CN113529701A - 地道下穿混凝土管沟承台荷载托换保护施工工法 - Google Patents

地道下穿混凝土管沟承台荷载托换保护施工工法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种地道下穿混凝土管沟承台荷载托换保护施工工法，属于建筑施工工程领域。主要步骤包括：在地道主体结构(除支撑桩预留孔洞)施工完成后，在地道顶板与管沟承台之间砌筑砖模，接着在砖模封闭区域内分多层填充泡沫混凝土，然后对现有管沟支撑桩进行截桩，截桩后及时对底板和顶板预留孔洞浇筑封堵，最后在管沟承台底与地道顶板之间的剩余未填充区域分层填充泡沫混凝土，施工期间对现有管沟承台进行实时监测，监测工作贯穿地道施工的全过程。该方法有效进行了管沟承台荷载的托换，使得地道安全下穿原有管沟承台下桩基的同时保护管沟安全稳定运行。

Description

地道下穿混凝土管沟承台荷载托换保护施工工法
技术领域
本发明属于建筑施工工程领域，具体涉及一种地道下穿混凝土管沟承台荷载托换保护施工工法。
背景技术
随着我国城市的快速建设与人口数量的不断增加，城市用地资源短缺、交通压力剧增，而当前时代正是地下空间开发利用的黄金时代，合理开发利用城市地下空间并将之建设为高效的地下交通工程是目前解决城市道路交通问题的有效方法之一。随着各城市地下通道的建设与发展，诸多工程不可避免地遇到地道拟修建线路与现有地下管沟、综合管廊等存在交叉的问题，交叉位置处的妥善处理往往将成为工程中的重难点。倘若改变地道线路则会大幅增加地道长度与施工工期、提高地道修建难度与成本，而拆除原有设施并重新布线同样会延长施工工期、提高施工成本，还会对原有设施的正常使用甚至地面建、构筑物的正常使用造成影响进而造成更多的经济损失。因此，有必要采取一种合理可行的施工工法既能让地道按设计路线安全下穿原有管沟从而确保施工过程的正常进行，又能对地下管沟在地道施工期间予以保护从而确保地道施工期间现有管沟的安全稳定与正常使用。
发明内容
当地道在施工过程中遇到需下穿原有混凝土管沟，且管沟具有承台与桩基结构时，为了保护管沟的安全及稳定性，本发明提出了一种地道下穿混凝土管沟承台荷载托换保护施工工法，该法能够完成上述目标并节约施工成本。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种地道下穿混凝土管沟承台荷载托换保护施工工法，该方法包括以下步骤：
(1)在地道基坑开挖至与地下管沟交叉处，且完成地道基坑支护结构施工后，浇筑地道主体结构，地道顶板上表面与原有管沟承台底净距至少为1m，地道顶板、地道底板需要为原有管沟承台下桩基预留孔洞；
(2)地道主体结构达到设计强度要求后，在管沟承台底面布设凹槽式激光距离传感器监测点、分布式光纤监测点，用于实时获取管沟承台底与地道顶板之间的高度变化、管沟承台的变形及沉降量；
(3)在地道顶板与管沟承台之间砌筑砖模，砖模用于在管沟承台底与地道顶板之间围成一系列封闭区域，砖模封闭区域在相邻列桩基之间以及边缘列桩基与承台边缘之间；
(4)根据管沟承台底与地道顶板之间各组砖模封闭区域的不同高度，在砖模封闭区域分层填充泡沫混凝土，当激光距离传感器监测到距离小于等于设定阈值且稳定后完成填充；
(5)泡沫混凝土达到设计强度要求后，对原管沟支撑桩进行截桩；
(6)移除截断部分的原管沟支撑桩，并及时对地道顶板和底板预留孔洞进行浇筑封堵；
(7)在管沟承台底与地道顶板之间的剩余未填充区域分层填充泡沫混凝土，泡沫混凝土达到设计强度要求后即完成承台荷载托换保护。
进一步地，所述砖模沿与管沟承台垂直方向进行砌筑且分布于各列相邻管沟桩基之间，砖模列数M根据地道下穿管沟桩基列数N确定，M＝(N+1)×2。
进一步地，在砖模封闭区域分层填充的泡沫混凝土，每层泡沫混凝土厚度不超过0.5m。
进一步地，当激光距离传感器监测到距离≤1mm且稳定后完成填充。
进一步地，管沟支撑桩的截桩范围为地道顶板顶以上0.5m处至地道底板底以下0.5m处。
进一步地，管沟支撑桩的单桩截桩顺序为先上部后下部，整体截桩顺序为从中间到两边。
进一步地，对地道顶板和底板预留孔洞进行浇筑封堵的同时，采用止水钢片进行防水处理并设置附加防水层。
进一步地，管沟承台荷载托换保护施工期间对原有管沟承台进行变形及沉降量的实时监测，并延续至地道全程施工结束。
本发明的有益效果是：本发明方法通过在地道顶板和原有管沟承台间区域砌筑砖模并填充泡沫混凝土，将管沟承台荷载临时从桩基转移到砖模封闭区域进而转移到地道结构上，这使得后续的截桩过程不会对上部管沟结构造成太大影响，确保了管沟功能的正常运行，之后再将地道顶板和原有管沟承台间剩余区域全部进行填充，使管沟承台荷载均匀地传递到地道结构上。该方法有效进行了管沟承台荷载的托换，使得地道安全下穿原有管沟承台下桩基的同时保护管沟安全稳定运行。
附图说明
图1是本发明实施例提供的地道下穿管沟正视图；
图2是本发明实施例提供的地道下穿管沟侧视图；
图3是本发明实施例提供的砖模封闭区域俯视图；
图中，地道顶板1，地道底板2，管沟承台3，支撑桩4，预留孔洞5，砖模6，砖模封闭区域7，激光距离传感器8，光纤9，截桩范围10。
具体实施方式
为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
本发明实施例提供的地道下穿混凝土管沟承台荷载托换保护施工工法，主要步骤如下：
(1)在地道基坑开挖至与地下管沟交叉处，且完成地道基坑支护结构施工后，浇筑地道主体结构，地道顶板1上表面与原有管沟承台3底净距至少为1m，地道顶板1、地道底板2需要为原有管沟承台3下桩基预留孔洞5；
(2)地道主体结构达到设计强度要求后，在管沟承台3底面布设凹槽式激光距离传感器8监测点、分布式光纤9监测点，用于实时获取管沟承台3底与地道顶板1之间的高度变化、管沟承台3的变形及沉降量；
(3)在地道顶板1与管沟承台3之间砌筑砖模6，砖模6用于在管沟承台底3与地道顶板1之间围成一系列封闭区域，从而泡沫混凝土能够在其中填充硬化形成支撑结构，砖模6沿与管沟承台3垂直方向进行砌筑且分布于各列相邻管沟桩基之间，砖模6列数M根据地道下穿管沟桩基列数N确定，M＝(N+1)×2，砖模封闭区域7在相邻列桩基之间以及边缘列桩基与承台边缘之间，例如图3中，地道下穿管沟桩基列数为4，则砖模砌筑列数为10，共5组砖模封闭区域用于下一步填充泡沫混凝土；
(4)根据管沟承台3底与地道顶板1之间各组砖模封闭区域7的不同高度，在砖模封闭区域7分层填充泡沫混凝土，每层泡沫混凝土厚度不超过0.5m，当激光距离传感器8监测到距离≤1mm且稳定后完成填充，以确保地道顶板1与管沟承台3之间砖模封闭区域7的密实填充；
(5)泡沫混凝土达到设计强度要求后，对原管沟支撑桩4进行截桩，截桩范围10为地道顶板顶以上0.5m处至地道底板底以下0.5m处，单桩的截桩顺序为先上部后下部，整体截桩顺序为从中间到两边；
(6)移除截断部分的原管沟支撑桩4，并及时对地道顶板1和地道底板2的预留孔洞进行浇筑封堵，同时采用止水钢片进行防水处理并设置附加防水层；
(7)在管沟承台3底与地道顶板1之间的剩余未填充区域同样分层填充泡沫混凝土，泡沫混凝土达到设计强度要求后即完成承台荷载托换保护；
(8)管沟承台荷载托换保护施工期间对原有管沟承台3进行变形及沉降量的实时监测，并延续至地道全程施工结束。
在一个实施例中，某地道工程存在一道100kV，220kV的高压电缆管沟与拟建地道以77°交角交叉穿越地道顶部的情况。地道总高度8.3m，地道顶板顶位于地下4.6m，电缆管沟承台底位于地下3.6m且已预先实施支撑桩，支撑桩采用直径1m的钻孔灌注桩，桩长35m，并于电缆管沟两端已预先实施围护桩，围护桩采用直径1m的钻孔灌注桩，桩长35m。为解决该工程中的此项重难点，本实施例设计了以下施工方法，以对该电缆管沟在地道施工期间予以保护，确保地道施工期间现有电缆管沟的安全及稳定性，避免地道施工期间对现有电缆管沟的影响，主要步骤包括：
(1)地道基坑支护结构施工完成后，浇筑地道主体结构(除支撑桩预留孔洞)，地道顶板1上表面与原有管沟承台3底净距为1m；
(2)地道主体结构达到设计强度要求后，在管沟承台3底面布设凹槽式激光距离传感器8监测点、分布式光纤9监测点，用于实时获取管沟承台3底与地道顶板1之间的高度变化、管沟承台3的变形及沉降量；
(3)在地道顶板1与管沟承台3之间砌筑砖模6，砖模6沿与管沟承台3垂直方向进行砌筑且分布于各列相邻管沟桩基之间，砖模封闭区域7在相邻列桩基之间以及边缘列桩基与承台边缘之间，砖模共10列，砖模封闭区域共5组，砖模厚度240mm，采用M10水泥砂浆砌筑MU15烧结普通砖；
(4)在砖模封闭区域7内分两层填充泡沫混凝土(仅一次填充容易造成填充不均匀、填充密实度难以把控等问题)，当激光距离传感器8监测到距离≤1mm且稳定后完成填充，以确保地道顶板至电缆管沟承台底回填密实。泡沫混凝土强度等级CF0.3，容重等级W3，泡沫砼施工技术应符合《气泡混合轻质土填筑工程技术技术规程》(CJJT177-2012)的要求；
(5)对现有电缆管沟(排管)支撑桩4进行截桩，截桩范围10为底板底以下0.5m至顶板顶以上0.5m，单桩的截桩顺序为先上部后下部，整体截桩顺序为从中间到两边，截桩高度9.3m；
(6)移除截断部分的原管沟支撑桩4，并及时对地道顶板1和地道底板2的预留孔洞5进行浇筑封堵，同时采用止水钢片进行防水处理并设置附加防水层；
(7)在管沟承台3底与地道顶板1之间的剩余区域内分两层填充泡沫混凝土；
(8)施工期间对现有电缆管沟承台进行实时监测，监测工作应贯穿地道施工的全过程。
以上所述仅为本说明书一个或多个实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书一个或多个实施例，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书一个或多个实施例保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种地道下穿混凝土管沟承台荷载托换保护施工工法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在地道基坑开挖至与地下管沟交叉处，且完成地道基坑支护结构施工后，浇筑地道主体结构，地道顶板上表面与原有管沟承台底净距至少为1m，地道顶板、地道底板需要为原有管沟承台下桩基预留孔洞；
(2)地道主体结构达到设计强度要求后，在管沟承台底面布设凹槽式激光距离传感器监测点、分布式光纤监测点，用于实时获取管沟承台底与地道顶板之间的高度变化、管沟承台的变形及沉降量；
(3)在地道顶板与管沟承台之间砌筑砖模，砖模用于在管沟承台底与地道顶板之间围成一系列封闭区域，砖模封闭区域在相邻列桩基之间以及边缘列桩基与承台边缘之间；
(4)根据管沟承台底与地道顶板之间各组砖模封闭区域的不同高度，在砖模封闭区域分层填充泡沫混凝土，当激光距离传感器监测到距离小于等于设定阈值且稳定后完成填充；
(5)泡沫混凝土达到设计强度要求后，对原管沟支撑桩进行截桩；
(6)移除截断部分的原管沟支撑桩，并及时对地道顶板和底板预留孔洞进行浇筑封堵；
(7)在管沟承台底与地道顶板之间的剩余未填充区域分层填充泡沫混凝土，泡沫混凝土达到设计强度要求后即完成承台荷载托换保护。
2.根据权利要求1所述的一种地道下穿混凝土管沟承台荷载托换保护施工工法，其特征在于，所述砖模沿与管沟承台垂直方向进行砌筑且分布于各列相邻管沟桩基之间，砖模列数M根据地道下穿管沟桩基列数N确定，M＝(N+1)×2。
3.根据权利要求1所述的一种地道下穿混凝土管沟承台荷载托换保护施工工法，其特征在于，在砖模封闭区域分层填充的泡沫混凝土，每层泡沫混凝土厚度不超过0.5m。
4.根据权利要求1所述的一种地道下穿混凝土管沟承台荷载托换保护施工工法，其特征在于，当激光距离传感器监测到距离≤1mm且稳定后完成填充。
5.根据权利要求1所述的一种地道下穿混凝土管沟承台荷载托换保护施工工法，其特征在于，原管沟支撑桩的截桩范围为地道顶板顶以上0.5m处至地道底板底以下0.5m处。
6.根据权利要求1所述的一种地道下穿混凝土管沟承台荷载托换保护施工工法，其特征在于，原管沟支撑桩的单桩截桩顺序为先上部后下部，整体截桩顺序为从中间到两边。
7.根据权利要求1所述的一种地道下穿混凝土管沟承台荷载托换保护施工工法，其特征在于，对地道顶板和底板预留孔洞进行浇筑封堵的同时，采用止水钢片进行防水处理并设置附加防水层。
8.根据权利要求1所述的一种地道下穿混凝土管沟承台荷载托换保护施工工法，其特征在于，管沟承台荷载托换保护施工期间对原有管沟承台进行变形及沉降量的实时监测，并延续至地道全程施工结束。
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