CN115749343A - 深基坑周边建筑物加固支护结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了深基坑周边建筑物加固支护结构及施工方法,包括建筑物加固结构与桥梁加固结构,建筑物加固结构包括地基,地基外壁上插接有基础,地基顶部外壁上设置有建筑物,且建筑物与基础呈固定连接,地基顶部外壁两侧靠近建筑物处均插接有若干个注浆管;桥梁加固结构包括两个以上的支墩,两个以上的支墩顶部外壁上设置有桥梁。本发明提出基于实测沉降数据的深基坑周边建筑物动态补偿加固施工工法,保证了基坑周边建筑物的安全,实现了深基坑周边桥梁结构的自动化动态加固,提高了施工效率,保证施工质量,在浅基础老旧建筑物四周布置沉降监测点,加强周边建筑物监控量测,可以及时分析数据,实现信息化动态指导施工,提高加固支护结构的质量。
Description
技术领域
本发明涉及深基坑周边建筑物加固技术领域,具体涉及深基坑周边建筑物加固支护结构及施工方法。
背景技术
近年来,随着我国城镇化的快速发展,大部分地铁车站工程位于城市密集区域内,地铁深基坑施工过程如何保证基坑及周边建筑物的安全稳定是施工重点问题之一。地铁深基坑施工过程,尤其在破碎带富水条件下,地下水流动性强,随着基坑开挖的进行,基坑周边水位下降,周边土体容易发生沉降变形,进而导致周边建筑物的沉降,影响居民生活及交通的安全。因此,在破碎带地层条件下进行地铁深基坑开挖施工,需针对周边建筑物进行加固,确保施工过程的安全。
现有中国专利号CN114164835A提供了一种邻近既有建筑的基坑的支护结构及基坑施工方法,其中,基坑包括靠近既有建筑的第一子基坑和远离既有建筑的第二子基坑,基坑支护结构包括:围绕基坑的侧壁设置的地下连续墙;设置于基坑内,且用于支撑基坑的支撑组件;以及,覆盖于第一子基坑的顶部的临时铺盖层。本公开的邻近既有建筑的基坑支护结构及基坑施工方法,可以实现严格控制邻近既有建筑物或构筑物,特别是文物保护古建筑群的变形,以及控制基坑自身的变形。
上述以及现有技术所采用的基坑加固支护结构一般适用于深度较浅的基坑,无法满足深基坑加固支护的需求,无法基于实测沉降数据的深基坑周边建筑物进行加固施工。
发明内容
本发明的目的是提供深基坑周边建筑物加固支护结构及施工方法,以解决现有技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:深基坑周边建筑物加固支护结构,包括建筑物加固结构与桥梁加固结构,所述建筑物加固结构包括地基,所述地基外壁上插接有基础,所述地基顶部外壁上设置有建筑物,且建筑物与基础呈固定连接,所述地基顶部外壁两侧靠近建筑物处均插接有若干个注浆管;
所述桥梁加固结构包括两个以上的支墩,所述支墩顶部外壁上设置有桥梁,且桥梁内部设置有两个以上的袖阀管。
深基坑周边建筑物加固支护结构施工方法,包括以下步骤:
S1.建筑物加固:
S1.1.施工准备:
S1.1.1.开钻:根据钻孔位置破除地面并进行挖探,获取现场管线的名称、位置、埋深及材料情况,测量组根据图纸方案放出注浆孔位;钻孔前,精确测定孔的平面位置,并对每个孔进行编号,钻孔达到指定深度要求后,钻机开始接准备后退式注浆;
S1.1.2.浆液配制:注浆材料采用双液浆,且采用二次搅拌配制浆液,即在搅拌机中按确定的水灰比配制并搅拌水泥浆液,搅拌3-5分钟后放入第二只搅拌桶中使用;
S1.2.监测与分析:在建筑物四周布置沉降监测点,加强周边建筑物监控量测,并通过计算机及时分析数据获取沉降数据并用于指导施工;
S1.3.注浆加固:根据施工过程实测的建筑物四周沉降数据,当建筑物四周发生沉降且沉降值大于阈值时,及时采用双液浆跟踪补偿注浆,实时关注实测的沉降数据,针对沉降较大区域进行动态注浆加固,确保深基坑周边建筑的安全;
S2.桥梁加固:
S2.1.条形基础施工:首先基础底原硬化路面应清理干净,并对原硬化路面表面凿毛,而后钢筋施工同时预埋钢管柱连接钢板,下部设置长螺纹锚固筋,钢筋施工完成后,安装模板支架,浇筑条形基础;
S2.2.钢管支墩施工:条形基础混凝土强度达到要求后,在基础预埋钢板上焊接钢管柱,每组钢管支墩共有至少8根钢管组成,法兰螺栓连接,采用汽车吊拼装;钢管立柱间采用双拼槽钢焊接成剪刀撑形式连成整体,钢管柱顶部设置钢牛腿作为顶升平台,便于安装千斤顶;
S2.3.分配梁施工:柱顶横梁采用型钢,在横梁端部设置吊环,采用在桥面两侧防撞护栏设置手拉葫芦协同配合吊装架设横梁;横梁与桥梁梁体间设置宽橡胶块;
S2.4.顶升装置安装:在立柱顶部设钢牛腿形成顶升平台,在顶升平台上安放千斤顶,顶升梁底分配梁使临时支撑与空心板顶紧起到托换上部荷载的作用;
S2.5.顶升装置施工:顶升装置施工时采用PLC多点同步控制液压系统进行施工,而后根据沉降监测数据,若原桥墩沉降稳定,则仅将临时支撑与空心板顶紧,由临时支撑承担至少40%的上部荷载;若桥墩沉降进一步发展,则用临时支撑替代原桥墩承受上部荷载,即临时支撑承担100%的上部荷载。
进一步地,所述S1.1.1中测量组根据图纸方案放出注浆孔位时;根据测量技术交底,按照要求固定钻机角度,要求孔位偏差不大于3cm;
为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下,上下颤动,导致钻孔不直;钻孔时,应把扶直器套在钻杆上,随钻杆钻进向前平移,所述S1.1.1中开孔时低速启动,钻深20㎝后转入正常钻速;第一节钻杆钻入土体尾部剩余20-30㎝时钻进停止,用管钳卡紧钻杆,钻机低速反转脱开钻杆,钻机沿导轨退回原位,人工装入第二根钻杆,并在钻杆前端安装好联结套,方向对准后联结成一体,且在钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
进一步地,所述S1.1.2浆液配制时水泥采用普通硅酸盐42.5级水泥,浆液配合比:水泥浆液水灰质量比为1:1、水泥浆液与水玻璃的体积比为1:1、水玻璃使用前原液和水按1:3体积比进行稀释。
进一步地,所述S1.3注浆加固时密切监测地面及建筑物的沉降情况,如发现被加固建筑物有上抬的趋势,立即停止注浆,严格控制注浆前后建筑物的上抬量不得超过20mm,建筑物宽度方向两个监测点间倾斜控制在3.5‰,建筑物长度方向两个监测点间倾斜控制在3‰,当单孔灌浆产生的上抬量达2-3mm时,或地面冒浆异常时,或者出现压力骤然下降时,应要停止注浆查明原因并及时采取措施。
进一步地,所述S1.3注浆加固过程中控制双液浆比重;开始注浆压力控制在0.3-0.8MPa,具体现场试验确定;应对既有建筑及其邻近建筑、地下管线和地面的沉降、倾斜、位移和裂缝进行监控,且应采用多孔间隔注浆和缩短浆液凝固时间等技术措施,减少既有建筑基础、地下管线和地面因注浆而产生的附加沉降,同时以防注浆压力过大造成地面隆起过大,影响建筑物安全;须严格按钻孔和注浆的分序进行逐节并连续地灌注浆液;在设计压力下,注浆达到终注标准时,将钻管上拔后接着注浆,依次操作成孔,并采用1-3次加密来保证注浆效果。
进一步地,所述S2.1基础采用C30钢筋砼条形基础,基础尺寸为长L×宽B×高H=9m×3m×1.2m,面筋及底筋为纵向C12@200mm,面筋及底筋为横向C8@150mm,两边弯钩各200mm,拉筋为C8@150mm。
进一步地,所述S2.4中施工过程中立柱及横梁安装完成后,在顶升平台上安装千斤顶,顶起横梁,对梁底进行塞垫后落梁,使临时支撑均匀承载上部荷载,且千斤顶加载过程注意分级加载,加载期间注意观测钢管立柱各部位的沉降量,同时观测钢管柱的强度和稳定性,至少每2小时监测一次,当变形超过规定的允许值时应立即停止加载。
进一步地,所述S2.5中PLC液压同步控制系统由液压系统、计算机自动控制系统两个部分组成,且该PLC液压同步控制系统能全自动完成同步位移、实现力和位移控制、操作闭锁、过程显示和故障报警。
进一步地,所述S2.5顶升装置施工过程加强对原桥梁结构及临时墩柱的监控,当发现原结构或临时支撑出现沉降时,按要求调整临时支撑上千斤顶的顶升力至100%,防止原结构出现破坏,且顶升装置施工过程如下:
整个顶升过程应保持同步误差小于0.5mm,当位置误差大于0.5mm或任何一缸的压力误差大于5%,控制系统立即关闭液控单向阀,以确保梁体安全;
顶升过程中还设置临时支撑进行跟随防护,每一行程内加塞2mm-5mm的钢板;
当每一行程顶升完成后,整理分析计算机显示的各油缸的位移和千斤顶的压力;如有异常,及时处理;待调整完成后才能进入下一个顶升周期,达到同步顶升的目的;
当顶升到位后,记录顶升力值,测量各标高观测点的标高值,计算各观测点的顶升高度。
在上述技术方案中,本发明提供的深基坑周边建筑物加固支护结构及施工方法,(1)本发明提出基于实测沉降数据的深基坑周边建筑物动态补偿加固施工工法,保证了基坑周边建筑物的安全,实现了深基坑周边桥梁结构的自动化动态加固,提高了施工效率,保证施工质量;(2)本发明在浅基础老旧建筑物四周布置沉降监测点,加强周边建筑物监控量测,可以及时分析数据,实现信息化动态指导施工,提高加固支护结构的质量;(3)本发明基于施工过程实测的建筑物四周沉降数据,当建筑物四周发生沉降且沉降值大于阈值时,及时采用双液浆跟踪补偿注浆,实时关注实测的沉降数据,针对沉降较大区域进行动态注浆加固,确保深基坑周边建筑的安全。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明深基坑周边建筑物加固支护结构及施工方法实施例提供的建筑物加固结构示意图一。
图2为本发明深基坑周边建筑物加固支护结构及施工方法实施例提供的建筑物加固结构示意图二。
图3为本发明深基坑周边建筑物加固支护结构及施工方法实施例提供的桥梁注浆加固平面布置结构示意图。
图4为本发明深基坑周边建筑物加固支护结构及施工方法实施例提供的钢管支墩结构示意图。
图5为本发明深基坑周边建筑物加固支护结构及施工方法实施例提供的顶升千斤顶平面布置结构示意图。
图6为本发明深基坑周边建筑物加固支护结构及施工方法实施例提供的工艺流程图。
附图标记说明:
1地基、2基础、3建筑物、4注浆管、5袖阀管、6桥梁、7支墩、8建筑物加固结构、9桥梁加固结构。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
本施工方法适合城市密集区域内的地铁车站工程使用。地铁深基坑施工过程,尤其在破碎带富水条件下,地下水流动性强,随着基坑开挖的进行,基坑周边水位下降,周边土体容易发生沉降变形,进而导致周边建筑物的沉降,影响居民生活及交通的安全。因此,在破碎带地层条件下进行地铁深基坑开挖施工,需针对周边建筑物进行加固,确保施工过程的安全。
针对上述施工难题,本施工方法采用基于实测沉降数据的深基坑周边建筑物动态补偿加固施工工法,保证了基坑周边建筑物的安全,实现了深基坑周边桥梁结构的自动化动态加固,提高了施工效率,保证施工质量。
本施工方法于保护范围内的建筑物布置沉降监测点,在建筑物四周布置双排注浆孔,根据施工过程的沉降监测数据,采用双液浆跟踪补偿动态注浆加固,保证基坑周边建筑物的安全。
本施工方法于桥墩处采用钢筋混凝土条形基础结合钢管支墩作为桥梁结构的临时支撑,通过千斤顶顶升分配梁将上部结构部分荷载传递至临时支撑,加固桥梁结构,确保桥梁安全稳定。
本施工方法对桥梁结构及临时支撑进行沉降监控,采用PLC多点同步控制液压系统控制千斤顶,根据沉降监测数据自动控制千斤顶动态补偿顶升加固,控制桥梁结构的差异沉降,实现深基坑周边桥梁结构的自动化动态加固,保证施工过程桥梁结构的安全稳定。
实施例一:
如图1-3所示,本发明实施例提供的深基坑周边建筑物加固支护结构,包括建筑物加固结构8与桥梁加固结构9,建筑物加固结构8包括地基1,地基1外壁上插接有基础2,地基1顶部外壁上设置有建筑物3,且建筑物与基础2呈固定连接,地基1顶部外壁两侧靠近建筑物3处均插接有若干个注浆管4;
桥梁加固结构9包括两个以上的支墩7,两个以上的支墩7顶部外壁上设置有桥梁6,且桥梁6内部设置有两个以上的袖阀管5。
具体的,本实施例中,深基坑周边建筑物加固支护结构,包括建筑物加固结构8与桥梁加固结构9,建筑物加固结构8包括地基1,地基1外壁上插接有基础2,基础2两种,一种为天然基础、条形基础,另一种为现有常见基础,地基1顶部外壁上设置有建筑物3,且建筑物与基础2呈固定连接,地基1顶部外壁两侧靠近建筑物3处均插接有若干个注浆管4,注浆管4便于向基础2注浆;
桥梁加固结构9包括两个以上的支墩7,支墩7便于支撑桥梁6,两个以上的支墩7顶部外壁上设置有桥梁6,且桥梁6内部设置有两个以上的袖阀管5,袖阀管5便于向桥梁6注浆。
如图4-6所示,本发明实施例提供的深基坑周边建筑物加固支护结构施工方法,包括以下步骤:
建筑物加固:
S1.1.施工准备:
S1.1.1.开钻:根据钻孔位置破除地面并进行挖探,获取现场管线的名称、位置、埋深及材料情况,测量组根据图纸方案放出注浆孔位;钻孔前,精确测定孔的平面位置,并对每个孔进行编号,钻孔达到指定深度要求后,钻机开始接准备后退式注浆;
所述S1.1.1中测量组根据图纸方案放出注浆孔位时;根据测量技术交底,按照要求固定钻机角度,要求孔位偏差不大于3cm;
为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下,上下颤动,导致钻孔不直;钻孔时,应把扶直器套在钻杆上,随钻杆钻进向前平移,所述S1.1.1中开孔时低速启动,钻深20㎝后转入正常钻速;第一节钻杆钻入土体尾部剩余20-30㎝时钻进停止,用管钳卡紧钻杆,钻机低速反转脱开钻杆,钻机沿导轨退回原位,人工装入第二根钻杆,并在钻杆前端安装好联结套,方向对准后联结成一体,且在钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
S1.1.2.浆液配制:注浆材料采用双液浆,且采用二次搅拌配制浆液,即在搅拌机中按确定的水灰比配制并搅拌水泥浆液,搅拌3-5分钟后放入第二只搅拌桶中使用;
所述S1.1.2浆液配制时水泥采用普通硅酸盐42.5级水泥,浆液配合比:水泥浆液水灰质量比为1:1、水泥浆液与水玻璃的体积比为1:1、水玻璃使用前原液和水按1:3体积比进行稀释。
S1.2.监测与分析:在建筑物四周布置沉降监测点,加强周边建筑物监控量测,并通过计算机及时分析数据获取沉降数据并用于指导施工;
监测与分析实例:
A、4号宿舍楼(距车站37m):2022年3月1日至:2022年6月1日,期间变化范围-1.21~+1.39mm,期间最大沉降点JC7-3变化-1.21mm,变化速率+0.04mm/d,最大累计沉降JC7-1为-26.82mm;倾斜率期间变化范围-0.09~+0.08,最大累计倾斜率0.16‰,均小于设计要求,目前基本稳定。
B、2号宿舍楼(距车站29m):2022年3月1日至:2022年6月1日,期间变化范围-1.18~-1.69mm,期间最大沉降点JC3-1变化-1.69mm,变化速率-0.06mm/d,最大累计沉降JC3-5为-31.87mm;倾斜率期间变化范围-0.03~+0.01,最大累计倾斜率0.01‰,均小于设计要求,目前基本稳定。
S1.3.注浆加固:根据施工过程实测的建筑物四周沉降数据,当建筑物四周发生沉降且沉降值大于阈值时,及时采用双液浆跟踪补偿注浆,实时关注实测的沉降数据,针对沉降较大区域进行动态注浆加固,确保深基坑周边建筑的安全;所述S1.3注浆加固时密切监测地面及建筑物的沉降情况,如发现被加固建筑物有上抬的趋势,立即停止注浆,严格控制注浆前后建筑物的上抬量不得超过20mm,建筑物宽度方向两个监测点间倾斜控制在3.5‰,建筑物长度方向两个监测点间倾斜控制在3‰,当单孔灌浆产生的上抬量达2-3mm时,或地面冒浆异常时,或者出现压力骤然下降时,应要停止注浆查明原因并及时采取措施。
所述S1.3注浆加固过程中控制双液浆比重;开始注浆压力控制在0.3-0.8MPa,具体现场试验确定;应对既有建筑及其邻近建筑、地下管线和地面的沉降、倾斜、位移和裂缝进行监控,且应采用多孔间隔注浆和缩短浆液凝固时间等技术措施,减少既有建筑基础、地下管线和地面因注浆而产生的附加沉降,同时以防注浆压力过大造成地面隆起过大,影响建筑物安全;须严格按钻孔和注浆的分序进行逐节并连续地灌注浆液;在设计压力下,注浆达到终注标准时,将钻管上拔后接着注浆,依次操作成孔,并采用1-3次加密来保证注浆效果。
S2.桥梁加固:
S2.1.条形基础施工:首先基础底原硬化路面应清理干净,并对原硬化路面表面凿毛,而后钢筋施工同时预埋钢管柱连接钢板,下部设置≮60cm长φ28螺纹锚固筋,钢筋施工完成后,安装模板支架,浇筑条形基础;所述S2.1基础采用C30钢筋砼条形基础,基础尺寸为长L×宽B×高H=9m×3m×1.2m,面筋及底筋为纵向C12@200mm,面筋及底筋为横向C8@150mm,两边弯钩各200mm,拉筋为C8@150mm。
S2.2.钢管支墩施工:条形基础混凝土强度达到要求后,在基础预埋钢板上焊接钢管柱,每组钢管支墩共有至少8根钢管组成,法兰螺栓连接,采用汽车吊拼装;钢管立柱间采用双拼槽钢焊接成剪刀撑形式连成整体,钢管柱顶部设置钢牛腿作为顶升平台,便于安装千斤顶;
S2.3.分配梁施工:柱顶横梁采用型钢,在横梁端部设置吊环,采用在桥面两侧防撞护栏设置手拉葫芦协同配合吊装架设横梁;横梁与桥梁梁体间设置宽橡胶块;
S2.4.顶升装置安装:在立柱顶部设钢牛腿形成顶升平台,在顶升平台上安放千斤顶,顶升梁底分配梁使临时支撑与空心板顶紧起到托换上部荷载的作用;所述S2.4中施工过程中立柱及横梁安装完成后,在顶升平台上安装千斤顶,顶起横梁,对梁底进行塞垫后落梁,使临时支撑均匀承载上部荷载,且千斤顶加载过程注意分级加载,加载期间注意观测钢管立柱各部位的沉降量,同时观测钢管柱的强度和稳定性,至少每2小时监测一次,当变形超过规定的允许值时应立即停止加载。
S2.5.顶升装置施工:顶升装置施工时采用PLC多点同步控制液压系统进行施工,而后根据沉降监测数据,若原桥墩沉降稳定,则仅将临时支撑与空心板顶紧,由临时支撑承担至少40%的上部荷载;若桥墩沉降进一步发展,则用临时支撑替代原桥墩承受上部荷载,即临时支撑承担100%的上部荷载。所述S2.5中PLC液压同步控制系统由液压系统、计算机自动控制系统两个部分组成,且该PLC液压同步控制系统能全自动完成同步位移、实现力和位移控制、操作闭锁、过程显示和故障报警。
所述S2.5中PLC液压同步控制系统由液压系统、计算机自动控制系统两个部分组成,且该PLC液压同步控制系统能全自动完成同步位移、实现力和位移控制、操作闭锁、过程显示和故障报警。
表1设计顶升力值表
如表1,所述S2.5顶升装置施工过程加强对原桥梁结构及临时墩柱的监控,当发现原结构或临时支撑出现沉降时,按要求调整临时支撑上千斤顶的顶升力至100%,防止原结构出现破坏,且顶升装置施工过程如下:
整个顶升过程应保持同步误差小于0.5mm,当位置误差大于0.5mm或任何一缸的压力误差大于5%,控制系统立即关闭液控单向阀,以确保梁体安全;
顶升过程中还设置临时支撑进行跟随防护,每一行程内加塞2mm-5mm的钢板;
当每一行程顶升完成后,整理分析计算机显示的各油缸的位移和千斤顶的压力;如有异常,及时处理;待调整完成后才能进入下一个顶升周期,达到同步顶升的目的;
当顶升到位后,记录顶升力值,测量各标高观测点的标高值,计算各观测点的顶升高度。
施工过程中及临时开放交通后,加强对原桥梁结构及临时墩柱的监控,当发现原结构或临时支撑出现沉降时,按要求调整临时支撑上千斤顶的顶升力至100%,即291.34KN,防止原结构出现破坏。
工作原理:对于建筑物施工:于保护范围内的建筑物布置沉降监测点,并在在建筑物四周布置双排注浆孔,而后向注浆孔注浆,且在施工过程中根据监测情况进行跟踪动态注浆,此过程采用钻注一体机对周边建筑物基础进行注浆,注浆深度根据周边建筑物基础确定,注浆孔按2×2m梅花型布置。于老旧建筑物四周布置2排注浆孔,间距、排距均为2m,针对天然基础与条形基础,向基础斜下方打设注浆孔至基础底以下不少于5m;针对桩基础,向基础斜下方打设注浆管且加固深度为桩底以下3m;针对桥梁结构基础,条形基础区域采用φ50袖阀管注浆,注浆孔按正方形布置,间距2m,注浆采用钻机钻孔,钻孔直径宜为90mm。
对于桥梁施工:于桥墩处采用钢筋混凝土条形基础结合钢管支墩作为桥梁结构的临时支撑,通过千斤顶顶升分配梁将上部结构部分荷载传递至临时支撑,且对桥梁结构及临时支撑进行沉降监控,采用PLC多点同步控制液压系统控制千斤顶,根据沉降监测数据自动控制千斤顶动态补偿顶升加固,控制桥梁结构的差异沉降。若原桥墩沉降稳定,则仅将临时支撑与空心板顶紧,由临时支撑承担40%-50%的上部荷载。若桥墩沉降进一步发展,则用临时支撑替代原桥墩承受上部荷载,即临时支撑承担100%的上部荷载。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例,毋庸置疑,对于本领域的普通技术人员,在不偏离本发明的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此,上述附图和描述在本质上是说明性的,不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (10)
1.深基坑周边建筑物加固支护结构,包括建筑物加固结构(8)与桥梁加固结构(9),其特征在于:所述建筑物加固结构(8)包括地基(1),所述地基(1)外壁上插接有基础(2),所述地基(1)顶部外壁上设置有建筑物(3),且建筑物与基础(2)呈固定连接,所述地基(1)顶部外壁两侧靠近建筑物(3)处均插接有若干个注浆管(4);
所述桥梁加固结构(9)包括多个的支墩(7),所述支墩(7)顶部外壁上设置有桥梁(6),且桥梁(6)内部设置有多个的袖阀管(5)。
2.深基坑周边建筑物加固支护结构施工方法,包括权利要求1中所述的深基坑周边建筑物加固支护结构,其特征在于,包括以下步骤:
S1.建筑物加固:
S1.1.施工准备:
S1.1.1.开钻:根据钻孔位置采用人工破除地面进行挖探,获取现场管线的名称、位置、埋深及材料情况;测量组根据图纸方案放出注浆孔位;钻孔前,精确测定孔的平面位置,并对每个孔进行编号,钻孔达到指定深度要求后,钻机开始接准备后退式注浆;
S1.1.2.浆液配制:注浆材料采用双液浆,且采用二次搅拌配制浆液,即在搅拌机中按确定的水灰比配制并搅拌水泥浆液,搅拌3-5分钟后放入第二只搅拌桶中使用;
S1.2.监测与分析:在建筑物四周布置沉降监测点,加强周边建筑物监控量测,并通过计算机及时分析数据获取沉降数据并用于指导施工;
S1.3.注浆加固:根据施工过程实测的建筑物四周沉降数据,当建筑物四周发生沉降且沉降值大于阈值时,及时采用双液浆跟踪补偿注浆,实时关注实测的沉降数据,针对沉降较大区域进行动态注浆加固,确保深基坑周边建筑的安全;
S2.桥梁加固:
S2.1.条形基础施工:首先基础底原硬化路面应清理干净,并对原硬化路面表面凿毛,而后钢筋施工同时预埋钢管柱连接钢板,下部设置长螺纹锚固筋,钢筋施工完成后,安装模板支架,浇筑条形基础;
S2.2.钢管支墩施工:条形基础混凝土强度达到要求后,在基础预埋钢板上焊接钢管柱,每组钢管支墩共有至少8根钢管组成,法兰螺栓连接,采用汽车吊拼装;钢管立柱间采用双拼槽钢焊接成剪刀撑形式连成整体,钢管柱顶部设置钢牛腿作为顶升平台,便于安装千斤顶;
S2.3.分配梁施工:柱顶横梁采用型钢,在横梁端部设置吊环,采用在桥面两侧防撞护栏设置手拉葫芦协同配合吊装架设横梁;横梁与桥梁梁体间设置宽橡胶块;
S2.4.顶升装置安装:在立柱顶部设钢牛腿形成顶升平台,在顶升平台上安放千斤顶,顶升梁底分配梁使临时支撑与空心板顶紧起到托换上部荷载的作用;
S2.5.顶升装置施工:顶升装置施工时采用PLC多点同步控制液压系统进行施工,而后根据沉降监测数据,若原桥墩沉降稳定,则仅将临时支撑与空心板顶紧,由临时支撑承担至少40%的上部荷载;若桥墩沉降进一步发展,则用临时支撑替代原桥墩承受上部荷载,即临时支撑承担100%的上部荷载。
3.根据权利要求2所述的深基坑周边建筑物加固支护结构施工方法,其特征在于,所述S1.1.1中测量组根据图纸方案放出注浆孔位时;根据测量技术交底,按照要求固定钻机角度,要求孔位偏差不大于3cm;
为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下,上下颤动,导致钻孔不直;钻孔时,应把扶直器套在钻杆上,随钻杆钻进向前平移,所述S1.1.1中开孔时低速启动,钻深20㎝后转入正常钻速;第一节钻杆钻入土体尾部剩余20-30㎝时钻进停止,用管钳卡紧钻杆,钻机低速反转脱开钻杆,钻机沿导轨退回原位,人工装入第二根钻杆,并在钻杆前端安装好联结套,方向对准后联结成一体,且在钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
4.根据权利要求2所述的深基坑周边建筑物加固支护结构施工方法,其特征在于,所述S1.1.2浆液配制时水泥采用普通硅酸盐42.5级水泥,浆液配合比:水泥浆液水灰质量比为1:1、水泥浆液与水玻璃的体积比为1:1、水玻璃使用前原液和水按1:3体积比进行稀释。
5.根据权利要求2所述的深基坑周边建筑物加固支护结构施工方法,其特征在于,所述S1.3注浆加固时密切监测地面及建筑物的沉降情况,如发现被加固建筑物有上抬的趋势,立即停止注浆,严格控制注浆前后建筑物的上抬量不得超过20mm,建筑物宽度方向两个监测点间倾斜控制在3.5‰,建筑物长度方向两个监测点间倾斜控制在3‰,当单孔灌浆产生的上抬量达2-3mm时,或地面冒浆异常时,或者出现压力骤然下降时,应要停止注浆查明原因并及时采取措施。
6.根据权利要求2所述的深基坑周边建筑物加固支护结构施工方法,其特征在于,所述S1.3注浆加固过程中控制双液浆比重;开始注浆压力控制在0.3-0.8MPa,具体现场试验确定;应对既有建筑及其邻近建筑、地下管线和地面的沉降、倾斜、位移和裂缝进行监控,且应采用多孔间隔注浆和缩短浆液凝固时间等技术措施,减少既有建筑基础、地下管线和地面因注浆而产生的附加沉降,同时以防注浆压力过大造成地面隆起过大,影响建筑物安全;须严格按钻孔和注浆的分序进行逐节并连续地灌注浆液;在设计压力下,注浆达到终注标准时,将钻管上拔后接着注浆,依次操作成孔,并采用1-3次加密来保证注浆效果。
7.根据权利要求2所述的深基坑周边建筑物加固支护结构施工方法,其特征在于,所述S2.1基础采用C30钢筋砼条形基础,基础尺寸为长L×宽B×高H=9m×3m×1.2m,面筋及底筋为纵向C12@200mm,面筋及底筋为横向C8@150mm,两边弯钩各200mm,拉筋为C8@150mm。
8.根据权利要求2所述的深基坑周边建筑物加固支护结构施工方法,所述S2.4中施工过程中立柱及横梁安装完成后,在顶升平台上安装千斤顶,顶起横梁,对梁底进行塞垫后落梁,使临时支撑均匀承载上部荷载,且千斤顶加载过程注意分级加载,加载期间注意观测钢管立柱各部位的沉降量,同时观测钢管柱的强度和稳定性,至少每2小时监测一次,当变形超过规定的允许值时应立即停止加载。
9.根据权利要求2所述的深基坑周边建筑物加固支护结构施工方法,其特征在于,所述S2.5中PLC液压同步控制系统由液压系统、计算机自动控制系统两个部分组成,且该PLC液压同步控制系统能全自动完成同步位移、实现力和位移控制、操作闭锁、过程显示和故障报警。
10.根据权利要求2所述的深基坑周边建筑物加固支护结构施工方法,其特征在于,所述S2.5顶升装置施工过程加强对原桥梁结构及临时墩柱的监控,当发现原结构或临时支撑出现沉降时,按要求调整临时支撑上千斤顶的顶升力至100%,防止原结构出现破坏,且顶升装置施工过程如下:
整个顶升过程应保持同步误差小于0.5mm,当位置误差大于0.5mm或任何一缸的压力误差大于5%,控制系统立即关闭液控单向阀,以确保梁体安全;
顶升过程中还设置临时支撑进行跟随防护,每一行程内加塞2mm-5mm的钢板;
当每一行程顶升完成后,整理分析计算机显示的各油缸的位移和千斤顶的压力;如有异常,及时处理;待调整完成后才能进入下一个顶升周期,达到同步顶升的目的;
当顶升到位后,记录顶升力值,测量各标高观测点的标高值,计算各观测点的顶升高度。
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