CN115299275B - 用于斜坡地形隧道上部的漏斗式古树保护结构施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于斜坡地形隧道上部的漏斗式古树保护结构施工方法，属于建筑施工技术领域。该方法首先确定位置并倾斜钻孔；然后进行灌注混凝土等工序；在桩顶进行冠梁施工，预先埋设固定钢筋网；将斜撑钢管吊装后与钢筋网焊接；最后检查并验收。该方法施工的支护结构由多个钻孔灌注桩组成，向古树根部倾斜形成正方形漏斗式结构；位于坡面上部一边的灌注桩间隔设置、其余三边为咬合桩，咬合桩中设置短桩；桩顶设有一圈闭合冠梁，内侧设置由固定钢筋网及斜撑钢管组成的支撑构件。本发明结构安全稳定，能有效防止古树在外界因素干扰下失稳，为隧道留出更大的施工空间，且具有较好的蓄水效果，充分利用自然水保证古树生长水分及树体循环。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，特别是指一种用于斜坡地形隧道上部的漏斗式古树保护结构施工方法。
背景技术
随着我国基础设施建设的推进，公路、铁路隧道工程日益增多。在生态文明建设日益加快的背景下，当隧道工程穿越古树群时，古树保护越来越受到人们的重视，保护古树名木等文化遗产逐渐成为工程人员及政府部门聚焦的重难点。
为保证古树正常生长，通常在古树周围开展施工时会对古树周围一定范围进行支护，目前较为常见的方式是在其周围施作排桩，通常为竖井式结构，且排桩与排桩之间留有一定间隔，因此无法很好地储存自然降水或自山体上部流下的水分，故而不能保证古树生长必需的水分要求。此外，隧道施工对古树原有生长环境破坏较大，且支护结构采用的钢筋、混凝土等材料也会对树体代谢循环造成阻碍，从而可能引发古树慢性死亡。当隧道施工穿越古树群时，竖井式的结构存在与工程施工空间相互影响的问题。除了对古树生长自身产生影响外，由于隧道工程大多穿越具有一定坡度的山体，支护结构往往处于偏压条件下，因而排桩承受的土压力不平衡，在暴雨、堆载、地下水位上升等不利因素影响下，存在失稳的重大隐患，造成生态环境破坏及财产损失。因此，如何发明一种可用于隧道工程上部的复合式古树保护结构，确保其树体循环正常进行、与工程长期和谐共存，成为工程及园林部门甚为关心的课题。
发明内容
本发明为了弥补现有古树保护结构的不足，提供一种用于斜坡地形隧道上部的漏斗式古树保护结构施工方法。该施工方法得到的结构安全稳定，能防止古树在施工振动等外界因素干扰下的失稳等事故发生，为隧道留出更大的施工空间，避免工程与古树相互影响；并且其具有较好的蓄水效果，能充分储存利用自然降水、上部山体流下的水分，以维持古树生长必需的水分及健康的树体循环；除蓄水效果较好外，本结构还能保证不过度储存水分而对古树生长产生不利影响。
该方法包括步骤如下：
S1：根据古树生长位置确定桩钻孔位置，采用钻机倾斜钻孔至标定位置；
S2：在打孔位置进行清孔、安放钢筋、灌注混凝土，形成钻孔灌注桩；
S3：在已施工完毕的钻孔灌注桩顶部进行冠梁施工，同时预先埋设固定钢筋网、准备斜撑钢管；
S4：将准备好的斜撑钢管吊装后与预先埋设的固定钢筋网焊接；
S5：检查灌注桩质量及焊接质量并验收。
其中，S1中倾斜钻孔时，向保护古树根部方向倾斜打孔形成漏斗式支护结构，倾斜角度保证能够保护古树树根。
S2中钻孔灌注桩俯视呈正方形闭合支护结构，位于坡面上部一边内钻孔灌注桩单桩的间距为1.5个单桩的直径，其余三边内的钻孔灌注桩单桩之间相互咬合形成闭合的咬合桩。
咬合桩根据实际尺寸每隔2～3m设置1～2根灌注混凝土较少的短桩，短桩桩顶低于相邻咬合桩桩顶30-50cm。
单桩直径相同，均为600-800mm。
S3中冠梁呈与钻孔灌注桩相匹配的闭合正方形；所述冠梁内侧设置有支撑构件。
支撑构件包括固定钢筋网和斜撑钢管，所述固定钢筋网预先埋设在冠梁内部；所述固定钢筋网埋设位置位于冠梁各边三分点处；位于相临两边上的固定钢筋网之间连接有两根平行的斜撑钢管。
固定钢筋网由七根纵向分布钢筋及七根竖向分布钢筋组成，所述分布钢筋直径以14-18mm为宜，钢筋间距以满足钢管焊接要求为标准灵活设置。
斜撑钢管直径以200-300mm为宜，管厚为10-15mm；每个固定钢筋网上固定两根斜撑钢管。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
1.通过正方形闭合的钻孔灌注桩及冠梁的支护结构，实现了对古树树根、树干区域的环形封闭，保证了古树及周围土体的稳定性；同时，改进的冠梁及内侧支撑结构也可以更好地承受古树区域不平衡的土压力，在暴雨、堆载、地下水位上升等不利因素影响下保证古树生长环境的稳定，提高支护结构的整体性；此外，本发明所述的支护结构还能有效对抗隧道施工运营过程中产生的振动等不利影响，达到抗振的效果。正方形闭合的支护结构还能有效防止隧道施工中，化学注浆材料在土体中扩散对树体产生的有害影响，实现古树生长环境的安全、绿色。
2.由于钻孔灌注桩向古树方向倾斜设置，形成漏斗形支护结构，具有良好的存水、蓄水效果；此外，漏斗形的结构能够确保临近隧道侧的灌注桩与隧道之间的间距，为隧道施工留出更大的空间，避免支护结构与隧道施工间的相互影响。
3.坡面上部一边的灌注桩间距设置、其余三边设置为咬合桩的结构，也能有效储存自山体上部流至古树处的自然降水、地表水等，保证古树生长的水分需求；咬合桩侧间隔设置短桩的结构，能够在保证古树生长所需水分外，实现不过度储存水分的目的，避免因水分储存过多对古树生长产生不利影响。
附图说明
图1为本发明的用于斜坡地形隧道上部的漏斗式古树保护结构施工方法中支护结构与隧道位置关系示意图；
图2为本发明的支护结构俯视图；
图3为本发明的漏斗状支护结构立面图；
图4为本发明的咬合桩结构示意图；
图5为本发明中固定钢筋网与斜撑钢管示意图。
其中：1—钻孔灌注桩；1-1—单桩；1-2—咬合桩；1-3—短桩；
2—冠梁；3—固定钢筋网；4—斜撑钢管。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种用于斜坡地形隧道上部的漏斗式古树保护结构施工方法。
该方法包括步骤如下：
S1：根据古树生长位置确定桩钻孔位置，采用钻机倾斜钻孔至标定位置；
S2：在打孔位置进行清孔、安放钢筋、灌注混凝土，形成钻孔灌注桩；
S3：在已施工完毕的钻孔灌注桩顶部进行冠梁施工，同时预先埋设固定钢筋网、准备斜撑钢管；
S4：将准备好的斜撑钢管吊装后与预先埋设的固定钢筋网焊接；
S5：检查灌注桩质量及焊接质量并验收。
如图2所示，该施工方法得到的结构为多个钻孔灌注桩1。需要说明的是，钻孔灌注桩1向古树根部方向倾斜形成漏斗形支护结构。
如图1和图2所示，位于坡面上部一边的单桩1-1间隔设置、其余三边设置为闭合的咬合桩1-2，实现了支护结构环形封闭，保证了古树生长区域内土体的安全稳定，且能够更好地储存自山体上部流至古树处的自然降水、地表水等。
钻孔灌注桩单桩1-1及咬合桩1-2顶部设置有环形闭合的冠梁2，冠梁2内侧设置有固定钢筋网3及斜撑钢管4。
如图3，本发明中，通过倾斜钻孔形成漏斗形支护结构，能够更好地利用自然降水等古树生长所需水分，有良好的存水、蓄水效果。
如图4，咬合桩1-2每隔一定距离(一般间隔2～3m)设置1～2根灌注混凝土较少的短桩1-3，在保证能够储存古树生长必需水分的基础上，达到一定的排水效果，避免因储存水分过量对古树生长产生不利影响。具体地，短桩1-3桩顶与相邻咬合桩1-2桩顶高差为30cm。
具体设计中，钻孔灌注桩单桩1-1及咬合桩1-2直径相等，除了能够保证受力均匀外，还能降低施工难度、提高施工效率。具体地，钻孔灌注桩单桩1-1及咬合桩1-2直径均为600mm。
钻孔灌注桩单桩1-1及咬合桩1-2顶部设置的一圈环形闭合的冠梁2及其内侧的支撑构件，可以更好地承受古树区域不平衡的土压力，在暴雨、堆载、地下水位上升等不利因素影响下保证古树生长环境的稳定，同时也能避免桩顶位移过大从而影响支护结构整体稳定性。
如图2，冠梁2内侧的支撑构件包括固定钢筋网3及斜撑钢管4，固定钢筋网3预先埋设在冠梁2内靠近古树一侧，埋设位置位于冠梁2各边三分点处；冠梁2各边上的固定钢筋网3位于同一高度，固定钢筋网3由七根纵向分布钢筋及七根竖向分布钢筋组成；位于相邻两边上的固定钢筋网3之间连接有两根平行的斜撑钢管4。具体地，组成固定钢筋网3的横纵分布钢筋直径均为16mm，斜撑钢管直径为200mm，厚度为13mm。
如图5，在实际施工中，固定钢筋网3与斜撑钢管4连接处采用焊接方式连接，斜撑钢管4连接于固定钢筋网3节点处，可提高支撑构件的整体稳定性及各构件的使用寿命。
钻孔灌注桩单桩1-1及咬合桩1-2及顶部环形闭合的冠梁2呈正方形设置，固定钢筋网3埋设于冠梁2每条边内侧三分点处，即冠梁2每边上均埋设两个固定钢筋网3且连接有四根斜撑钢管，连接于同一固定钢筋网3上的相邻两斜撑钢管4平行。通过设置支撑构件，进一步提高支护结构的整体性及稳定性，缓解土压力影响，提供安全的生长环境。
本发明中钻孔灌注桩1倾斜角度以适合所保护古树树根范围为准，其长度以达到最佳保护效果为准。
具体实施过程如下：
S1、确定桩体钻孔位置，注意采用钻机倾斜钻孔至标定位置；
S2、在打孔位置进行清孔、安放钢筋、灌注混凝土等工序，注意所设短桩位置灌注混凝土量较少；
S3、在已施工完毕的钻孔灌注桩顶部进行冠梁施工，同时预先埋设固定钢筋网、准备斜撑钢管；
S4、将准备好的斜撑钢管吊装后与预先埋设的固定钢筋网焊接；
S5、检查灌注桩质量及焊接质量并验收。
本文实施例可以优选地建成用于斜坡地形隧道上部的漏斗式古树保护结构，其结构稳定，且能保证古树生长所需水分及完整的树体循环。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于斜坡地形隧道上部的漏斗式古树保护结构施工方法，其特征在于，包括步骤如下：
S1：根据古树生长位置确定桩钻孔位置，采用钻机倾斜钻孔至标定位置；
S2：在打孔位置进行清孔、安放钢筋、灌注混凝土，形成钻孔灌注桩；
S3：在已施工完毕的钻孔灌注桩顶部进行冠梁施工，同时预先埋设固定钢筋网、准备斜撑钢管；
S4：将准备好的斜撑钢管吊装后与预先埋设的固定钢筋网焊接；
S5：检查灌注桩质量及焊接质量并验收；
所述S1中倾斜钻孔时，向保护古树根部方向倾斜打孔形成漏斗式支护结构，倾斜角度保证能够保护古树树根；
所述S2中钻孔灌注桩俯视呈正方形闭合支护结构，位于坡面上部一边内钻孔灌注桩单桩的间距为1.5个单桩的直径，其余三边内的钻孔灌注桩单桩之间相互咬合形成闭合的咬合桩；
所述S3中冠梁呈与钻孔灌注桩相匹配的闭合正方形；所述冠梁内侧设置有支撑构件。
2.根据权利要求1所述的用于斜坡地形隧道上部的漏斗式古树保护结构施工方法，其特征在于，所述咬合桩每隔2～3m设置1～2根灌注混凝土较少的短桩，短桩桩顶低于相邻咬合桩桩顶30-50cm。
3.根据权利要求1所述的用于斜坡地形隧道上部的漏斗式古树保护结构施工方法，其特征在于，所述单桩直径相同，均为600-800mm。
4.根据权利要求1所述的用于斜坡地形隧道上部的漏斗式古树保护结构施工方法，其特征在于，所述支撑构件包括固定钢筋网和斜撑钢管，所述固定钢筋网预先埋设在冠梁内部；所述固定钢筋网埋设位置位于冠梁各边三分点处；位于相临两边上的固定钢筋网之间连接有两根平行的斜撑钢管。
5.根据权利要求4所述的用于斜坡地形隧道上部的漏斗式古树保护结构施工方法，其特征在于，所述固定钢筋网由七根纵向分布钢筋及七根竖向分布钢筋组成，所述分布钢筋直径为14-18mm，钢筋间距满足钢管焊接要求。
6.根据权利要求4所述的用于斜坡地形隧道上部的漏斗式古树保护结构施工方法，其特征在于，所述斜撑钢管直径为200-300mm，管厚为10-15mm；每个固定钢筋网上固定两根斜撑钢管。
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