CN117449904A - 地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法 - Google Patents

地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法 Download PDF

Info

Publication number
CN117449904A
CN117449904A CN202311395486.9A CN202311395486A CN117449904A CN 117449904 A CN117449904 A CN 117449904A CN 202311395486 A CN202311395486 A CN 202311395486A CN 117449904 A CN117449904 A CN 117449904A
Authority
CN
China
Prior art keywords
construction
pile
steel
anchor cable
concrete
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311395486.9A
Other languages
English (en)
Inventor
杨勇
周仁荣
梁存君
李为君
刘磊
任泽天
唐旭阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Construction First Group Corp Ltd
China Northwest Architecture Design and Research Institute Co Ltd
China Construction Silk Road Construction Investment Co Ltd
Original Assignee
China Construction First Group Corp Ltd
China Northwest Architecture Design and Research Institute Co Ltd
China Construction Silk Road Construction Investment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Construction First Group Corp Ltd, China Northwest Architecture Design and Research Institute Co Ltd, China Construction Silk Road Construction Investment Co Ltd filed Critical China Construction First Group Corp Ltd
Priority to CN202311395486.9A priority Critical patent/CN117449904A/zh
Publication of CN117449904A publication Critical patent/CN117449904A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/34Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D9/00Removing sheet piles bulkheads, piles, mould-pipes or other moulds or parts thereof
    • E02D9/005Removing sheet piles bulkheads, piles, mould-pipes or other moulds or parts thereof removing the top of placed piles of sheet piles
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04Lining with building materials
    • E21D11/10Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00Setting anchoring-bolts
    • E21D20/003Machines for drilling anchor holes and setting anchor bolts
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00Setting anchoring-bolts
    • E21D20/02Setting anchoring-bolts with provisions for grouting
    • E21D20/021Grouting with inorganic components, e.g. cement
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/12Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms
    • E21D9/122Working or loading platforms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/024Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground
    • F16L1/028Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground in the ground
    • F16L1/036Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground in the ground the pipes being composed of sections of short length

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法,该工法通过以下步骤实现:步骤一、进行施工准备;步骤二、通过成孔、插入钢筋笼、灌浆和冠梁施工进行微型桩施工;步骤三、施工平台搭设;步骤四、初始井开挖和支护;步骤五、导轨浇筑和靠背支设;步骤六、安装各类施工设备;步骤七、采用交叉预应力锚索锁定施工对既有拟破除障碍桩桩进行加固处理;步骤八、以静力破碎的方式破除障碍桩;步骤九、顶进施工及监测。本发明能够在隧道开挖过程中对障碍桩进行破除并进行有效加固。

Description

地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法
技术领域
本发明涉及适用于地下空间施工,隧道开挖过程中对障碍桩进行破除并进行有效加固的施工工法,具体涉及一种地下隧道施工采用交叉预应力锚栓加固拟破除障碍桩施工工法。
背景技术
地下空间是迄今尚未被充分利用的一种自然空间资源,具有巨大的开发潜能。近年来随着我国地下空间的发展,地下工程建设项目的数量和规模也迅速发展。地下隧道在施工过程中常常会遇到既有支护桩等障碍物,需提前对既有障碍桩进行破除并加固,施工隐患大,安全系数低。
研究并解决地下隧道施工中对障碍桩破除并采取有效措施加固的关键技术问题,对地下空间施工安全保证具有重要意义。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法,能够在隧道开挖过程中对障碍桩进行破除并进行有效加固。
地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法,该工法通过以下步骤实现:
步骤一、基于现场准备、土质分析和工程调研进行施工准备;
步骤二、通过成孔、插入钢筋笼、灌浆和冠梁施工进行微型桩施工;
步骤三、施工平台搭设;
步骤四、初始井开挖和支护;
步骤五、导轨浇筑和靠背支设;
步骤六、安装各类施工设备;
步骤七、采用交叉预应力锚索锁定施工对既有拟破除障碍桩桩进行加固处理;
步骤八、以静力破碎的方式破除障碍桩;
步骤九、顶进施工及监测。
进一步地,所述步骤一中的现场准备包括完成施工现场场地平整、场地硬化及施工机具的选型工作,确保后续施工的顺利进行;
土质分析包括依据地质勘察报告以及现场踏勘,分析场区土质状况,绘制隧道各区段的地层状况图;
工程调研包括对类似工程进行调查研究,收集并整理其施工数据,对传统隧道施工方案进行比选分析,结合土质分析情况根据拟建工程的特点,制定施工方案。
进一步地,所述步骤二中的成孔设备采用长螺旋钻,钻机定位后,钻头缓慢向下降落直至场地表面,封住钻头阀门,发动机器缓缓钻进,钻进速度为1.2m/min左右,钻出的土体随螺旋杆旋出;
插入钢筋笼的环节包括:完成钻孔后,插入H型钢,要求H型钢腹板与基坑开挖线垂直,在H型钢上下冀缘外侧焊接φ6.5mm钢筋船型支架的措施,以确保其居中,支架间距3m。
冠梁施工采取以下工艺流程进行施工:桩间土开挖→破桩头→冠梁钢筋绑扎→支设模板→浇筑混凝土→养护;其中连梁尺寸为300mm×400mm,连梁混凝土强度等级C30,支模浇筑;连梁钢筋的接驳采用搭接焊连接;焊接采用双面焊,帮条长度不小于5d,焊缝宽度不小于0.3d,焊缝高度不小于0.8d。
进一步地,所述步骤三的施工平台搭设过程包括:铺设平台时采用300mm工字钢2根并排焊接,放置在龙门吊所需位置;300mm工字钢上面用不小于5公分的木跳板搭设平台,木跳板之间采用扒钉相连。
进一步地,所述步骤四的初始井开挖过程如下:微型桩施工完具备强度后,初始井分层开挖,每层开挖深度不大于2m;按照设计要求放坡,放坡完成后根据边坡支护图纸插筋挂网喷护,插筋为500mm长,纵横间距均为1500mm;
所述支护过程如下:
1)排桩支护桩间防护喷射釆用细石混凝土,面层强度C20,厚度80mm;根据埋设喷层厚度的标志来控制喷层厚度;喷射混凝土配合比通过试验确定;粗骨枓最大粒径不大干8mm,水灰比0.5;并通过外加剂来调节所需早强时间;桩前土质疏松易垮塌区域分二层施工,土方开挖修坡后,喷射底层砼,厚度3mm,面层混凝土及加强筋焊结在钢筋网绑、焊工作完成后进行;
2)喷射混凝土时,喷头与受喷面要保持垂宜,距离保持0.8~1.5m;作业面的喷射顺序自下而上,从开挖层底部开始向上施喷;局部滞水丰富处采用插管引流.再喷射混凝土处理;
3)混凝土喷射完成后2h洒水养护,保持混凝土湿润,养护时间根据气温确定。
进一步地,导轨浇筑和靠背支设的过程包括:设置坑内两条导轨,导轨为C30素混凝土浇筑,长*宽*高=4000*150*450;工作坑内微型桩一侧井壁需平整密实,靠背支设前应确定靠背后方密实可靠,靠背采用60mm钢板靠背,在基坑底部挖槽将靠背卡在槽内;导轨、靠背施工完后将工作井底部采用C30混凝土硬化300mm;待导轨强度达到85%以上,靠背支设完成后放置顶进设备
进一步地,所述步骤六的施工设备包括下管设备、顶进设备、出土设备、照明设备、通风设备和安全防护设备;下管设备采用25T吊车下管,出土设备采用1.5T电动葫芦;顶进设备包括千斤顶、油泵系统及顶铁;照明设备统一用36伏低压行灯,每个坑备行灯变压器一台。
进一步地,所述步骤七采用交叉预应力锚索锁定施工对既有拟破除障碍桩桩进行加固处理的过程包括锚索制作和锚索施工两个环节;
锚索制作按照锚索设计结合障碍桩桩径及桩间距进行锚索长度下料,其中:桩中心距1.8m,外露长度L≥1.5m;桩中心距2.0m,外露长度L≥1.6m;桩中心距2.2m,外露长度L≥1.7m;按照设计锚索根数将锚索均匀固定于适合大小的四孔/六孔的法兰片上,固定时把φ16的线鼻子套在钢绞线前端,采用压线钳将钢绞线压扁并固定,防止钻孔过程中蹿脱;采用直径φ50mm/φ60mm,长度60mm,壁厚2.5~3mm的无缝钢管作为限位环,限位环设置在距孔口5米的位置;将钢绞线穿进限位环内,将其压扁或铁丝绑扎固定在钢绞线上,防止限位环不得与钢绞线滑移;
锚索施工包括如下步骤:
1)定位
当土方开挖沟槽后测量标高,并在围护桩上拉线做记号;钻机准确就位,垫平底座,钻杆的倾斜角度用罗盘校核,钻孔定位误差不超过50mm,孔斜度偏差不超过3度,桩径偏差不超过2cm;成孔施工前在场地中挖好排水沟及循环浆池,以避免因泥浆随意排放而影响施工;
2)成孔、注浆
预应力锚索采用专用高压旋喷钻机成孔;锚索为高压旋喷自带纲绞线,孔底锚固段旋喷孔径500mm长度不小于8.0m,其余锚固段孔径不小于350mm;钢绞线送至设计深度后,进行注浆,待孔口返出的泥浆不含砂粒与土时,退出钻杆同时钢绞线安放完毕;
3)锚具安装
双向支座由障碍桩两侧锚索各分出一半钢绞线交叉穿过支座,双支座应安装在既有障碍外立面中央位置;
4)锚索张拉
在锚索未张拉时,锚索孔标高30cm范围内不得进行混凝土面施工;张拉时水泥浆强度需≥80%,从一个双向支座两侧的锚索中各取一根钢绞线,对称张拉每个双向支座上的钢绞线;
5)外露钢绞线处理
对于张拉完成的锚索,相邻锚索外露钢绞线使用铁丝绑扎在一起并贴近基坑侧壁,基坑侧壁挂网喷护时将其覆盖,以便后期进行二次张拉。
进一步地,所述步骤九中顶进施工的过程如下:首先在管道口安装好弧形顶铁保护管口;顶管前挖土满足要求后,启动油泵,操纵控制阀,使千斤顶进油,活塞伸出一个行程,将管片顶进一段距离;然后操纵控制阀,使千斤顶反向进油,活塞回缩,安装顶铁,重复上述操作,直到管端与千斤顶之间可以放下一节管片为止,卸下顶铁下管。重新安装好弧形顶铁重复上述操作进行下节管片顶进;所述现场监测包括监测点的设置,基坑边坡顶部的水平和竖向位移监测点沿基坑周边布置,周边中部、阳角处应布置监测点;监测点水平和竖向间距不大于20m,每边监测点数目不少于3个;水平和竖向位移监测点为共用点,监测点宜设置在围护墙顶或基坑坡顶上。监测项目包括:支护结构顶部水平位移;支护结构顶部沉降;周边建(构)筑物沉降;周边地表沉降;现场设置测力装置,以便及时调整顶进压力,保持顶进压力与前端土体压力的平衡。
有益效果:
1、本发明的工法在地下隧道施工遇障碍桩前将锚索拉力均直接锁定至既有障碍桩身,与障碍桩定位偏差完全无关,并解决了传统工艺腰梁变形产生预应力损失的问题,将施工中对基坑的扰动变形有效的控制在最小范围内,安全可靠度高。
2、本发明的工法在对拟破除桩进行加固处理时,支座与锚具合计高度较传统型钢腰梁高度较低,加固完成后与桩间喷面厚度相当,喷护施工完成后整个基坑侧壁为一平面,无腰梁凸出,基坑外观质量得到有效保证。
3、本发明的工法在对拟破除桩进行加固处理时,根据钢绞线在自由段范围内可弯曲转向的特性,通过将锚索钢绞线直接通过支座交叉固定于即有障碍桩桩身,最后进行锚索孔注浆对既有障碍桩进行锁定加固,加固过程仅需在简易排架进行,施工工序简单且易操作,各工序之间衔接紧密,工艺间歇较少,可有效缩短工期。
4、本发明的工法加固既有支护桩选用一桩一锚索双向支座锁定施工工艺,由于传统锚索传力体系采用槽钢或工字钢型钢腰梁作为传力构件,锁定单桩锚索设计32b双拼工字钢腰梁,每米重量57.7kg,桩间距为2.2米,锚具垫板为350*350*30,而采用双向支座重量仅需3kg,与传统锚具重量基本相同,按现钢材单价4000元/吨,双向支座采购单价为560元/套。每根支护桩型钢重量为:57.7×2.2×2=253.88kg;每个锚具钢垫板重量为:0.35×0.35×0.03×7850=28.85kg;钢腰梁+OVM型锚具钢材用量=支护桩型钢+锚具钢垫板=282.73kg,钢材成本=282.73×4000=1130.9元,1130.9÷560≈2.02倍,传统工艺加固远远大于双向支座采购成本。
5、本发明的工法与同类施工工法相比,具有安全性高、施工信息化程度高等特点,对既有支护结构进行加固时将每支锚索拉力均直接锁定至每根支护桩,支护桩施工偏差影响极小,锚索受力均匀,更好的控制了基坑的变形,极大降低施工风险,并能够确保顶管安全穿越既有支护结构或地表复杂环境的区域,降低施工对周围环境的影响,确保居民生命、财产安全。具有较好的社会效益。
6、本发明在施工工法中设置了现场监测措施,对顶进施工过程进行实时监测,通过对监测点的合理选取和设置,能够实现初始开挖、破桩和顶进施工期间开展严密的现场监测,可以为施工提供及时的反馈信息,做到信息化施工,监测数据和成果是现场管理人员和技术人员判别工程是否安全的依据。
附图说明
图1为本发明施工工法的步骤流程图;
图2为锚具安装过程示意图;
图3为锚索张拉过程示意图;
具体实施方式
下面结合附图并举实施例,对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法,如附图1所示,该工法实现的步骤如下:
步骤一、施工准备
1.施工现场准备:完成施工现场场地平整、场地硬化及主要施工机具的选型工作,确保后续施工的顺利进行。
2.现场土质情况分析:依据地质勘察报告以及现场踏勘,分析场区土质状况,详细绘制隧道各区段的地层状况图。
3.类似工程调研:对类似工程进行调查研究,收集并整理其施工数据,对传统隧道施工方案进行比选分析,结合土质分析情况根据拟建工程的特点,制定施工方案。
步骤二、微型桩施工
1.成孔
成孔设备采用长螺旋钻,钻机定位后,钻头缓慢向下降落直至场地表面,封住钻头阀门,发动机器缓缓钻进,钻进速度为1.2m/min左右,钻出的土体随螺旋杆旋出。随时清理长螺旋钻杆带出的土体,直至设计标高后停钻。在钻孔过程中应注意以下几点:
1)钻孔时钻进速度应缓慢,钻进过程中,不要反钻或者提升钻杆;
2)钻进过程中,应适时观察钻杆上的三角标杆,以及用经纬仪配合观测,确保钻杆垂直;
3)钻机应保持平稳,钻杆不晃动,防止钻进过程中产生扩径、斜孔等现象;
4)钻进过程中如遇卡钻、钻机不稳、钻杆倾斜等现象时应立即停止钻进,待查明原因并采取相应措施后方可再行钻进。
2.插入钢筋笼
完成钻孔后,插入H型钢,要求H型钢腹板与基坑开挖线垂直,在H型钢上下冀缘外侧焊接φ6.5mm钢筋船型支架的措施,以确保其居中,支架间距3m。
3.灌浆
埋设注浆导管井并灌注M5水泥砂浆,浆液需搅拌均匀。
4.冠梁施工
微型桩桩顶钢筋混凝土连梁采取以下工艺流程进行施工:桩间土开挖→破桩头→冠梁钢筋绑扎→支设模板→浇筑混凝土→养护。其中连梁尺寸为300mm×400mm,连梁混凝土强度等级C30,支模浇筑。连梁钢筋的接驳采用搭接焊连接。焊接采用双面焊,帮条长度不小于5d,焊缝宽度不小于0.3d,焊缝高度不小于0.8d。
步骤三、施工平台搭设
待微型桩具备强度后,搭设工作坑施工平台,铺设平台时需要采用300mm工字钢2根并排焊接,放置在龙门吊所需位置。300mm工字钢上面用不小于5公分的木跳板搭设平台,木跳板之间要用扒钉相连。
步骤四、初始井开挖、支护
1.初始井开挖
微型桩施工完具备强度后,初始井分层开挖,每层开挖深度不大于2m。按照设计要求放坡。放坡完成后根据边坡支护图纸插筋挂网喷护。插筋为500mm长,纵横间距均为1500mm。
2.支护
1)排桩支护桩间防护喷射釆用细石混凝土,面层强度C20,厚度80mm;根据埋设喷层厚度的标志来控制喷层厚度,喷射施工时迎面人员躲开,防止伤害。喷射混凝土配合比应通过试验确定;粗骨枓最大粒径不宜大干8mm,水灰比0.5;并通过外加剂来调节所需早强时间。桩前土质疏松易垮塌区域分二层施工,土方开挖修坡后,喷射底层砼,厚度3mm,面层混凝土及加强筋焊结在钢筋网绑、焊工作完成后进行。
2)喷射混凝土时,喷头与受喷面要保持垂宜,距离保持0.8~1.5m。作业面的喷射顺序自下而上,从开挖层底部开始向上施喷。局部滞水丰富处,可采用插管引流.再喷射混凝土处理。
3)混凝土喷射完成后2h,应洒水养护,保持混凝土湿润,养护时间根据气温确定,宜为3~5d。面层施工结束后,应加强看管,严禁拉拽钢筋网.局部敲打或摇动混凝上面层。
步骤五、导轨浇筑
设置坑内两条导轨,导轨为C30素混凝土浇筑,长*宽*高=4000*150*450。工作坑内微型桩一侧井壁需平整密实,靠背支设前应确定靠背后方密实可靠,靠背采用60mm钢板靠背,在基坑底部挖槽将靠背卡在槽内。导轨、靠背施工完后将工作井底部采用C30混凝土硬化300mm。待导轨强度达到85%以上,靠背支设完成后放置千斤顶、油泵等顶进设备。
步骤六、设备安装
对施工设备进行安装,主要包括下管设备、顶进设备、出土设备、照明设备、通风设备、安全防护设备。下管设备采用25T吊车下管,出土设备采用1.5T电动葫芦。顶进设备主要包括千斤顶、油泵系统及顶铁。工作井下照明设备统一用36伏低压行灯,每个坑备行灯变压器一台。
步骤七、桩身加固
破除前先对障碍桩进行加固,采用交叉预应力锚索锁定施工对既有拟破除障碍桩桩进行加固处理。
1.锚索制作
按照锚索设计结合障碍桩桩径及桩间距进行锚索长度下料其中:桩中心距1.8m,外露长度L≥1.5m;桩中心距2.0m,外露长度L≥1.6m;桩中心距2.2m,外露长度L≥1.7m。
按照设计锚索根数将锚索均匀固定于适合大小的四孔/六孔的法兰片上,固定时把φ16的线鼻子套在钢绞线前端,采用压线钳将钢绞线压扁并固定,防止钻孔过程中蹿脱;
采用直径φ50mm/φ60mm,长度60mm,壁厚2.5~3mm的无缝钢管作为限位环,限位环设置在距孔口5米的位置。将钢绞线穿进限位环内,将其压扁或铁丝绑扎固定在钢绞线上,防止限位环不得与钢绞线滑移。
2.锚索施工
1)定位
当土方开挖沟槽后,应测量标高,并在围护桩上拉线做记号。钻机准确就位,垫平底座,钻杆的倾斜角度用罗盘校核,钻孔定位误差不超过50mm,孔斜度偏差不超过3度,桩径偏差不超过2cm。成孔施工前在场地中挖好排水沟及循环浆池,以避免因泥浆随意排放而影响施工。
2)成孔、注浆
预应力锚索采用专用高压旋喷钻机成孔。锚索为高压旋喷自带纲绞线,孔底锚固段旋喷孔径500mm长度不小于8.0m,其余锚固段孔径不小于350mm。钢绞线送至设计深度后,进行注浆,待孔口返出的泥浆不含砂粒与土时,退出钻杆同时钢绞线安放完毕。
3)锚具安装
双向支座由障碍桩两侧锚索各分出一半钢绞线交叉穿过支座,双支座应安装在既有障碍外立面中央位置,如附图2所示。
4)锚索张拉
在锚索未张拉时,锚索孔标高30cm范围内不得进行混凝土面施工。张拉时水泥浆强度需≥80%,从一个双向支座两侧的锚索中各取一根钢绞线,对称张拉每个双向支座上的钢绞线,如附图3所示。
5)外露钢绞线处理
对于张拉完成的锚索,相邻锚索外露钢绞线使用铁丝绑扎在一起,尽量贴近基坑侧壁,基坑侧壁挂网喷护时将其覆盖,以便后期进行二次张拉。
步骤八、破除障碍桩
为将桩体结构受损程度减到最小,采用水钻进行静力破碎。
步骤九、顶进施工及监测
1.顶力计算
总顶力P=π*D*L*fk+Nf
式中:P=总顶力(KN)
D=管道外径(m)
L=顶进长度
fk=管道外壁与土的单位平均摩阻力,取6.0(KN/m2)
Dg=管外径;e=开口率取0.9;R=顶压阻力300~500KN/m2,取400KN/m2
2.顶进施工
首先在管道口安装好弧形顶铁保护管口。顶管前挖土满足要求后,启动油泵,操纵控制阀,使千斤顶进油,活塞伸出一个行程,将管片顶进一段距离;操纵控制阀,使千斤顶反向进油,活塞回缩,安装顶铁,重复上述操作,直到管端与千斤顶之间可以放下一节管片为止,卸下顶铁下管。重新安装好弧形顶铁重复上述操作进行下节管片顶进。
3.现场监测
对顶进施工过程进行实时监测,基坑边坡顶部的水平和竖向位移监测点沿基坑周边布置,周边中部、阳角处应布置监测点。监测点水平和竖向间距不大于20m,每边监测点数目不少于3个。水平和竖向位移监测点为共用点,监测点宜设置在围护墙顶或基坑坡顶上。监测项目包括:支护结构顶部水平位移;支护结构顶部沉降;周边建(构)筑物沉降;周边地表沉降。现场设置测力装置,以便及时调整顶进压力,保持顶进压力与前端土体压力的平衡
综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法,其特征在于,该工法通过以下步骤实现:
步骤一、基于现场准备、土质分析和工程调研进行施工准备;
步骤二、通过成孔、插入钢筋笼、灌浆和冠梁施工进行微型桩施工;
步骤三、施工平台搭设;
步骤四、初始井开挖和支护;
步骤五、导轨浇筑和靠背支设;
步骤六、安装各类施工设备;
步骤七、采用交叉预应力锚索锁定施工对既有拟破除障碍桩桩进行加固处理;
步骤八、以静力破碎的方式破除障碍桩;
步骤九、顶进施工及监测。
2.如权利要求1所述的地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法,其特征在于,所述步骤一中的现场准备包括完成施工现场场地平整、场地硬化及施工机具的选型工作,确保后续施工的顺利进行;
土质分析包括依据地质勘察报告以及现场踏勘,分析场区土质状况,绘制隧道各区段的地层状况图;
工程调研包括对类似工程进行调查研究,收集并整理其施工数据,对传统隧道施工方案进行比选分析,结合土质分析情况根据拟建工程的特点,制定施工方案。
3.如权利要求2所述的地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法,其特征在于,所述步骤二中的成孔设备采用长螺旋钻,钻机定位后,钻头缓慢向下降落直至场地表面,封住钻头阀门,发动机器缓缓钻进,钻进速度为1.2m/min左右,钻出的土体随螺旋杆旋出;
插入钢筋笼的环节包括:完成钻孔后,插入H型钢,要求H型钢腹板与基坑开挖线垂直,在H型钢上下冀缘外侧焊接φ6.5mm钢筋船型支架的措施,以确保其居中,支架间距3m。
冠梁施工采取以下工艺流程进行施工:桩间土开挖→破桩头→冠梁钢筋绑扎→支设模板→浇筑混凝土→养护;其中连梁尺寸为300mm×400mm,连梁混凝土强度等级C30,支模浇筑;连梁钢筋的接驳采用搭接焊连接;焊接采用双面焊,帮条长度不小于5d,焊缝宽度不小于0.3d,焊缝高度不小于0.8d。
4.如权利要求3所述的地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法,其特征在于,所述步骤三的施工平台搭设过程包括:铺设平台时采用300mm工字钢2根并排焊接,放置在龙门吊所需位置;300mm工字钢上面用不小于5公分的木跳板搭设平台,木跳板之间采用扒钉相连。
5.如权利要求4所述的地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法,其特征在于,所述步骤四的初始井开挖过程如下:微型桩施工完具备强度后,初始井分层开挖,每层开挖深度不大于2m;按照设计要求放坡,放坡完成后根据边坡支护图纸插筋挂网喷护,插筋为500mm长,纵横间距均为1500mm;
所述支护过程如下:
1)排桩支护桩间防护喷射釆用细石混凝土,面层强度C20,厚度80mm;根据埋设喷层厚度的标志来控制喷层厚度;喷射混凝土配合比通过试验确定;粗骨枓最大粒径不大干8mm,水灰比0.5;并通过外加剂来调节所需早强时间;桩前土质疏松易垮塌区域分二层施工,土方开挖修坡后,喷射底层砼,厚度3mm,面层混凝土及加强筋焊结在钢筋网绑、焊工作完成后进行;
2)喷射混凝土时,喷头与受喷面要保持垂宜,距离保持0.8~1.5m;作业面的喷射顺序自下而上,从开挖层底部开始向上施喷;局部滞水丰富处采用插管引流.再喷射混凝土处理;
3)混凝土喷射完成后2h洒水养护,保持混凝土湿润,养护时间根据气温确定。
6.如权利要求5所述的地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法,其特征在于,所述步骤五的导轨浇筑和靠背支设的过程包括:设置坑内两条导轨,导轨为C30素混凝土浇筑,长*宽*高=4000*150*450;工作坑内微型桩一侧井壁需平整密实,靠背支设前应确定靠背后方密实可靠,靠背采用60mm钢板靠背,在基坑底部挖槽将靠背卡在槽内;导轨、靠背施工完后将工作井底部采用C30混凝土硬化300mm;待导轨强度达到85%以上,靠背支设完成后放置顶进设备。
7.如权利要求6所述的地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法,其特征在于,所述步骤六的施工设备包括下管设备、顶进设备、出土设备、照明设备、通风设备和安全防护设备;下管设备采用25T吊车下管,出土设备采用1.5T电动葫芦;顶进设备包括千斤顶、油泵系统及顶铁;照明设备统一用36伏低压行灯,每个坑备行灯变压器一台。
8.如权利要求6或7所述的地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法,其特征在于,所述步骤七采用交叉预应力锚索锁定施工对既有拟破除障碍桩桩进行加固处理的过程包括锚索制作和锚索施工两个环节;
锚索制作按照锚索设计结合障碍桩桩径及桩间距进行锚索长度下料,其中:桩中心距1.8m,外露长度L≥1.5m;桩中心距2.0m,外露长度L≥1.6m;桩中心距2.2m,外露长度L≥1.7m;按照设计锚索根数将锚索均匀固定于适合大小的四孔/六孔的法兰片上,固定时把φ16的线鼻子套在钢绞线前端,采用压线钳将钢绞线压扁并固定,防止钻孔过程中蹿脱;采用直径φ50mm/φ60mm,长度60mm,壁厚2.5~3mm的无缝钢管作为限位环,限位环设置在距孔口5米的位置;将钢绞线穿进限位环内,将其压扁或铁丝绑扎固定在钢绞线上,防止限位环不得与钢绞线滑移;
锚索施工包括如下步骤:
1)定位
当土方开挖沟槽后测量标高,并在围护桩上拉线做记号;钻机准确就位,垫平底座,钻杆的倾斜角度用罗盘校核,钻孔定位误差不超过50mm,孔斜度偏差不超过3度,桩径偏差不超过2cm;成孔施工前在场地中挖好排水沟及循环浆池,以避免因泥浆随意排放而影响施工;
2)成孔、注浆
预应力锚索采用专用高压旋喷钻机成孔;锚索为高压旋喷自带纲绞线,孔底锚固段旋喷孔径500mm长度不小于8.0m,其余锚固段孔径不小于350mm;钢绞线送至设计深度后,进行注浆,待孔口返出的泥浆不含砂粒与土时,退出钻杆同时钢绞线安放完毕;
3)锚具安装
双向支座由障碍桩两侧锚索各分出一半钢绞线交叉穿过支座,双支座应安装在既有障碍外立面中央位置;
4)锚索张拉
在锚索未张拉时,锚索孔标高30cm范围内不得进行混凝土面施工;张拉时水泥浆强度需≥80%,从一个双向支座两侧的锚索中各取一根钢绞线,对称张拉每个双向支座上的钢绞线;
5)外露钢绞线处理
对于张拉完成的锚索,相邻锚索外露钢绞线使用铁丝绑扎在一起并贴近基坑侧壁,基坑侧壁挂网喷护时将其覆盖,以便后期进行二次张拉。
CN202311395486.9A 2023-10-26 2023-10-26 地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法 Pending CN117449904A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311395486.9A CN117449904A (zh) 2023-10-26 2023-10-26 地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311395486.9A CN117449904A (zh) 2023-10-26 2023-10-26 地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117449904A true CN117449904A (zh) 2024-01-26

Family

ID=89595928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311395486.9A Pending CN117449904A (zh) 2023-10-26 2023-10-26 地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117449904A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119288552A (zh) * 2024-12-13 2025-01-10 北京城建设计发展集团股份有限公司 斜桩注浆加固式隧道病害治理结构及施工方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119288552A (zh) * 2024-12-13 2025-01-10 北京城建设计发展集团股份有限公司 斜桩注浆加固式隧道病害治理结构及施工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104612162B (zh) 一种地铁车站深基坑开挖施工方法
CN106641440B (zh) 一种横向穿越铁路线地下管道顶进施工方法
CN102031784B (zh) 深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法
CN108842819B (zh) 一种城市轨道交通电缆线路隧道施工方法
CN109723443B (zh) 隧道施工方法
CN111576481A (zh) 一种隧道洞口明洞加固施工方法
CN106968690A (zh) 坍塌土质的隧道施工方法
CN113202173B (zh) 一种深基坑施工中钢管临时替换跨基坑混凝土管施工方法
CN110593307A (zh) 一种上跨拟建隧道地下综合管廊预保护结构的施工方法
CN112160324A (zh) 一种深基坑支护的施工方法
CN110735436A (zh) 一种路堑岩质边坡加固结构
CN115539048A (zh) 一种用于浅埋偏压隧道洞口施工方法
CN212270945U (zh) 一种铁路既有线基坑支护系统
CN117449904A (zh) 地下隧道施工加固拟破除障碍桩施工工法
CN110777775A (zh) 一种基坑结构及其施工方法
CN111379273A (zh) 波纹钢制综合管廊施工方法
CN110924401A (zh) 一种搅拌桩与灌注桩联合成拱承载的施工基坑支护方式
CN113266019B (zh) 一种基坑钢管支撑体系的施工工法
CN113898007B (zh) 一种沿街大跨度连廊结构半逆作施工方法
CN113137060B (zh) 一种水塔的水箱吊装装置及其施工方法
CN115717397A (zh) 拉森钢板桩与预应力锚索组合支护施工方法
CN115404885A (zh) 适于多台阶高陡边坡渐变式支挡施工方法
CN116446915A (zh) 浅埋隧道洞口支护结构及施工方法
CN115217112A (zh) 一种深基坑施工方法
CN114575746A (zh) 一种天然气管道反井钻穿越施工方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination