CN113718560A - 一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法 - Google Patents
一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法,涉及建筑工程技术领域,总体施工顺序为:先铺设智能监测仪器设备对整个施工铁路段进行自动化检测,再进行金属隔离网一施工,然后场地初平,进行高压旋喷桩与隔离桩施工,桩布置完以后进行基坑开挖支护,进入挡墙式路基施工阶段,悬臂挡墙路基填筑。本发明施工方法较为简单,能较为有效的降低施工过程中对邻近既有线沉降的影响,保证运营铁路的安全性和舒适性,施工质量高,新旧路基过渡段的差异化沉降大大的降低,整个施工铁路段施工期间,采用智能监测系统,进行沉降、位移监测,及时掌握施工期间既有结构物的变形情况,对变形超限及时进行控制和处理,确保营业线运营安全。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域,具体为一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法。
背景技术
近年来,根据国家经济发展的需要,以及铁路建设技术水平的逐步提高,国家铁路网不断完善,对铁路既有线升级改造项目越来越多,开通运营的高速铁路不可避免的要与新建铁路交叉、并行、帮宽等。对于运营期间的铁路,在既有路基旁进行新建路基填筑、帮填等施工必然会对其产生附加的沉降变形,影响轨道平顺性。轨道的不平顺,会影响列车运行的舒适性和安全性,给列车运行带来较大的风险。关于新建路基对高于既有路基的挡墙式路基的影响研究更少,路基的大多研究集中在高速公路中。挡墙式路基构造简单,施工方便,能适应较松软的地基。随着铁路建设标准的提高,对路基的工后沉降要求越来越严格。为了确保铁路沉降满足设计要求,必须对路基进行监测,然而现有的路基沉降监测具有施工干扰大、要求精度高、监测区间长、资料整理难等特点,采用传统监测方法无法较好的进行路基沉降评估,无法确保路基的稳定,同时保证运营路线的安全稳定。
综上所述,现有的路基帮填过程中,新旧路基会产生过大的不均匀沉降,且现有的路基沉降监测方法具有施工干扰大、要求精度高、监测区间长、资料整理难等特点,采用传统监测方法无法较好的进行路基沉降评估。针对上述不足之处,需要设计一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法,以解决上述技术背景中的问题,通过主要部件完成环形支架的装配,并对衬砌管片内壁施加均匀分布的径向压力,从而保证在管片下部开口并施工隧道集水井的过程中整个盾构隧道的安全性与稳定性,以及人员通行、物料运输的便捷性;通过采用椭圆形截面的集水井,在环形支架的支撑作用下,对底部衬砌管片进行切割开口、土体加固、开挖、初期支护、模筑混凝土二次支护及养护,最终完成集水井的施工。特别地,该发明提出的环形支架及工作方法,同样适用于集水井设置在联络通道的一般情况。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法,所述施工方法包括以下步骤:
智能监测系统的安装:智能监测系统的安装分为表面位移监测设备安装以及压力监测设备安装;
表面位移监测设备安装:表面位移监测设备的安装分为GPS天线安装和静力水准仪安装,先浇筑监测系统基础,具体步骤为,基础开挖—制作钢筋笼并固定—支模板—混凝土浇筑,待混凝土到龄期后,进行找平、刷颜色等美观处理,然后进行GPS天线的调试安装,最后进行安装设备调试,表面位移设备安装主要是GPS主机安装,GPS主机安装前,对每个监测点主机端口号进行规划,并做记录保存,整理好线缆,并做好保护工作;静力水准仪安装,首先安装储液筒,将所有容器安装在相同的标高上,安装托架,令各托架处于同一水平位置,再在托架上安装储液筒,托架和储液筒用三螺纹支撑杆相连,在储液筒上放一水平尺来找平,调节螺纹支撑杆的螺帽使储液筒水平,在每个储液筒的底部安装三通阀门,安装时应保证其与储液筒密封,而后在储液筒上安装静力水准仪,安装完成后,根据各测试点的距离,裁剪通液管的长度,然后用通液管和三通阀门相连,把各测试点串联起来,在系统内充入纯净水,操作时,排除管内的空气和起泡,加液时应缓慢不间断加入,最后安装传感器,对基础沉降进行监测;
压力监测设备安装:其主要为土压力盒的布置安装,在原地基上部填筑垫层30cm以上,选择无雨、雪天气进行开挖埋设,一般软基处理,土压力盒安装于桩顶及桩间地基土顶面,用测试仪监测安装,安装时将土压力盒受力膜面朝上,安装在桩顶土压力盒底部应采用水泥浆垫平,桩间土压力盒底部填入10cm深中砂压实垫平,用水平尺控制将土压力盒安装水平,安装好土压力盒后,在其周围覆盖30cm厚的中砂,压实,记录好该实验段面里程,主测桩桩顶土压力盒编号、桩间土压力盒编号及桩间土压力盒与主测桩之间的实际距离、方向,天气状况等,同断面土压力盒安装完成后,清理现场用人工进行回填,桩体完全固结后,对土压力盒进行调零,于新建路基下部设置分布式光纤传感系统,利用光纤光学的非线性光学效应、喇曼效应和布里渊效应检测技术,对环境的温度和土压力进行监测,采用数字信号调解技术实现传感系统的物理还原,进一步提高监测系统的稳定性和可靠性,同时分布式光纤传感系统与信号处理主机相连接,通过信号处理主机,完成数据归算、维护、整编后,以图形或报表的形式进行可视化输出;
金属隔离网施作:将既有路肩外侧设金属隔离网一代替既有栅栏,金属隔离网一高度1.8m,前后顺接至既有防护栅栏形成封闭,封闭后拆除金属隔离网一外的既有栅栏,金属隔离网一间隔一段距离设一金属立柱,立柱基础采用人工挖坑埋设,基础保持一定埋深,硬隔离外侧每隔一段距离设揽风绳拉结金属隔离网一,硬隔离采取封锁施工,施工分段长度控制在20~50m范围;
场地表面处理:金属隔离网一施作完成后,根据水沟排水方向及排水坡度,对场地进行清表、初平、压实,满足排水坡度;确定场地平整的设计标高,作为计算挖填土方工程量、进行土方平衡调配、选择施工机械、制定施工方案的依据;
隔离桩安装:隔离桩由钢管与胶合板组合而成,靠近营业线侧采用隔离桩挡护既有路基土,钢管间距1m,打入开挖面以下1m,钢管顶部平路基面,胶合板与钢管采用铁丝绑扎牢固,基坑底部设高采用沙袋进行护脚,开挖过程中,如遇孤石时,采用人工配合风镐破除,严禁采用爆破施工;
悬臂挡墙施工:路基顺接高出营业线部分采用悬臂挡墙挡护路基,挡墙底面位于既有路基面以下,底部以下设垫层,墙顶高出既有路基面,与既有线上形心保持一定距离,悬臂挡0墙施工分两阶段浇筑,第一段浇筑至原地面上2.5m,第二段浇筑剩下部分,施工阶段分为钢筋施工和模板施工两个部分;
悬臂挡墙路基填筑:在悬臂挡墙的墙面板中部安装金属隔离网二,安装完成后再进行路基填筑,路基填筑后即完成整体施工。
作为本发明进一步方案:所述压力检测设备安装步骤中,同断面土压力盒安装完成后,土压力盒测试导线应套上PVC钢丝软管进行保护,并集中从一侧引出路基,制作相应的标示牌,插在土压力盒埋设位置及导线布线位置,以作标示。
作为本发明进一步方案:所述悬臂挡墙采用高压旋喷桩进行加固,所述高压旋喷桩设有多组,且其横向排列在垫层下方,每组高压旋喷桩设有多个,且其长度沿前侧到后侧依次递减。
作为本发明进一步方案:所述高压旋喷桩采用GXP-60高压旋喷钻机施工,配套GYB-90D型高压泵,钻杆直径Փ25mm,采用1个喷嘴,直径Փ2mm,作业高度4.5m。
作为本发明进一步方案:所述高压旋喷桩注浆材料采用P.O 42.5水泥配制的纯水泥浆,浆液水灰比为1:1,喷射注浆压力为2-3MPa,喷嘴旋转速度20±5r/min,喷嘴提升速度20±5cm/min,旋喷注浆过程中,冒浆量一般应小于注浆量的20%,超过此值时,可采取更换小一级孔径的喷嘴,及加快旋转和提升速度等措施,减少冒浆量。
作为本发明进一步方案:所述悬臂挡墙施工步骤中钢筋施工的步骤具体如下,钢筋在钢筋场集中制作加工,运输至现场进行安装,墙面板钢筋安装预埋时,除与基础钢筋绑扎牢固外,还需在靠营业线侧预埋钢筋顶部下1/3处绑扎Φ48*3.5钢管作为横楞,并在横楞两侧采用揽风绳牵引,系至地锚上。
作为本发明进一步方案:所述悬臂挡墙施工步骤中模板施工的步骤具体如下,模板施工为墙面板模板采用组合钢模板拼装,Փ16的钢管外撑与方木外撑对拉杆加固,为防止模板在砼浇筑作业中坍塌,对墙面板靠营业线侧组合钢模板采用揽风绳牵引,以防模板在砼浇筑过程中及拆模过程中坍塌侵限,模板拆除时,先用吊车预吊装,解除揽风绳地锚端,再利用揽风绳人工牵引的方式配合吊车拆除,模板安装锚固方式与钢筋安装稳固方式相同。
作为本发明进一步方案:所述悬臂挡墙路基填筑步骤中路基填筑的具体步骤如下,对既有坡面清表、并开挖台阶,台阶宽度不小于2m,台阶高度宜按填料层厚的整倍数控制,清除的表土不得堆积,及时转运至指定位置,不得影响营业线,既有边坡分层、分次开挖成台阶,每开挖一级台阶填筑一级,碾压一级,填筑碾压采取静压,每级填层表面设向外侧4%排水坡。
作为本发明进一步方案:所述悬臂挡墙之间设有填料运输及卸料区,填料运输及卸料区统一在背离营业线侧运行,由装载机或挖掘机对填料进行转运摊铺。
作为本发明进一步方案:所述悬臂挡墙与垫层之间设有土工格栅。
有益效果:
1.本发明所提出的一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法,监测技术较为简单,能有效的降低施工过程中对邻近既有线沉降的影响,保证运营铁路的安全性和舒适性,施工质量高,新旧路基过渡段的差异化沉降大大的降低,使用智能监测系统进行路基沉降监测,受人为因素的影响较小,数据可靠;受天气的影响较小,不会因为刮风下雨而无法施测,可以全天候作业保证了观测的频次;劳动强度小、效率高、可以自动监测,而且可以根据需要调整数据采集的间隔;监测单元都布设在路基内部,因此一般不会对工程施工造成影响;可以节约时间、减少人力和物力的投入,提高观测的效率。
附图说明
图1为本发明的流程图;
图2为本发明中的GPS天线及GPS主机布置图;
图3为本发明中的静力水准仪布置图;
图4为本发明中的智能监测系统结构功能示意图;
图5为本发明中的智能监测系统整体结构安装布置图;
图6为本发明中的金属隔离网一的拉结结构示意图;
图7为本发明中的金属隔离网一的具体结构示意图;
图8为本发明中的钢管和胶合板布置结构示意图
图9为本发明中的高压旋喷桩施工布置图;
图10为本发明中的高压旋喷桩施工工艺流程图;
图11为本发明中的模板施工阶段墙面板模板安装加固侧面示意图;
图12为本发明中的悬臂挡墙纵向剖面图;
图13为本发明中的悬臂挡墙路基施工剖面图;
图中:1、GPS天线;2、GPS主机;3、静力水准仪;4、托架;5、储液筒;6、土压力盒;7、分布式光纤传感系统;8、金属隔离网一;9、揽风绳;10、沙袋;11、胶合板;12、钢管;13、高压旋喷钻机;14、高压旋喷桩;15、钢管外撑;16、悬臂挡墙;17、土工格栅;18、垫层;19、金属隔离网二;20、填料运输及卸料区。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供如下技术方案:
如图1-13所示,一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法,施工方法包括以下步骤:
智能监测系统的安装:智能监测系统的安装分为表面位移监测设备安装以及压力监测设备安装;
表面位移监测设备安装:表面位移监测设备的安装分为GPS天线1安装和静力水准仪3安装,先浇筑监测系统基础,具体步骤为,基础开挖—制作钢筋笼并固定—支模板—混凝土浇筑,待混凝土到龄期后,进行找平、刷颜色等美观处理,然后进行GPS天线1的调试安装,最后进行安装设备调试,表面位移设备安装主要是GPS主机2安装,GPS主机2安装前,对每个监测点主机端口号进行规划,并做记录保存,整理好线缆,并做好保护工作;静力水准仪3安装,首先安装储液筒5,将所有容器安装在相同的标高上,安装托架4,令各托架4处于同一水平位置,再在托架4上安装储液筒5,托架4和储液筒5用三螺纹支撑杆相连,在储液筒5上放一水平尺来找平,调节螺纹支撑杆的螺帽使储液筒5水平,在每个储液筒5的底部安装三通阀门,安装时应保证其与储液筒5密封,而后在储液筒5上安装静力水准仪3,安装完成后,根据各测试点的距离,裁剪通液管的长度,然后用通液管和三通阀门相连,把各测试点串联起来,在系统内充入纯净水,操作时,排除管内的空气和起泡,加液时应缓慢不间断加入,最后安装传感器,对基础沉降进行监测,同时如图3所示,图3中向上的箭头代表路基隆起的方向,向下的箭头代表路基下沉的方向,静力水准仪3能够很好的监测处路基的隆起或者下沉;
压力监测设备安装:其主要为土压力盒6的布置安装,在原地基上部填筑垫层30cm以上,选择无雨、雪天气进行开挖埋设,一般软基处理,土压力盒6安装于桩顶及桩间地基土顶面,用测试仪监测安装,安装时将土压力盒6受力膜(承压膜)面朝上,安装在桩顶土压力盒6底部应采用水泥浆垫平,桩间土压力盒6底部填入10cm深中砂压实垫平,用水平尺控制将土压力盒6安装水平,安装好土压力盒6后,在其周围覆盖30cm厚的中砂,压实,记录好该实验段面里程,主测桩桩顶土压力盒6编号、桩间土压力盒6编号及桩间土压力盒6与主测桩之间的实际距离、方向,天气状况等,同断面土压力盒6安装完成后,清理现场用人工进行回填,桩体完全固结后,对土压力盒6进行调零,于新建路基下部设置分布式光纤传感系统7,利用光纤光学的非线性光学效应、喇曼效应和布里渊效应检测技术,对环境的温度和土压力进行监测,采用数字信号调解技术实现传感系统的物理还原,进一步提高监测系统的稳定性和可靠性,同时分布式光纤传感系统7与信号处理主机相连接,通过信号处理主机,完成数据归算、维护、整编后,以图形或报表的形式进行可视化输出;
金属隔离网施作:将既有路肩外侧设金属隔离网一8代替既有栅栏,金属隔离网一8高度1.8m,前后顺接至既有防护栅栏形成封闭,封闭后拆除金属隔离网一8外的既有栅栏,金属隔离网一8间隔一段距离设一金属立柱,立柱基础采用人工挖坑埋设,基础保持一定埋深,硬隔离外侧每隔一段距离设揽风绳9拉结金属隔离网一8,硬隔离采取封锁施工,施工分段长度控制在20~50m范围,保证在天窗时间内完成分段长度范围全部作业。用以保证施工安全,以及营业线行车安全;
场地表面处理:金属隔离网一8施作完成后,根据水沟排水方向及排水坡度,对场地进行清表、初平、压实,满足排水坡度;确定场地平整的设计标高,作为计算挖填土方工程量、进行土方平衡调配、选择施工机械、制定施工方案的依据;
隔离桩安装:隔离桩由钢管12与胶合板11组合而成,靠近营业线侧采用隔离桩挡护既有路基土,钢管12间距1m,打入开挖面以下1m,钢管12顶部平路基面,胶合板11与钢管12采用铁丝绑扎牢固,基坑底部设高采用沙袋10进行护脚,开挖过程中,如遇孤石时,采用人工配合风镐破除,严禁采用爆破施工,可以有效的减少新建线路竖向荷载对既有线路地基产生的附加的不均匀沉降,保证运营线的安全性和舒适性;
悬臂挡墙16施工:路基顺接高出营业线部分采用悬臂挡墙16挡护路基,挡墙底面位于既有路基面以下,底部以下设垫层18,墙顶高出既有路基面,与既有线上形心保持一定距离,悬臂挡0墙16施工分两阶段浇筑,第一段浇筑至原地面上2.5m,第二段浇筑剩下部分,施工阶段分为钢筋施工和模板施工两个部分;
悬臂挡墙16路基填筑:在悬臂挡墙16的墙面板中部安装金属隔离网二19,安装完成后再进行路基填筑,路基填筑后即完成整体施工;
本发明通过先铺设智能监测仪器设备对整个施工铁路段进行自动化检测,采用智能监测系统,进行沉降、位移监测,及时掌握施工期间既有结构物的变形情况,对变形超限及时进行控制和处理,确保营业线运营安全;
同时本发明中的智能监测系统,融合高精度传感器、数据采集传输、监测成果后处理、远程查询、客户端实时跟踪和自动预警等子模块,可对路基基底和路基面的竖向变形进行自动化监测、分析与预警。路基自动监测主要通过静力水准仪3对路基进行变形监测,土压力盒6对路基进行土压力以及孔隙水压力监测等,具体如图4所示,本发明中的智能监测自动化系统包括数据采集、系统管理、数据库管理、可视化输出以及信息查询等功能,数据采集功能具体有自动入库、人工录入、数据分析计算以及定性快速评估等功能,系统管理具体为系统初始化、系统安全管理以及工程安全管理,可视化输出具体为图形输出以及报表输出,信息查询具体可查询上级部门、科研单位、教育部门以及设计单位。
压力检测设备安装步骤中,同断面土压力盒6安装完成后,土压力盒6测试导线应套上PVC钢丝软管进行保护,并集中从一侧引出路基,制作相应的标示牌,插在土压力盒6埋设位置及导线布线位置,以作标示。
悬臂挡墙16采用高压旋喷桩14进行加固,高压旋喷桩14设有多组,且其横向排列在垫层18下方,每组高压旋喷桩14设有多个,且其长度沿前侧到后侧依次递减,如此设置,能够起到加固悬臂挡墙16的目的,节省材料的同时又能起到稳定的作用。
高压旋喷桩14采用GXP-60高压旋喷钻机13施工,配套GYB-90D型高压泵,钻杆直径Փ25mm,采用1个喷嘴,直径Փ2mm,作业高度4.5m。
高压旋喷桩14注浆材料采用P.O 42.5水泥配制的纯水泥浆,浆液水灰比为1:1,喷射注浆压力为2-3MPa,喷嘴旋转速度20±5r/min,喷嘴提升速度20±5cm/min,旋喷注浆过程中,冒浆量一般应小于注浆量的20%,超过此值时,可采取更换小一级孔径的喷嘴,及加快旋转和提升速度等措施,减少冒浆量,如图10所示,具体的高压旋喷桩施工过程为,先对施工位置进行测量定位,而后将高压旋喷钻机13运输到指定位置,而后进行钻进造孔过程,同时实现配制好浆液,在钻进造孔过程中,需要进行检查过程,检测钻孔位置是否正确,如果不正确,则重新进行钻进造孔过程,同时钻进造孔过程中产生的废浆经过沉淀池的沉淀后,将沉淀的废渣运输出去,当钻进造孔过程完毕后,高喷台车就位完毕,开始下管喷射过程,即开始浆液旋摆喷射过程,浆液喷射前先进行水泥浆的配置,浆液喷射过程中产生的废浆同样经过沉淀池的沉淀后外运,当水泥浆凝固后形成完整的高压旋喷桩14,完成后便可移动机器到下一个工位重复上述步骤。
悬臂挡墙16施工步骤中钢筋施工的步骤具体如下,钢筋在钢筋场集中制作加工,运输至现场进行安装,墙面板钢筋安装预埋时,除与基础钢筋绑扎牢固外,还需在靠营业线侧预埋钢筋顶部下1/3处绑扎Φ48*3.5钢管作为横楞,并在横楞两侧采用揽风绳9牵引,系至地锚上。
悬臂挡墙16施工步骤中模板施工的步骤具体如下,模板施工为墙面板模板采用组合钢模板拼装,Փ16的钢管外撑15与方木外撑对拉杆加固,为防止模板在砼浇筑作业中坍塌,对墙面板靠营业线侧组合钢模板采用揽风绳9牵引,以防模板在砼浇筑过程中及拆模过程中坍塌侵限,模板拆除时,先用吊车预吊装,解除揽风绳9地锚端,再利用揽风绳9人工牵引的方式配合吊车拆除,模板安装锚固方式与钢筋安装稳固方式相同。
悬臂挡墙16路基填筑步骤中路基填筑的具体步骤如下,对既有坡面清表、并开挖台阶,台阶宽度不小于2m,台阶高度宜按填料层厚的整倍数控制,清除的表土不得堆积,及时转运至指定位置,不得影响营业线,既有边坡分层、分次开挖成台阶,每开挖一级台阶填筑一级,碾压一级,填筑碾压采取静压,每级填层表面设向外侧4%排水坡。
悬臂挡墙16之间设有填料运输及卸料区20,填料运输及卸料区20统一在背离营业线侧运行,由装载机或挖掘机对填料进行转运摊铺,有利于既有线路的安全营运。
悬臂挡墙16与垫层18之间设有土工格栅17,土木格栅17有效地提高了地基的承载能力。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法,其特征在于:所述施工方法包括以下步骤:
智能监测系统的安装:智能监测系统的安装分为表面位移监测设备安装以及压力监测设备安装;
表面位移监测设备安装:表面位移监测设备的安装分为GPS天线(1)安装和静力水准仪(3)安装,先浇筑监测系统基础,具体步骤为,基础开挖—制作钢筋笼并固定—支模板—混凝土浇筑,待混凝土到龄期后,进行找平、刷颜色等美观处理,然后进行GPS天线(1)的调试安装,最后进行安装设备调试,表面位移设备安装主要是GPS主机(2)安装,GPS主机(2)安装前,对每个监测点主机端口号进行规划,并做记录保存,整理好线缆,并做好保护工作;静力水准仪(3)安装,首先安装储液筒(5),将所有容器安装在相同的标高上,安装托架(4),令各托架(4)处于同一水平位置,再在托架(4)上安装储液筒(5),托架(4)和储液筒(5)用三螺纹支撑杆相连,在储液筒(5)上放一水平尺来找平,调节螺纹支撑杆的螺帽使储液筒(5)水平,在每个储液筒(5)的底部安装三通阀门,安装时应保证其与储液筒(5)密封,而后在储液筒(5)上安装静力水准仪(3),安装完成后,根据各测试点的距离,裁剪通液管的长度,然后用通液管和三通阀门相连,把各测试点串联起来,在系统内充入纯净水,操作时,排除管内的空气和起泡,加液时应缓慢不间断加入,最后安装传感器,对基础沉降进行监测;
压力监测设备安装:其主要为土压力盒(6)的布置安装,在原地基上部填筑垫层30cm以上,选择无雨、雪天气进行开挖埋设,一般软基处理,土压力盒(6)安装于桩顶及桩间地基土顶面,用测试仪监测安装,安装时将土压力盒(6)受力膜面朝上,安装在桩顶土压力盒(6)底部应采用水泥浆垫平,桩间土压力盒(6)底部填入10cm深中砂压实垫平,用水平尺控制将土压力盒(6)安装水平,安装好土压力盒(6)后,在其周围覆盖30cm厚的中砂,压实,记录好该实验段面里程,主测桩桩顶土压力盒(6)编号、桩间土压力盒(6)编号及桩间土压力盒(6)与主测桩之间的实际距离、方向,天气状况等,同断面土压力盒(6)安装完成后,清理现场用人工进行回填,桩体完全固结后,对土压力盒(6)进行调零,于新建路基下部设置分布式光纤传感系统(7),利用光纤光学的非线性光学效应、喇曼效应和布里渊效应检测技术,对环境的温度和土压力进行监测,采用数字信号调解技术实现传感系统的物理还原,进一步提高监测系统的稳定性和可靠性,同时分布式光纤传感系统(7)与信号处理主机相连接,通过信号处理主机,完成数据归算、维护、整编后,以图形或报表的形式进行可视化输出;
金属隔离网施作:将既有路肩外侧设金属隔离网一(8)代替既有栅栏,金属隔离网一(8)高度1.8m,前后顺接至既有防护栅栏形成封闭,封闭后拆除金属隔离网一(8)外的既有栅栏,金属隔离网一(8)间隔一段距离设一金属立柱,立柱基础采用人工挖坑埋设,基础保持一定埋深,硬隔离外侧每隔一段距离设揽风绳(9)拉结金属隔离网一(8),硬隔离采取封锁施工,施工分段长度控制在20~50m范围;
场地表面处理:金属隔离网一(8)施作完成后,根据水沟排水方向及排水坡度,对场地进行清表、初平、压实,满足排水坡度;确定场地平整的设计标高,作为计算挖填土方工程量、进行土方平衡调配、选择施工机械、制定施工方案的依据;
隔离桩安装:隔离桩由钢管(12)与胶合板(11)组合而成,靠近营业线侧采用隔离桩挡护既有路基土,钢管(12)间距1m,打入开挖面以下1m,钢管(12)顶部平路基面,胶合板(11)与钢管(12)采用铁丝绑扎牢固,基坑底部设高采用沙袋(10)进行护脚,开挖过程中,如遇孤石时,采用人工配合风镐破除,严禁采用爆破施工;
悬臂挡墙(16)施工:路基顺接高出营业线部分采用悬臂挡墙(16)挡护路基,挡墙底面位于既有路基面以下,底部以下设垫层(18),墙顶高出既有路基面,与既有线上形心保持一定距离,悬臂挡0墙(16)施工分两阶段浇筑,第一段浇筑至原地面上2.5m,第二段浇筑剩下部分,施工阶段分为钢筋施工和模板施工两个部分;
悬臂挡墙(16)路基填筑:在悬臂挡墙(16)的墙面板中部安装金属隔离网二(19),安装完成后再进行路基填筑,路基填筑后即完成整体施工。
2.根据权利要求1所述的一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法,其特征在于:所述压力检测设备安装步骤中,同断面土压力盒(6)安装完成后,土压力盒(6)测试导线应套上PVC钢丝软管进行保护,并集中从一侧引出路基,制作相应的标示牌,插在土压力盒(6)埋设位置及导线布线位置,以作标示。
3.根据权利要求1所述的一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法,其特征在于:所述悬臂挡墙(16)采用高压旋喷桩(14)进行加固,所述高压旋喷桩(14)设有多组,且其横向排列在垫层(18)下方,每组高压旋喷桩(14)设有多个,且其长度沿前侧到后侧依次递减。
4.根据权利要求3所述的一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法,其特征在于:所述高压旋喷桩(14)采用GXP-60高压旋喷钻机(13)施工,配套GYB-90D型高压泵,钻杆直径Փ25mm,采用1个喷嘴,直径Փ2mm,作业高度4.5m。
5.根据权利要求4所述的一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法,其特征在于:所述高压旋喷桩(14)注浆材料采用P.O 42.5水泥配制的纯水泥浆,浆液水灰比为1:1,喷射注浆压力为2-3MPa,喷嘴旋转速度20±5r/min,喷嘴提升速度20±5cm/min,旋喷注浆过程中,冒浆量一般应小于注浆量的20%,超过此值时,可采取更换小一级孔径的喷嘴,及加快旋转和提升速度等措施,减少冒浆量。
6.根据权利要求1所述的一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法,其特征在于:所述悬臂挡墙(16)施工步骤中钢筋施工的步骤具体如下,钢筋在钢筋场集中制作加工,运输至现场进行安装,墙面板钢筋安装预埋时,除与基础钢筋绑扎牢固外,还需在靠营业线侧预埋钢筋顶部下1/3处绑扎Φ48*3.5钢管作为横楞,并在横楞两侧采用揽风绳(9)牵引,系至地锚上。
7.根据权利要求6所述的一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法,其特征在于:所述悬臂挡墙(16)施工步骤中模板施工的步骤具体如下,模板施工为墙面板模板采用组合钢模板拼装,Փ16的钢管外撑(15)与方木外撑对拉杆加固,为防止模板在砼浇筑作业中坍塌,对墙面板靠营业线侧组合钢模板采用揽风绳(9)牵引,以防模板在砼浇筑过程中及拆模过程中坍塌侵限,模板拆除时,先用吊车预吊装,解除揽风绳(9)地锚端,再利用揽风绳(9)人工牵引的方式配合吊车拆除,模板安装锚固方式与钢筋安装稳固方式相同。
8.根据权利要求1所述的一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法,其特征在于:所述悬臂挡墙(16)路基填筑步骤中路基填筑的具体步骤如下,对既有坡面清表、并开挖台阶,台阶宽度不小于2m,台阶高度宜按填料层厚的整倍数控制,清除的表土不得堆积,及时转运至指定位置,不得影响营业线,既有边坡分层、分次开挖成台阶,每开挖一级台阶填筑一级,碾压一级,填筑碾压采取静压,每级填层表面设向外侧4%排水坡。
9.根据权利要求1所述的一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法,其特征在于:所述悬臂挡墙(16)之间设有填料运输及卸料区(20),填料运输及卸料区(20)统一在背离营业线侧运行,由装载机或挖掘机对填料进行转运摊铺。
10.根据权利要求1所述的一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法,其特征在于:所述悬臂挡墙(16)与垫层(18)之间设有土工格栅(17)。
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