CN112031012A - 一种有限作业空间下承台分仓开挖施工方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于土木工程施工技术领域，特别涉及一种有限作业空间下承台分仓开挖施工方法及装置，目的在于解决桥梁下部承台基坑开挖无法兼顾交通运行的问题。该方法，首先对承台基坑进行分仓，并打入多功能矩形工具管形成边界；然后进行土体分仓开挖和承台结构混凝土施工；最后承台结构混凝土养护完成后拔除承台边界的作为施工模板的多功能矩形工具管。装置为多功能矩形工具管，包括上部标准节和下部可拆卸挡板，可拆卸挡板包括三种形式，分别实现围护结构、施工模板以及分仓边界的功能。通过标准节和可拆卸挡板在水平方向和垂直方向的组合运用，实现了承台土方分仓多作业面同时施工，简化了施工工序、降低了施工对城市运行的干扰。

Description

一种有限作业空间下承台分仓开挖施工方法及装置
技术领域
本发明属于土木工程施工技术领域，特别涉及一种有限作业空间下承台分仓开挖施工方法及装置。
背景技术
城市市政高架桥梁建设施工会对原已饱和的城市核心区交通造成重大影响。桥梁下部承台结构一般施工工序为承台基坑围护施工、开挖、钢筋绑扎、模板支设及混凝土浇筑。然而，该施工工序由于施工工序繁琐、围护施工需要外扩作业面、基坑内需要留足模板支设与施工空间，存在施工占地大、时间长、交通影响大的缺点。特别是在中心城区施工交通运行保障要求高的条件下，承台施工作业面有限，传统的施工方法难以实现施工作业空间与交通运行空间彼此平衡的矛盾。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当视为承认或以任何形式暗示该信息为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提供了一种有限作业空间下承台分仓开挖施工方法及装置，通过矩形标准节工具管与可拆卸挡板组合形成多功能矩形工具管，在土方开挖阶段实现分仓支护与开挖，可形成多个土方开挖面并行作业；结构施工阶段拆除可拆卸挡板破除土方开挖阶段的分仓形成结构施工大空间，同时，实现了边界可拆卸挡板作为承台模板的功能，简化了传统承台施工工序、减小了施工占地，最大限度的缓解了高架桥梁承台施工对城市交通运营的干扰。
为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：
一种有限作业空间下承台分仓开挖施工方法，包括如下步骤：
步骤S1、提供若干多功能矩形工具管，所述多功能矩形工具管包括上部标准节和下部可拆卸挡板；
步骤S2、根据设计，在承台土体打入多功能矩形工具管作为若干分仓的边界，将承台平面进行分仓，分为外轮廓仓和中心仓；
步骤S3、测量放线，在外轮廓仓依次打入若干多功能矩形工具管；
步骤S4、进行外轮廓仓土方开挖，各仓开挖至中心仓底，并采用螺栓对各个标准节进行水平连接，形成支撑传力体系；然后各仓独立并行开挖至承台底标高；
步骤S5、拆除各分仓边界处的下部可拆卸挡板，形成承台结构作业空间，保留最外圈多功能矩形工具管作为施工模板，浇筑承台结构混凝土；
步骤S6、拆除中心仓的标准节，养护承台结构混凝土至设计强度，并拔除最外圈多功能矩形工具管。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
本发明提供了一种有限作业空间下承台分仓开挖施工方法，采用多功能矩形工具管，多功能矩形工具管包括上部标准节和下部可拆卸挡板，通过标准节和可拆卸挡板在水平方向和垂直方向的组合运用，实现了承台土方分仓多作业面同时施工，由于可拆卸挡板可兼做围护与结构施工模板减小了承台施工场地占用面积，有效简化了施工工序、提高了施工功效、降低了施工对城市运行干扰。同时，多功能矩形工具管可实现循环利用，有效减少了材料浪费。
进一步地，下部可拆卸挡板包括A型挡板、B型挡板和C型挡板，所述A型挡板插入承台底部一定深度，用作承台围护结构和施工模板；所述B型挡板和C型挡板插入承台底标高，用作承台分仓边界。
进一步地，所述步骤S5包括拆除各分仓间B型挡板和C型挡板，并以最外侧A型挡板作为施工模板，进行结构施工。
进一步地，所述外轮廓仓打入多功能矩形工具管，所述中心仓打入上部标准节。
进一步地，所述步骤S3包括进行承台结构外轮廓放线，外扩多功能矩形工具管厚度的距离，然后组装并打入多功能工具管，并进行标高控制。
本发明还提供了一种用于有限作业空间下承台分仓开挖施工方法的装置，所述装置为多功能矩形工具管，所述多功能矩形工具管包括螺栓连接的上部标准节和下部可拆卸挡板；所述下部可拆卸挡板包括A型挡板、B型挡板和C型挡板，所述A型挡板插入承台底部一定深度，用作承台围护结构和施工模板；所述B型挡板和C型挡板插入承台底标高，用作承台分仓边界。
附图说明
图1为本发明一实施例中有限作业空间下承台分仓开挖施工方法中承台土体的平面示意图；
图2至图5为图1中D-D剖面的施工流程图；
图6至图10为图1中E-E剖面的施工流程图；
图11为本发明一实施例中用于有限作业空间下承台分仓开挖施工方法的装置示意图；
图12为本发明一实施例中用于有限作业空间下承台分仓开挖施工方法的装置中标准节与可拆卸挡板的连接示意图。
图中，1-多功能矩形工具管；2-标准节；3-可拆卸挡板，31-A型挡板，32-B型挡板，33-C型挡板；4-承台桩；5-承台结构。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的有限作业空间下承台分仓开挖施工方法及装置作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。
实施例一
下面结合图1至图12，详细说明本发明的有限作业空间下承台分仓开挖施工方法及装置。
主要工作原理：考虑承台尺寸、桩基位置和开挖深度；模数化设计多功能矩形工具管1；通过振动或静压等方式打入多功能矩形工具管1；之后进行土体分仓开挖和承台结构混凝土施工；承台结构混凝土养护完成后拔除承台边界的作为施工模板的多功能矩形工具管1。
以某承台基坑工程为例。该承台基坑土体首先按照设计布设承台桩4，然后按照F1至F12进行分仓，该12个分仓区域中，F1、F2、F3、F4、F5、F6、F8、F10、F11以及F12为外轮廓仓，打入多功能矩形工具管1；F7和F9为中心仓，打入标准节2。标准节2位于上部主要用途为施工上部围护、水平支撑、土方开挖分仓和施工出土口等，标准节2既可以单独使用也可和可拆卸挡板3组合使用。
请参考图1至图12，一种有限作业空间下承台分仓开挖施工方法，包括如下步骤：
步骤S1、提供若干多功能矩形工具管1，多功能矩形工具管1包括上部标准节2和下部可拆卸挡板3；
步骤S2、根据设计，在承台土体打入多功能矩形工具管1作为若干分仓的边界，将承台平面进行分仓，分为外轮廓仓和中心仓；
步骤S3、测量放线，在外轮廓仓依次打入若干多功能矩形工具管1；
步骤S4、进行外轮廓仓土方开挖，各仓开挖至中心仓底，并采用螺栓对各个标准节2进行水平连接，形成支撑传力体系；然后各仓独立并行开挖至承台底标高；
步骤S5、拆除各分仓边界处的下部可拆卸挡板3，形成承台结构作业空间，保留最外圈多功能矩形工具管作为施工模板，浇筑承台结构5混凝土；
步骤S6、拆除中心仓的标准节2，养护承台结构5混凝土至设计强度，并拔除最外圈多功能矩形工具管1。
具体来说，本实施例提供了一种有限作业空间下承台分仓开挖施工方法，采用多功能矩形工具管1，多功能矩形工具管1包括上部标准节2和下部可拆卸挡板3，通过标准节2和可拆卸挡板3在水平方向和垂直方向的组合运用，实现了承台土方分仓多作业面同时施工，由于可拆卸挡板3可兼做围护与结构施工模板减小了承台施工场地占用面积，有效简化了施工工序、提高了施工功效、降低了施工对城市运行干扰。同时，多功能矩形工具管可实现循环利用，有效减少了材料浪费。
在本实施例中，更优选地，下部可拆卸挡板3包括A型挡板、B型挡板和C型挡板，所述A型挡板插入承台底部一定深度，用作承台围护结构和施工模板；所述B型挡板和C型挡板插入承台底标高，用作承台分仓边界。
在本实施例中，更优选地，步骤S5包括拆除各分仓间B型挡板和C型挡板，并以最外侧A型挡板作为施工模板，进行结构施工。
在本实施例中，更优选地，外轮廓仓打入多功能矩形工具管，所述中心仓打入上部标准节。
在本实施例中，更优选地，步骤S3包括进行承台结构外轮廓放线，外扩多功能矩形工具管厚度的距离，然后组装并打入多功能工具管，并进行标高控制。
请继续参考图1至图12，本发明还提供了一种用于有限作业空间下承台分仓开挖施工方法的装置，该装置为多功能矩形工具管1，多功能矩形工具管1包括螺栓连接的上部标准节2和下部可拆卸挡板3；下部可拆卸挡板3包括A型挡板31、B型挡板32和C型挡板33，考虑承台基坑坑底稳定性，A型挡板31插入承台底部一定深度，用作承台围护结构和施工模板；B型挡板32和C型挡板33插入承台底标高，用作承台分仓边界，同时也起到各分仓边界处的挡土作用。在结构施工前需要拆除B型挡板32和C型挡板33在中心仓的标准节2下方形成承台结构的施工大空间。
上述实例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受以上实施例的限制。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种有限作业空间下承台分仓开挖施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、提供若干多功能矩形工具管，所述多功能矩形工具管包括上部标准节和下部可拆卸挡板；
步骤S2、根据设计，在承台土体打入多功能矩形工具管作为若干分仓的边界，将承台平面进行分仓，分为外轮廓仓和中心仓；
步骤S3、测量放线，在外轮廓仓依次打入若干多功能矩形工具管；
步骤S4、进行外轮廓仓土方开挖，各仓开挖至中心仓底，并采用螺栓对各个标准节进行水平连接，形成支撑传力体系；然后各仓独立并行开挖至承台底标高；
步骤S5、拆除各分仓边界处的下部可拆卸挡板，形成承台结构作业空间，保留最外圈多功能矩形工具管作为施工模板，浇筑承台结构混凝土；
步骤S6、拆除中心仓的标准节，养护承台结构混凝土至设计强度，并拔除最外圈多功能矩形工具管。
2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述下部可拆卸挡板包括A型挡板、B型挡板和C型挡板，所述A型挡板插入承台底部一定深度，用作承台围护结构和施工模板；所述B型挡板和C型挡板插入承台底标高，用作承台分仓边界。
3.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述步骤S5包括拆除各分仓间B型挡板和C型挡板，并以最外侧A型挡板作为施工模板，进行结构施工。
4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述外轮廓仓打入多功能矩形工具管，所述中心仓打入上部标准节。
5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤S3包括进行承台结构外轮廓放线，外扩多功能矩形工具管厚度的距离，然后组装并打入多功能工具管，并进行标高控制。
6.一种用于权利要求1至5任一项所述的有限作业空间下承台分仓开挖施工方法的装置，其特征在于，所述装置为多功能矩形工具管，所述多功能矩形工具管包括螺栓连接的上部标准节和下部可拆卸挡板；所述下部可拆卸挡板包括A型挡板、B型挡板和C型挡板，所述A型挡板插入承台底部一定深度，用作承台围护结构和施工模板；所述B型挡板和C型挡板插入承台底标高，用作承台分仓边界。
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