测器;150、警示标识组件;151、反光警示贴;152、警示灯;153、灯带;154、警示标识牌。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
参照图1,本发明的优选实施例提供了一种大跨距给水管道支撑体系,包括:沿给水管道10的延伸方向相对间隔布设的第一端头支座20和第二端头支座30、及布设于第一端头支座20和第二端头支座30之间且沿给水管道10的延伸方向依次间隔设置的多个中部临时支座40,第一端头支座20和第二端头支座30分设于待施工出的大跨距基坑50两侧外的临时基坑60内。给水管道10穿设于第一端头支座20、第二端头支座30及中部临时支座40中,且给水管道10支撑于中部临时支座40内。大跨距给水管道支撑体系还包括用于对给水管道10进行悬吊支撑的悬吊支撑梁架70,悬吊支撑梁架70支设于第一端头支座20、第二端头支座30及中部临时支座40的顶部,且沿给水管道10的延伸方向布设,悬吊支撑梁架70上设有用于对给水管道10进行悬吊的临时悬吊架系80,给水管道10支撑悬吊于临时悬吊架系80中。
上述限制的技术方案为大跨距基坑50开挖前的给水管道10的支撑体系,此时,给水管道10支撑于中部临时支座40中,且给水管道10位于大跨距基坑50两侧外的两端分别对应穿设于第一端头支座20和第二端头支座30中,并给水管道10通过临时悬吊架系80悬吊支撑于悬吊支撑梁架70上,而悬吊支撑梁架70同时固定支撑于第一端头支座20、第二端头支座30及中部临时支座40的顶部。本发明的大跨距基坑50开挖前给水管道10的支撑体系,相比现有技术中采用给水管道改迁的方法,支撑体系构建过程中,施工工期较短,不会影响片区居民、商家的正常生活,且支撑体系构建所需费用低、施工人员的工作量小,且还可有效节省土地资源、防止植被破坏、及土地流失污染;相比现有技术中采用给水管道吊索保护的方法,本发明的支撑体系构建过程中,施工难度低、施工周期短、施工安全系数高,且给水管道支撑、悬吊稳定、可靠性高,其不会因悬空跨距超长且自身和供水重量大而塑性变形、损坏甚至断裂。
可选地,如图2所示,第一端头支座20包括呈门洞型的第一支座本体21,第一支座本体21的两侧支腿伸入临时基坑60基面下的砾石层中,且第一支座本体21的两侧支腿的底面与砾石层之间铺垫有第一混凝土垫层22。可选地,如图3所示,第二端头支座30包括呈门洞型的第二支座本体31,第二支座本体31的两侧支腿伸入临时基坑60基面下的砾石层中,且第二支座本体31的两侧支腿的底面与砾石层之间铺垫有第二混凝土垫层,或第二支座本体31的两侧支腿与埋设于临时基坑60基面下的箱涵桥台90固定。给水管道10穿设于第一支座本体21和第二支座本体31两者的门洞中。悬吊支撑梁架70固定支撑于第一支座本体21和第二支座本体31的顶部。本可选方案中,第一端头支座20和第二端头支座30均为钢筋混凝土支座。
可选地,如图4所示,中部临时支座40包括固定支撑于临时基坑60基面上的墩墙41,墩墙41呈中空筒状,墩墙41内沿高度方向依次铺设有碎石层42和混凝土层43,混凝土层43的上表面与墩墙41的顶面齐平。给水管道10沿与墩墙41的轴线相垂直的方向穿设墩墙41和碎石层42。悬吊支撑梁架70同时固定支撑于混凝土层43和墩墙41上。
可选地,如图1所示,悬吊支撑梁架70为由多节贝雷架沿长度方向依次拼接形成的贝雷梁。优选地,为防止贝雷梁沿与其长度方向垂直的宽度方向移动,本发明优选实施例中,在第一端头支座20、第二端头支座30及中部临时支座40的顶部分别打入多根膨胀螺钉,多根膨胀螺钉分设于贝雷梁的两侧且分别与对应侧的贝雷梁顶抵,以防贝雷梁沿宽度方向滑移。
可选地,如图6所示,临时悬吊架系80包括沿给水管道10的延伸方向依次间隔布设的钢丝悬吊架81,钢丝悬吊架81包括:穿设悬吊支撑梁架70后绕设于给水管道10外周壁上的悬吊钢丝811、及连接于悬吊钢丝811两端之间的花篮螺栓812。钢丝悬吊架81还包括设置于悬吊钢丝811与给水管道10之间的第一保护垫层813,第一保护垫层813用于对给水管道10进行柔性保护,以防给水管道10与悬吊钢丝811直接接触而发生锈蚀或产生损坏。具体地,通过调紧或放松花篮螺栓812的方法来调整悬吊钢丝811的悬吊松紧度,使给水管道10与贝雷梁垂直平稳地悬吊连接在一起,对给水管道10进行柔性悬吊保护。在第一端头支座20和第二端头支座30之间,相邻钢丝悬吊架81悬吊安装间距不超过2000mm,但须分别在距离给水管道10弯折或焊接缝两侧各200mm位置处,加密安装一道钢丝悬吊架81,防止在给水管道10弯折或焊接缝处易产生应力集中。
可选地,如图5所示,临时悬吊架系80还包括设置于相邻两组钢丝悬吊架81之间的扁担悬吊架82,扁担悬吊架82包括:穿设于悬吊支撑梁架70中的第一支撑杆821、对应支撑于给水管道10下方的第二支撑杆822、连接第一支撑杆821和第二支撑杆822的悬吊杆823、及螺纹连接于悬吊杆823上用于锁紧的锁紧螺母组825,给水管道10穿设于由第一支撑杆821、第二支撑杆822及悬吊杆823围设而成的空腔内,且给水管道10支撑于第二支撑杆822上。扁担悬吊架82还包括设置于第二支撑杆822与给水管道10之间的第二保护垫层824,第二保护垫层824用于对给水管道10进行柔性保护,以防给水管道10与第二支撑杆822直接接触而发生锈蚀或产生损坏。通过拧紧或放松悬吊杆823上下两端的锁紧螺母组825,来调整扁担悬吊架82的松紧度,使给水管道10与贝雷梁垂直平稳地悬吊连接在一起,对给水管道10进行刚性悬吊保护。
可选地,如图1所示,大跨距给水管道支撑体系还包括设置于大跨距基坑50内的底部支撑梁系110,底部支撑梁系110包括:固定支设于大跨距基坑50基面上且紧靠大跨距基坑50侧壁的围护桩111、设置于沿基坑长度方向相对布设的两根围护桩111之间的桩板墙115、设置于沿宽度方向相对布设的两根围护桩111之间且沿给水管道10的延伸方向依次间隔布设的格构柱桩112、固定支撑于格构柱桩112顶部的支撑系梁113、及固定支撑于围护桩111顶部且与支撑系梁113连接的冠梁114。
可选地,如图1和图7所示,大跨距给水管道支撑体系还包括用于在大跨距基坑50开挖时对给水管道10和悬吊支撑梁架70进行支撑的双层顶托支架120,双层顶托支架120包括:与格构柱桩112对应的支撑系梁113固定的第一连接板121、竖直连接于第一连接板121上的竖向格构柱122、固定连接于竖向格构柱122顶部的第二连接板123、竖直连接于第二连接板123上且中空的支撑框架124。给水管道10穿设于支撑框架124中,且给水管道10与支撑框架124之间设有用于对给水管道10进行柔性支撑的第三保护垫层125。悬吊支撑梁架70固定支撑于支撑框架124的顶部。具体地,支撑框架124呈方型,包括底层双拼梁、与底层双拼梁的两端垂直固定的竖向双拼梁、及与竖向双拼梁的顶端固定的顶层双拼梁。实际施工过程中,当给水管道10悬空跨距大于等于40m时,可设置一个、二个、三个……n个相等间隔距离的双层顶托支架120,更能有效阻止给水管道10因悬空跨距超长且自身和供水重量大,造成悬空段给水管道10跨中挠度大产生塑性变形或断裂。
可选地,如图1和图8所示,大跨距给水管道支撑体系还包括用于安装围护挡板的挡墙130,挡墙130的底端与围护桩111对应的冠梁114固定,挡墙130的侧壁紧靠对应设置的大跨距基坑50的侧壁,且挡墙130的顶端伸出大跨距基坑50。给水管道10穿设并支撑于挡墙130中。挡墙130成型后顶托给水管道10,能有效缩短给水管道10悬空跨距,降低给水管道10因悬空跨距超长且自身和供水重量大,造成悬空段给水管道10跨中挠度大产生塑性变形或断裂。
可选地,如图1所示,大跨距给水管道支撑体系还包括用于对大跨距基坑50开挖过程中给水管道10的沉降进行监测分析的沉降监测分析系统,沉降监测分析系统包括沉降监测器141、检测基准点、水准测量仪、及控制器。沉降监测器141设置于第一端头支座20、第二端头支座30、及给水管道10的外周壁上。检测基准点埋设于沉降影响范围外的稳定区域内,且与附近水准点联测以获取原始高程。水准测量仪用于对沉降监测器141进行测量,以获取沉降监测器141与检测基准点的高程差ΔH,并将高程差ΔH发送给控制器,控制器用于在给水管道10的沉降量和/或沉降速率超过系统设定值时报警提示。系统工作时,检测基准点为标准水准点(高程已知),监测时通过水准测量仪获得各沉降监测器141与水准点(基准点)的高程差ΔH,可得到各沉降监测器141的标准高程Δht,然后与上次测得高程进行比较,差值Δh即为该沉降监测器141的沉降值,即ΔHt(1,2)=Δht(2)-Δht(1)。每天对监测数据及时进行综合整理分析,当监测数据发生异常时,应立即进行复测,并追查原因;当监测数据达到控制值的70%时,须及时通知现场施工负责人,上报监理、建设单位等相关单位,并提出预警。
可选地,如图1所示,大跨距给水管道支撑体系还包括警示标识组件150,警示标识组件150包括:粘贴于悬吊支撑梁架70相对的两个外侧壁上的反光警示贴151、安装于悬吊支撑梁架70相对的两个外侧壁上的警示灯152、沿悬吊支撑梁架70的延伸方向布设于悬吊支撑梁架70上的灯带153、及悬挂于悬吊支撑梁架70外侧壁上的警示标识牌154。通过设置警示标识组件150,能有效规避施工机械在夜间或白天施工作业时碰撞给水管道10或贝雷梁,使给水管道10或贝雷梁产生塑性变形或断裂或破坏,导致给水管道10发生自来水涌水事故。
参照图1,本发明的优选实施例还提供了一种大跨距给水管道支撑体系施工方法,用于施工出如上述中任一项的大跨距给水管道支撑体系,包括以下步骤:
S10:根据附属结构施工图分别在围护桩设计位置处施工出围护桩111、在格构柱桩设计位置处施工出格构柱桩112;
S20:根据附属结构施工图分别在第一端头支座设计位置处施工出第一端头支座20、在第二端头支座设计位置处施工出第二端头支座30、在中部临时支座设计位置处施工出中部临时支座40;
S30:拼装形成两半幅贝雷梁,并将其中半幅贝雷梁吊装连接至第一端头支座20和中部临时支座40的顶部、其余半幅贝雷梁吊装至第二端头支座30和中部临时支座40的顶部,且使两半幅贝雷梁连接形成整幅贝雷梁;
S40:制作临时悬吊架系80悬吊给水管道10;
S50:根据附属结构施工图开挖,以在双层顶托支架设计位置处依次施工出部分支撑系梁113和双层顶托支架120,且土体开挖过程中对给水管道10的沉降进行监控量测;
S60:撤销中部临时支座40后再根据附属结构施工图开挖出大跨距基坑50,并在大跨距基坑50内完成桩板墙115、支撑系梁113剩余部分结构、冠梁114及挡墙130的施工。
采用本发明的施工方法施工出大跨距给水管道支撑体系时,相比现有技术中采用给水管道改迁的方法,施工工期较短,不会影响片区居民、商家的正常生活,施工所需费用低、且施工人员的工作量相对较小,并还可有效节省土地资源、防止植被破坏、及土地流失污染;相比现有技术中采用给水管道吊索保护的方法,本发明的施工方法施工难度低、施工周期短、且施工安全系数高,并给水管道支撑、悬吊稳定、可靠性高,其不会因悬空跨距超长且自身和供水重量大而塑性变形、损坏甚至断裂。
可选地,步骤S10的具体操作为:根据地铁车站附属结构施工图设计要求,在距离给水管道10两侧外边缘500mm范围内外的围护桩设计位置处,施工完成附属结构围护桩111;同时,也在格构柱桩的设计位置处,施工完成附属结构格构柱桩112。因受给水管道10所处位置影响而未施工的位置,待大跨距基坑土方开挖作业时,施工出桩板墙115。
可选地,步骤S20具体包括以下步骤:
S201:第一端头支座20施工:根据附属结构施工图测量放样,在临时基坑60的基面上开挖出至砾石层的内凹基坑,然后在内凹基坑内依次浇筑出第一混凝土垫层22和第一支座本体21;
S202:第二端头支座30施工:根据附属结构施工图测量放样,在临时基坑60的基面上开挖出至预埋的箱涵桥台90处的内凹基坑,然后在内凹基坑内浇筑出第二支座本体31;
S203:中部临时支座40施工:根据附属结构施工图测量放样,在临时基坑60的基面上砌筑出墩墙41,然后在墩墙41内填充碎石,并在碎石上浇注出混凝土层43。
具体地,如图1和图2所示,第一端头支座20施工的具体操作步骤为:经技术人员测量放样确定位置后,在第一端头支座设计位置处的给水管道10两侧,分别距离给水管道10外边缘150mm~1150mm范围内开挖一条沿给水管道10走向的内凹基坑至砾石层,采用打夯机夯实密实,并浇筑厚度为100mm的第一混凝土垫层22;然后在给水管道10两侧的第一混凝土垫层22上分别施作两根C30钢筋混凝土立柱;接着在两根C30钢筋混凝土立柱顶端施作C30钢筋混凝土层,即构成第一支座本体21。
具体地,如图1和图3所示,第二端头支座30施工的具体操作步骤为:经技术人员测量放样确定位置后,在第二端头支座30的设计位置处的箱涵桥台90上且位于给水管道10的两侧,分别距离给水管道10外边缘350mm~750mm范围内锚入8根热轧带肋钢筋,热轧带肋钢筋锚入箱涵桥台90混凝土内深度不少于200mm;然后在给水管道10两侧的箱涵桥台90的混凝土上分别施作两根C30钢筋混凝土立柱;最后在两个C30钢筋混凝土立柱顶端施作C30钢筋混凝土层,即构成第二支座本体31。
具体地,如图1和图4所示,中部临时支座40施工的具体操作步骤为:经技术人员测量放样确定位置后,清理地面杂物,在沿给水管道10走向且垂直于给水管道10的临时基坑60的基面上,采用M10水泥砂浆砌筑MU30烧结多孔砖空腔墩墙41;待墩墙41水泥砂浆强度达到设计要求后,向墩墙41的空腔内填筑0.075mm~31.5mm规格的碎石层至距离墩墙41顶面250mm处,并分层夯实;在碎石层42顶面安装热轧带肋钢筋,并浇筑厚度为250mm的C30混凝土层,即构成中部临时支座40,以便于后续贝雷梁的架设及支撑系梁113的施工;待C30混凝土层强度达到设计要求后方能吊装贝雷梁,并待双层顶托支架120顶托给水管道10及贝雷梁底部后,方能撤消中部临时支座40以进行下道工序施工。
可选地,如图1所示,步骤S30的具体操作为:
S301:贝雷梁拼装:贝雷片材质采用16Mn钢,由上弦杆、下弦杆、竖杆及斜杆焊接而成,其中:上弦杆、下弦杆分别由两根腿靠腿双拼槽钢组合而成,竖杆、斜杆均由工字钢加工制成。贝雷梁拼装时,每节贝雷架由两片贝雷片通过撑架螺栓连接构成,分别由8节、6节贝雷架拼装成两半幅贝雷梁。每片贝雷片上弦杆、下弦杆的一端为阴头,另一端为阳头,阴阳头都有销栓孔;两片贝雷片连接时,将一片的阳头嵌入另一片的阴头内,对准销子孔,插上销子;安装销子时,使凹槽与上弦杆、下弦杆平行,以使保险卡顺利插入销子孔内。
S302:贝雷梁吊装:贝雷梁吊装分东、西两半幅2次吊装,吊装顺序为先西半幅,后东半幅。贝雷梁吊装时,使用1台汽车吊首先吊装西半幅贝雷梁安放在第一端头支座20和中部临时支座40上;在吊装东半幅贝雷梁时,将东半幅贝雷梁缓慢插入西半幅贝雷梁销孔,插入插销并插上保险销;再使用汽车吊将东端微调就位安放在第二端头支座30上;使用大铁锤敲打东、西两半幅连接插销,使贝雷销紧密插入销孔内避免留下孔隙;在第一端头支座20、第二端头支座30的表面上近靠贝雷梁两下弦杆外侧处,分别钻孔植入膨胀螺栓,确保贝雷梁稳定不发生横向移位。贝雷梁吊装完毕后,确保贝雷梁位于给水管道10正上方。
步骤S40具体包括以下步骤:
S401:钢丝悬吊架81安装:在钢丝悬吊架81的设计位置处开挖出深度至给水管道10以下的安装沟槽,然后制作钢丝悬吊架81悬吊给水管道10;
S402:扁担悬吊架82安装:在扁担悬吊架82的设计位置处开挖出深度至给水管道10以下的安装沟槽,然后制作扁担悬吊架82悬吊给水管道10。
具体地,如图1和图6所示,钢丝悬吊架81安装的具体操作步骤为:安装时,在钢丝悬吊架安装设计位置处且垂直于给水管道10开挖一条深度至给水管道10底部以下250mm、边坡坡度为1:0.75的安装沟槽;将悬吊钢丝811的一端垂直横穿过贝雷梁底部两下弦杆顶面、及给水管道10底部后,返折回悬吊钢丝811,并使用3个卡扣锁锁紧固定并与花篮螺栓812一端弯钩钩住;悬吊钢丝811另一端穿过花篮螺栓812一端圆环内,返折回悬吊钢丝811,并使用3个卡扣锁锁紧固定而呈“U”字形悬吊。在给水管道10与悬吊钢丝811接触部分中间设置一道第一保护垫层813,防止悬吊钢丝811与给水管道10直接接触发生锈蚀和破坏。通过调紧或放松花篮螺栓812的方法来调整悬吊钢丝811的悬吊松紧度,使给水管道10与贝雷梁垂直平稳地悬吊连接在一起,以对给水管道10进行柔性悬吊保护。在给水管道10的第一端头支座20、第二端头支座30之间,相邻钢丝悬吊架81的悬吊安装间距不超过2000mm,但须分别在距离给水管道10弯折或焊接缝两侧各200mm位置处,加密安装一道钢丝悬吊架81悬吊,防止在给水管道10弯折或焊接缝处易产生应力集中。
具体地,如图1和图5所示,扁担悬吊架82安装的具体操作步骤为:在第一支撑杆821、第二支撑杆822上,且距离中心位置两侧400mm位置处各钻取1个圆孔;在悬吊杆823的两端分别加工出螺旋丝牙。
安装时,在相邻钢丝悬吊架81之间的扁担悬吊架安装设计位置处且垂直于给水管道10开挖一条深度至给水管道10底部以下250mm、边坡坡度为1:0.75的安装沟槽;将第一支撑杆821垂直安放在贝雷梁底部两下弦杆顶面上;将第二支撑杆822垂直紧贴在给水管道10底部;将悬吊杆823螺旋丝牙两端分别穿过第一支撑杆821上的圆孔和第二支撑杆822上的圆孔,并加锁紧螺母组825拧紧;通过拧紧或放松扁担上下两端锁紧螺母组825的方法来调整扁担悬吊梁82的松紧度,使给水管道10与贝雷梁垂直平稳地悬吊连接在一起,对给水管道10进行刚性悬吊保护。
可选地,步骤S50中,步骤“土体开挖过程中对给水管道10的沉降进行监控量测”具体包括以下步骤:
S511:在第一端头支座20、第二端头支座30、中部临时支座40及给水管道10上分别布设沉降监测器141;
S512:在沉降影响范围外的稳定区域内埋设检测基准点,使检测基准点与附近水准点联测以取得沉降监测器141的原始高程;
S513:根据设计提出的监控量测控制指标,设定施工过程中各沉降监测器141对应沉降量的监测和预警;
S514:设定沉降监测周期及频率;
S515:获取各沉降监测器141的沉降量数据;
S516:根据沉降量数据制作时间-沉降量曲线图;
S517:监测沉降量数据并及时预警。
具体地,步骤S511的具体操作为:沉降监测器141布设须沿给水管道10走向布设,相邻沉降监测器141之间的间距为8000mm~10000mm;布设时,将沉降监测器141布设在第一端头支座20、第二端头支座30两者之间的给水管道10上、及第一端头支座20和第二端头支座30两者端头外的给水管道10上;另因给水管道10第一端头支座20设置在原地面上,为了防止地面沉降,在第一端头支座20、第二端头支座30的顶面上分别布设1个沉降监测器141,对其进行加强监测。
具体地,步骤S512的具体操作为:在沉降影响范围外的稳定区域内,须埋设3个检测基准点,以便3个基准点互相校核;基准点的埋设要牢固可靠,基准点须和附近水准点联测取得原始高程,并且基准点须埋设在视野开阔的地方,以利于观测。
具体地,步骤S513的具体操作为:根据设计单位提出的监控量测控制指标,将施工过程中沉降监测器141的预警状态按严重程度由小到大分为三级:黄色监测预警、橙色监测预警和红色监测预警。给水管道10的监控量测控制值为:沉降控制值20mm,速率控制值2mm/d。
黄色监测预警:“双控”指标(沉降变化量、沉降变化速率)均超过监控量测控制值的70%时,或双控指标之一超过监控量测控制值的85%时。
橙色监测预警:“双控”指标(沉降变化量、沉降变化速率)均超过监控量测控制值的85%时,或双控指标之一超过监控量测控制值时。
红色监测预警:“双控”指标(沉降变化量、沉降变化速率)均超过监控量测控制值,或实测变化速率出现急剧增长时。
具体地,步骤S514的具体操作为:监测周期自给水管道10悬吊开始监测持续至各项监测指标趋于稳定或悬吊拆除且给水管道10上方回填土施工完成为止。
给水管道10沉降监测周期及频率为:当H≤5m时,量测时间间隔为1次/2天;当5m<H≤10m时,量测时间间隔为1次/1天;当10m<H≤15m时,量测时间间隔为2次/1天(H为大跨度基坑开挖深度)。
报警期监测频率提高到3次/1天,抢险期监测频率提高到1次/2小时,并可根据实际情况提高监测频率。
土方开挖后可根据监测数据变化情况调整监测频率,待施工完成数据稳定后结束监测。
具体地,步骤S515的具体操作为:基准点为标准水准点(高程已知),监测时通过测得各沉降监测器141与水准点(基准点)的高程差ΔH,可得到各沉降监测器141的标准高程Δht,然后与上次测得高程进行比较,差值Δh即为该沉降监测器141的沉降值,即ΔHt(1,2)=Δht(2)-Δht(1)。
具体地,步骤S516的具体操作为:首先,绘制时间-沉降量曲线图;其次,当时间-沉降量曲线趋于平缓时,可选取合适的函数进行回归分析。
具体地,步骤S517的具体操作为:每天对监测数据及时进行综合整理分析,当监测数据发生异常时,应立即进行复测,并追查原因;当监测数据达到控制值的70%时,须及时通知现场施工负责人,上报监理、建设单位等相关单位,并提出预警。
可选地,如图1和图7所示,步骤S50中,步骤“以在双层顶托支架设计位置处依次施工出部分支撑系梁113和双层顶托支架120”具体包括以下步骤:
在双层顶托支架的设计位置处开挖出深度至支撑系梁设计位置以下100mm处的安装沟槽;
在沿基坑长度方向相对布设的格构柱桩112上施工出连接两者的支撑系梁113;
在双层顶托支架的设计位置处施工出支撑于支撑系梁113上的双层顶托支架120。
具体地,待给水管道10监控量测初次数据采集完毕后,采用机械开挖方式开挖给水管道10下方双层顶托支架区域土方至支撑系梁113底部以下100mm位置处,然后再施作支撑系梁113及双层顶托支架120。土方开挖时,严禁开挖距离中部临时支座40周边2000mm范围内的土体,开挖土方边坡坡度为1:0.75。严禁在给水管道10应力集中的弯折或焊接缝处设置双层顶托支架120。支架所有焊接部位的焊接须牢固、焊接缝须密实,不得有气泡、夹渣、假焊现象。具体操作如下:
S521:在双层顶托支架的设计位置处开挖出深度至支撑系梁设计位置以下100mm处的安装沟槽;
S522:在对应的格构柱桩112上施工出对应部分的支撑系梁113,然后在支撑系梁113上预埋第一连接板121,第一连接板121的底面焊接热轧带肋钢筋与支撑系梁113内的钢筋绑扎连接。
S523:待支撑系梁113的混凝土强度达到设计强度70%时,在第一连接板121的表面上焊接竖向格构柱122,在竖向格构柱122顶端焊接第二连接板123。
S524:在第二连接板123表面上中间位置焊接垂直于给水管道10的底层双拼梁,并在底层双拼梁上固定第三保护垫层125。
S525:在底层双拼梁表面两端分别焊接1根竖向双拼梁,在2根竖向双拼梁顶端焊接1根垂直于贝雷梁的顶层双拼梁顶托贝雷梁底部,即构成双层顶托支架120。
S526:当给水管道10悬空跨距大于等于40m时,可设置一个、二个、三个……n个相等间隔距离的双层顶托支架120,更能有效阻止给水管道10因悬空跨距超长且自身和供水重量大,造成悬空段给水管道10跨中挠度大产生塑性变形或断裂。
可选地,如图1和图8所示,步骤S60具体包括以下步骤:
撤消中部临时支座40;
开挖土方至支撑系梁113和冠梁114设计位置以下100mm处;
破除围护桩111的桩头混凝土,并在沿基坑长度方向相对布设的围护桩111上施工出连接两者的冠梁114、在冠梁114和双层顶托支架120处的支撑系梁113之间施工出连接两者的支撑系梁113、在挡墙的设计位置处施工出支撑于冠梁114上的挡墙130;
继续开挖土方至大跨距基坑底,在大跨距基坑底上施工出位于沿基坑长度方向相对布设的两根围护桩111之间的桩板墙115以辅助支撑冠梁114。
具体地,待双层顶托支架120顶托给水管道10和贝雷梁底部后方能撤消中部临时支座40,然后采用机械开挖方式开挖土方至支撑系梁113和冠梁114底部以下100mm位置处,并破除围护桩111的桩头混凝土,检测围护桩111桩身完整性。围护桩111桩身经检测合格后,施作支撑系梁113、冠梁114及C30钢筋挡墙130,将挡墙130全部包裹给水管道10四周,待挡墙130成型后顶托给水管道10,能有效缩短给水管道10悬空跨距,降低给水管道10因悬空跨距超长且自身和供水重量大,造成悬空段给水管道10跨中挠度大产生塑性变形或断裂。最后继续开挖土方至大跨距基坑底,在大跨距基坑底上施工出位于沿基坑长度方向相对布设的两根围护桩111之间的桩板墙115以辅助支撑冠梁114。
本发明的施工方法中,步骤S60之后还包括步骤S70:施工警示标识。具体操作为:在给水管道10和贝雷梁两侧面粘贴红白相间的反光警示贴151,在贝雷梁两侧面安装警示灯152、灯带153及悬挂“给水管线保护区”警示标识牌154,能有效规避施工机械在夜间或白天施工作业时碰撞给水管道10或贝雷梁,使给水管道10或贝雷梁产生塑性变形或断裂或破坏,导致给水管道10发生自来水涌水事故。
本发明的施工方法中,步骤S70之后还包括步骤S80:回填土方并拆除双层顶托支架120及临时悬吊架系80。具体操作为:当附属结构主体顶部回填土施工至给水管道10底部以上200mm位置处时,即可进行拆除施工。拆除顺序为:施工准备→开挖双层顶托支架120、钢丝悬吊架81、及扁担悬吊架82的沟槽→拆除双层顶托支架120、钢丝悬吊架81、扁担悬吊架82→拆除“给水管线保护区”警示标识牌154、警示灯152、及灯带153→拆除贝雷梁。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种大跨距给水管道支撑体系,其特征在于,包括:
沿给水管道(10)的延伸方向相对间隔布设的第一端头支座(20)和第二端头支座(30)、及布设于所述第一端头支座(20)和所述第二端头支座(30)之间且沿所述给水管道(10)的延伸方向依次间隔设置的多个中部临时支座(40),所述第一端头支座(20)和所述第二端头支座(30)分设于待施工出的大跨距基坑(50)两侧外的临时基坑(60)内;
所述给水管道(10)穿设于所述第一端头支座(20)、所述第二端头支座(30)及所述中部临时支座(40)中,且所述给水管道(10)支撑于所述中部临时支座(40)内;
所述大跨距给水管道支撑体系还包括用于对所述给水管道(10)进行悬吊支撑的悬吊支撑梁架(70),所述悬吊支撑梁架(70)支设于所述第一端头支座(20)、所述第二端头支座(30)及所述中部临时支座(40)的顶部,且沿所述给水管道(10)的延伸方向布设,所述悬吊支撑梁架(70)上设有用于对所述给水管道(10)进行悬吊的临时悬吊架系(80),所述给水管道(10)支撑悬吊于所述临时悬吊架系(80)中;
悬吊支撑梁架(70)为由多节贝雷架沿长度方向依次拼接形成的贝雷梁;为防止贝雷梁沿与其长度方向垂直的宽度方向移动,在第一端头支座(20)、第二端头支座(30)及中部临时支座(40)的顶部分别打入多根膨胀螺钉,多根膨胀螺钉分设于贝雷梁的两侧且分别与对应侧的贝雷梁顶抵,以防贝雷梁沿宽度方向滑移。
2.根据权利要求1所述的大跨距给水管道支撑体系,其特征在于,
所述第一端头支座(20)包括呈门洞型的第一支座本体(21),所述第一支座本体(21)的两侧支腿伸入所述临时基坑(60)基面下的砾石层中,且所述第一支座本体(21)的两侧支腿的底面与所述砾石层之间铺垫有第一混凝土垫层(22);
所述第二端头支座(30)包括呈门洞型的第二支座本体(31),所述第二支座本体(31)的两侧支腿伸入所述临时基坑(60)基面下的砾石层中,且所述第二支座本体(31)的两侧支腿的底面与所述砾石层之间铺垫有第二混凝土垫层,或所述第二支座本体(31)的两侧支腿与埋设于所述临时基坑(60)基面下的箱涵桥台(90)固定;
所述给水管道(10)穿设于所述第一支座本体(21)和所述第二支座本体(31)两者的门洞中;
所述悬吊支撑梁架(70)固定支撑于所述第一支座本体(21)和所述第二支座本体(31)的顶部。
3.根据权利要求1所述的大跨距给水管道支撑体系,其特征在于,
所述中部临时支座(40)包括固定支撑于所述临时基坑(60)基面上的墩墙(41),所述墩墙(41)呈中空筒状,所述墩墙(41)内沿高度方向依次铺设有碎石层(42)和混凝土层(43),所述混凝土层(43)的上表面与所述墩墙(41)的顶面齐平;
所述给水管道(10)沿与所述墩墙(41)的轴线相垂直的方向穿设所述墩墙(41)和所述碎石层(42);
所述悬吊支撑梁架(70)同时固定支撑于所述混凝土层(43)和所述墩墙(41)上。
4.根据权利要求1所述的大跨距给水管道支撑体系,其特征在于,
所述临时悬吊架系(80)包括沿所述给水管道(10)的延伸方向依次间隔布设的钢丝悬吊架(81),所述钢丝悬吊架(81)包括:穿设所述悬吊支撑梁架(70)后绕设于所述给水管道(10)外周壁上的悬吊钢丝(811)、及连接于所述悬吊钢丝(811)两端之间的花篮螺栓(812);所述钢丝悬吊架(81)还包括设置于所述悬吊钢丝(811)与所述给水管道(10)之间的第一保护垫层(813),所述第一保护垫层(813)用于对所述给水管道(10)进行柔性保护,以防所述给水管道(10)与所述悬吊钢丝(811)直接接触而发生锈蚀或产生损坏;
所述临时悬吊架系(80)还包括设置于相邻两组所述钢丝悬吊架(81)之间的扁担悬吊架(82),所述扁担悬吊架(82)包括:穿设于所述悬吊支撑梁架(70)中的第一支撑杆(821)、对应支撑于所述给水管道(10)下方的第二支撑杆(822)、连接所述第一支撑杆(821)和所述第二支撑杆(822)的悬吊杆(823)、及螺纹连接于所述悬吊杆(823)上用于锁紧的锁紧螺母组(825),所述给水管道(10)穿设于由所述第一支撑杆(821)、所述第二支撑杆(822)及所述悬吊杆(823)围设而成的空腔内,且所述给水管道(10)支撑于所述第二支撑杆(822)上;所述扁担悬吊架(82)还包括设置于所述第二支撑杆(822)与所述给水管道(10)之间的第二保护垫层(824),所述第二保护垫层(824)用于对所述给水管道(10)进行柔性保护,以防所述给水管道(10)与所述第二支撑杆(822)直接接触而发生锈蚀或产生损坏。
5.根据权利要求1所述的大跨距给水管道支撑体系,其特征在于,
所述大跨距给水管道支撑体系还包括设置于所述大跨距基坑(50)内的底部支撑梁系(110),所述底部支撑梁系(110)包括:
固定支设于所述大跨距基坑(50)基面上且紧靠所述大跨距基坑(50)侧壁的围护桩(111)、设置于沿基坑长度方向相对布设的两根所述围护桩(111)之间的桩板墙(115)、设置于沿宽度方向相对布设的两根所述围护桩(111)之间且沿所述给水管道(10)的延伸方向依次间隔布设的格构柱桩(112)、固定支撑于所述格构柱桩(112)顶部的支撑系梁(113)、及固定支撑于所述围护桩(111)顶部且与所述支撑系梁(113)连接的冠梁(114)。
6.根据权利要求5所述的大跨距给水管道支撑体系,其特征在于,
所述大跨距给水管道支撑体系还包括用于在所述大跨距基坑(50)开挖时对所述给水管道(10)和所述悬吊支撑梁架(70)进行支撑的双层顶托支架(120),所述双层顶托支架(120)包括:
与所述格构柱桩(112)对应的所述支撑系梁(113)固定的第一连接板(121)、竖直连接于所述第一连接板(121)上的竖向格构柱(122)、固定连接于所述竖向格构柱(122)顶部的第二连接板(123)、竖直连接于所述第二连接板(123)上且中空的支撑框架(124);
所述给水管道(10)穿设于所述支撑框架(124)中,且所述给水管道(10)与所述支撑框架(124)之间设有用于对所述给水管道(10)进行柔性支撑的第三保护垫层(125);
所述悬吊支撑梁架(70)固定支撑于所述支撑框架(124)的顶部。
7.一种大跨距给水管道支撑体系施工方法,其特征在于,用于施工出如权利要求1-6中任一项所述的大跨距给水管道支撑体系,包括以下步骤:
S10:根据附属结构施工图分别在围护桩设计位置处施工出围护桩(111)、在格构柱桩设计位置处施工出格构柱桩(112);
S20:根据附属结构施工图分别在第一端头支座设计位置处施工出第一端头支座(20)、在第二端头支座设计位置处施工出第二端头支座(30)、在中部临时支座设计位置处施工出中部临时支座(40);
S30:拼装形成两半幅贝雷梁,并将其中半幅贝雷梁吊装连接至第一端头支座(20)和中部临时支座(40)的顶部、其余半幅贝雷梁吊装至第二端头支座(30)和中部临时支座(40)的顶部,且使两半幅贝雷梁连接形成整幅贝雷梁;
S40:制作临时悬吊架系(80)悬吊给水管道(10);
S50:根据附属结构施工图开挖,以在双层顶托支架设计位置处依次施工出部分支撑系梁(113)和双层顶托支架(120),且土体开挖过程中对给水管道(10)的沉降进行监控量测;
S60:撤销中部临时支座(40)后再根据附属结构施工图开挖出大跨距基坑(50),并在大跨距基坑(50)内完成桩板墙(115)、支撑系梁(113)剩余部分结构、冠梁(114)及挡墙(130)的施工。
8.根据权利要求7所述的大跨距给水管道支撑体系施工方法,步骤S20具体包括以下步骤:
S201:第一端头支座(20)施工:根据附属结构施工图测量放样,在临时基坑(60)的基面上开挖出至砾石层的内凹基坑,然后在内凹基坑内依次浇筑出第一混凝土垫层(22)和第一支座本体(21);
S202:第二端头支座(30)施工:根据附属结构施工图测量放样,在临时基坑(60)的基面上开挖出至预埋的箱涵桥台(90)处的内凹基坑,然后在内凹基坑内浇筑出第二支座本体(31);
S203:中部临时支座(40)施工:根据附属结构施工图测量放样,在临时基坑(60)的基面上砌筑出墩墙(41),然后在墩墙(41)内填充碎石,并在碎石上浇注出混凝土层(43)。
9.根据权利要求7所述的大跨距给水管道支撑体系施工方法,步骤S40具体包括以下步骤:
S401:钢丝悬吊架(81)安装:在钢丝悬吊架(81)的设计位置处开挖出深度至给水管道(10)以下的安装沟槽,然后制作钢丝悬吊架(81)悬吊给水管道(10);
S402:扁担悬吊架(82)安装:在扁担悬吊架(82)的设计位置处开挖出深度至给水管道(10)以下的安装沟槽,然后制作扁担悬吊架(82)悬吊给水管道(10)。
10.根据权利要求7所述的大跨距给水管道支撑体系施工方法,步骤S50中,步骤“土体开挖过程中对给水管道(10)的沉降进行监控量测”具体包括以下步骤:
在第一端头支座(20)、第二端头支座(30)、中部临时支座(40)及给水管道(10)上分别布设沉降监测器(141);
在沉降影响范围外的稳定区域内埋设检测基准点,使检测基准点与附近水准点联测以取得沉降监测器(141)的原始高程;
根据设计提出的监控量测控制指标,设定施工过程中各沉降监测器(141)对应沉降量的监测和预警;
设定沉降监测周期及频率;
获取各沉降监测器(141)的沉降量数据;
根据沉降量数据制作时间-沉降量曲线图;
监测沉降量数据并及时预警。
11.根据权利要求7所述的大跨距给水管道支撑体系施工方法,步骤S50中,步骤“以在双层顶托支架设计位置处依次施工出部分支撑系梁(113)和双层顶托支架(120)”具体包括以下步骤:
在双层顶托支架的设计位置处开挖出深度至支撑系梁设计位置以下100mm处的安装沟槽;
在沿基坑长度方向相对布设的格构柱桩(112)上施工出连接两者的支撑系梁(113);
在双层顶托支架的设计位置处施工出支撑于支撑系梁(113)上的双层顶托支架(120)。
12.根据权利要求7所述的大跨距给水管道支撑体系施工方法,步骤S60具体包括以下步骤:
撤消中部临时支座(40);
开挖土方至支撑系梁(113)和冠梁(114)设计位置以下100mm处;
破除围护桩(111)的桩头混凝土,并在沿基坑长度方向相对布设的围护桩(111)上施工出连接两者的冠梁(114)、在冠梁(114)和双层顶托支架(120)处的支撑系梁(113)之间施工出连接两者的支撑系梁(113)、在挡墙的设计位置处施工出支撑于冠梁(114)上的挡墙(130);
继续开挖土方至大跨距基坑底,在大跨距基坑底上施工出位于沿基坑长度方向相对布设的两根围护桩(111)之间的桩板墙(115)以辅助支撑冠梁(114)。
13.根据权利要求7所述的大跨距给水管道支撑体系施工方法,步骤S60之后还包括步骤:
S70:施工警示标识;
S80:回填土方并拆除双层顶托支架(120)及临时悬吊架系(80)。
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