CN211472579U - 管廊保护预应力梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种管廊保护预应力梁，属于建筑工程技术领域。它解决了现有与基坑垂直或斜交的大型管廊采用将管线迁改出基坑范围，存在对市民的出行、生活带来严重影响的问题。本管廊保护预应力梁，包括位于主体基坑一侧的第一桥台、设于主体基坑另一侧的第二桥台和设于主体基坑上方的预应力梁体，预应力梁体的一端搭在第一桥台上，另一端搭在第二桥台上，预应力梁体内设有管廊孔，管廊孔沿预应力梁体的长度方向延伸。而且采用对城市路面占用小的管廊保护预应力梁的施工方法，具有对城市交通影响较小、不会造成停水、停电、停气等优点。

Description

管廊保护预应力梁

技术领域

本实用新型属于建筑工程技术领域，涉及一种管廊保护预应力梁。

背景技术

在城市地铁车站等市政工程的修建过程中，经常会遇见大型综合管廊与工程基坑平行或者斜交的情况。由于大型管廊内部管线的多样性、复杂性以及重要性等原因，若对管廊进行迁改方案处理，会造成市区的停水、停电、停气等情况，对城市居民的工作、生活带来严重影响。尤其是在大型管廊垂直或者斜交基坑的情况下，管线迁改出基坑范围的方案需要占用较大范围的城市路面，且时间较长，造成工程总工期、成本及资源的显著增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种可有效控制管廊变形及裂缝的管廊保护预应力梁。还提出了一种施工时对城市路面占用小的管廊保护预应力梁的施工方法。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

管廊保护预应力梁，其特征在于，包括位于主体基坑一侧的第一桥台、设于主体基坑另一侧的第二桥台和设于主体基坑上方的预应力梁体，所述预应力梁体的一端搭在第一桥台上，另一端搭在第二桥台上，所述的预应力梁体内设有管廊孔，所述的管廊孔沿预应力梁体的长度方向延伸，所述的预应力梁体包括上托梁和固定在上托梁下部的下托架，上述的管廊孔位于上托梁与下托架之间，所述管廊孔的中心至上托梁下表面的距离小于管廊孔的半径，所述管廊孔的中心至下托架的距离大于或等于管廊孔的半径。

通过此种结构设计，大型管廊被包裹在预应力梁体中，从而形成了一个稳定、安全、可靠的“桥梁体系”，它承受自身、管廊及管廊内部管线的重力，有效限制管廊的变形和裂缝。上托梁由钢筋混凝土构成，其具有经管廊的两侧延伸至管廊下部的包裹部，可用于承受管廊的重力。

在上述的管廊保护预应力梁中，所述的预应力梁体内穿设有若干沿其长度方向延伸的预应力管道，其中一部分预应力管道位于管廊孔的一侧处，其余部分预应力管道位于管廊孔的另一侧。

在上述的管廊保护预应力梁中，所述的第一桥台内设有位于管廊一侧的第一桥台桩和位于管廊另一侧的第二桥台桩，所述第一桥台桩与第二桥台桩的上端与预应力梁体固连；所述的第二桥台内设有位于管廊一侧的第三桥台桩和位于管廊另一侧的第四桥台桩，所述第三桥台桩与第四桥台桩的上端与预应力梁体固连。

在上述的管廊保护预应力梁中，所述的第一桥台桩为若干个且沿预应力梁体的长度方向均匀分布；所述的第二桥台桩为若干个且沿预应力梁体的长度方向均匀分布；所述的第三桥台桩为若干个且沿预应力梁体的长度方向均匀分布；所述的第四桥台桩为若干个且沿预应力梁体的长度方向均匀分布。

管廊保护预应力梁的施工方法，包括如下步骤：

①根据设计图纸，在管廊与主体基坑的相交处绘出第一桥台与第二桥台的轮廓线，分别对第一桥台、第二桥台位于管廊轮廓线以外的区域进行搅拌桩加固或旋喷桩加固施工或旋喷桩加固施工。

施工前，应根据现场环境和地下埋设物即管廊的位置等情况，复核搅拌桩的设计孔位。施工中的具体要求有以下几点：

1、水泥土搅拌桩采用标准连续方式施工，主体基坑围护结构即地下连续墙内侧的水泥土搅拌桩搭接250mm。

2、采用三轴搅拌机施工，均用P42.5普硅硅酸盐水泥，水灰比0.8，水泥掺量20％，并加入适量膨润土，掺量为水泥用量的5～8％为宜，要求28天无侧限抗压强度不小于1.0MPa。坑内加固体单桩水泥掺量一般为18％，空搅部分采用7％低掺量补强加固。并保证加固体力学强度不小于加固前土体强度。施工前应进行工艺性试桩，对相对软弱土层应增加搅拌次数或增加水泥用量。

3、水泥和原状土须均匀拌和，为保证水泥土搅拌均匀，必须控制好钻具下沉及提升速度，钻机钻进搅拌速度一般为0.5m/min，重复搅拌提升速度一般为0.8～1.0m/min，在桩底部分重复搅拌注浆。提升速度不宜过快，避免出现真空负压、孔壁塌方等现象。桩施工时，不得冲水下沉。

4、搅拌桩施工前必须对施工区域地下障碍物进行探测，如有障碍物必须对其清理并回填素土，素土不得含有块石和生活垃圾，分层夯实后方可施工。

5、搅拌桩施工应有连续性，不得出现24小时施工冷缝，施工组织设计预留除外。如因特殊原因出现施工冷缝，则需补强并在图纸及现场标明位置以便最后统一考虑加强方案，超过48小时或出现接冷缝时须在接头旁采用高压旋喷桩进行补强。

6、水泥搅拌桩定位误差不得超过15mm，必须严格控制搅拌桩的垂直度，施工场地必须平整；水泥土搅拌桩养护期不得少于28天，无侧限抗压强度qu>1.0MPa时方可开挖基坑。

7、桩位偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于1/200。

8、施工前需选择合适的施工机械，尤其动力设备，同时平整场地确保止水帷幕成桩质量。

9、检测要求：搅拌桩应检测水泥固结体尺寸、搭接宽度、质量、截水效果、桩身强度。

②在第一桥台与第二桥台的区域内绘出开挖轮廓线，沿开挖轮廓线的长度方向进行保护排桩的施工；由开挖轮廓线围成的区域为开挖区域，在开挖区域内沿管廊的长度方向分别施工第一桥台桩、第二桥台桩、第三桥台桩和第四桥台桩。

根据设计图纸测量控制定位桩点，并定出排桩和桥台桩基孔的平面位置，选择满足地面施工、管廊下方狭小空间和钻孔深度要求的钻机。由于排桩数量较多，采取1、4、7跳格法施工，成桩后将桩顶连接为整体。施工中的具体要求有以下几点：

1、钻孔时采用护筒，护筒采用6～10㎜厚钢板制作，并在顶部焊加强筋和吊耳。护筒内径应比钻头直径大10～15cm，比桩径大20～30cm，长度宜为1.5～2m，采用机械开挖埋设护筒，护筒底部与土层相接处用粘土夯实，护筒外面也用粘土填满、夯实，严防地表水顺该处渗入。顶部高出施工地面30cm，护筒竖向的倾斜度不得大于1％。钻进过程中要经常检查护筒是否发生偏移和下沉,发现问题及时处理。

2、钻机底座和顶端应平稳,不得产生位移或沉陷。钻头中心与钻孔中心位置偏差控制在2cm范围内。

3、施工过程中应注意控制水头高度在1.5～2.0m之间。

4、钻具联结要铅直，初期钻进速度不宜太快，在孔深4.0m以内不超过2m/h，后续段不要超过3m/h。

5、采用静态泥浆护壁钻斗取土，泥浆采用膨润土、火碱以及纤维素混合制成。钻进时掌握好进尺速度，随时注意观察孔内情况，及时补应小于1.1，粘度不大于20Pa.s,砂率控制在2％以内；二是补浆的速度。

6、成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度等进行检查。满足技术要求后，进行清孔工作，砼灌注前进行二次清孔，清孔后的孔底沉渣应小于10cm。

7、钢筋骨架支座安装误差应满足设计及规范要求。

8、导管每一节长度宜大于4m，导管使用前应进行试拼，并做封闭试验(孔底静水压力的1.5倍),15分钟不漏水为宜；导管安装时基底端应高出孔底30～40cm，导管埋入砼内深度2～5m。

9、灌注桩身砼必须连续施工，每根桩的浇注时间按砼的初凝时间控制，灌注桩砼浇注充盈系数不小于1.1，也不大于1.3。混凝土水灰比宜在0.5～0.55，砼塌落度宜为18～22cm。

10、开始灌注时，当钻孔内混凝土面距离钢筋笼底口1m时，灌注速度宜控制在0.2m/min，当混凝土面上升至钢筋笼底口4m以上时，提升导管，使导管底口高于钢筋笼底部2m以上，恢复0.5m/min正常灌注速度。

③降水，挖掉开挖区域内位于管廊上方一定距离的土体，并施做预制挡板。

根据设计资料，在大小基坑内分别进行降水，按照井点放线定位→钻机就位安装→孔口开挖及埋设护口管→钻孔→清孔换浆→井管安装→填管壁缝隙料→止水封井→洗井→安装抽水设备→抽水试验→铺设排水总管及沉砂池→联网抽水的顺序进行降水。施工中的具体要求有以下几点：

1、基坑四周沿围挡边设置截水沟拦截地表水，围挡范围坡面向截水沟排水，防止地表水流入基坑内和冲刷边坡。基坑围挡范围内地面需进行硬化以防止地表水浸入。地表裂缝处应予以封堵，注意及时排走地势低凹处的集水。

2、基坑开挖前必须进行坑内排水疏干，在不透水层中应提前30天进行预降水，降水后基坑内水位应在坑底以下1m。

3、基底若为不透水或弱透水土层时，降水井深度应进入基底土层10m，以保证降水效果。若岩面较高时，降水井深度应进入中风化岩或微风化岩2.0m即可，在岩层中采用坑内排水即可。

4、根据降水设计方案提供的井位图、地下管线分布图及坐标控制点，施放降水井井位，正常情况下井位偏差≤50mm。

5、填砾前井管必须居中，使填砾厚度均匀，滤料应从井管两侧慢慢对称填入，以防滤料中途卡塞及井圈错位，填至井口1～2米时用粘土填实。

6、在滤料充填完之后，要立即进行洗井，洗井采用井管外注清水循环法工艺，抽、停交替，直至水清砂净为止。洗井结束前测量井深，清理井底，使井底沉淀小于0.3～0.5m。

7、降水前应先进行抽水试验，以检测降水井的降水能力。每个降水井、孔、排水设施调试合格后，方应进行降水检验。全部降水井、排水设施经过降水检验后，尚应做好降水监测与维护。

8、降水检验前应统测一次地下水位。抽水开始后，到达设计水位前，应每天观测三次水位、出水量；达到设计水位趋于稳定后，每天观测一次。

9、管井抽水开泵后30min取水样测试，其含砂量应小于1/50000；长期运行的含砂量应小于1/100000，否则应停抽采取措施减少水中的含砂量。

10、基坑内可根据实际情况设置临时的排水沟和集水井。

④降水，同步、对称、分层挖掉主体基坑的土体和挖掉开挖区域内位于管廊上方剩余的土体及管廊侧方的土体，并及时施做主体基坑的支撑系统。

⑤凿除第一桥台桩、第二桥台桩、第三桥台桩和第四桥台桩伸出土体的部分并使钢筋露出，定位绑扎上托梁的钢筋，安装下托架的预埋件和预应力管道。

预应力管道为波纹管，波纹管外观应清洁，内外表面无油污，无引起锈蚀的附着物，无孔洞和不规则折皱，咬口无开裂、无脱扣。在安装波纹管时，接头要注意密封好，防止浇注混凝土时堵塞管道，影响穿束。管道安装需符合下列要求：

1)管道应采用定位钢筋牢固的定位于设计位置。

2)管道接头应采用套管连接，连接套管采用大一个直径型号的同类管道。

3)管道应留有压浆孔和溢浆孔，孔道波峰位置应留有排气孔，在最低部位留有排水孔。

4)管道安装就位后立即通孔检查，发现堵塞应及时疏通。

⑥架设模板并浇注混凝土。底模采用C20砼20cm厚，施工时注意一定要平整；模板采用定型钢模，安装前涂刷脱模剂，钢模要求尺寸准确，刚度强度满足要求，接缝平整、严密，保证砼在强烈振动下不漏浆，并且要求钢模表面抛光处理。严格按图纸和规范规定进行加工与制作，并做好焊接工作，保证预留孔道的正确位置。砼采用水平分层、一次浇注完成。浇注砼应对称进行、用插入式震动器振捣密实同时辅以附着式震动器振捣。砼浇注、振捣要随时注意内模及波纹管不移位。砼浇注完成后，立即用φ10钢筋检查波纹管有无堵塞现象，发现问题及时处理。

⑦待上托梁混凝土达到设计强度后对预应力管道进行后张法施工。待现场预应力砼箱梁强度达到设计强度90％时(箱梁强度指随梁养护的同条件试件的强度)，方可进行预应力张拉。张拉设备使用前必须进行校验，以确定张拉力与压力表读数之间的曲线关系。预应力张拉需注意以下几点：

1)按设计张拉顺序和要求进行，采用两端对称同步张拉工艺，张拉时两端千斤顶升降压、测伸长等工作应一致，且两端张拉必须是同一编号的钢绞线。

2)张拉前应根据设计要求对孔道的摩阻损失进行实测，确定张拉控制应力值，并确定其理论伸长量。

3)按照设计的钢绞线类别，采用不同的张拉程序，同时测量其实际伸长量。

4)张拉过程中，尽量减少预应力筋和孔道的摩擦，以免造成过大的应力损失和砼构件出现裂缝和翘曲。

钢绞线的下料长度应准确，下料长度＝钢束通过的孔道长度+(工作锚高度+限位板高度+千斤顶长度+工具锚高度+便于操作的预留长度)，宜采用切断机或砂轮锯，不得使用电弧焊或氧炔焰切割，以防热损伤。钢绞线应分根、编束，并在每根钢绞线两端进行编号，每隔5m左右绑扎铁丝。

锚具、夹具、连接器等应具有可靠的锚固性能、足够的承载力和良好的适用性，并符合相关规范的规定。

张拉完成后，清水冲洗、高压风吹干，应尽快进行孔道压浆，孔道压浆水泥选用刚出厂的普硅42.5水泥，为了保证必要的性能，在水泥浆内掺适量膨胀剂，水灰比控制在0.4～0.45之间，水泥浆的稠度控制在14～18s之间，保证水泥浆强度和砼构件强度一致。

孔道压浆完成后，将两端水泥浆冲洗干净，并清除锚具及端面砼的污垢后，将端面混凝土凿毛，绑扎端部钢筋网，浇注封锚混凝土，洒水养护。

⑧先分层开挖主体基坑剩余土体，后开挖管廊两侧及底部土体后安装下托架。

通过上述步骤，管廊被包裹在预应力梁体中，从而形成了一个稳定、安全、可靠的“桥梁体系”，承受其自身、管廊及管廊内部管线的自重应力，有效限制管廊的变形和裂缝。

待管廊保护预应力梁施工完毕后，还需如下步骤施工主体基坑：⑨施做主体基坑支撑系统和管廊下方临时主体围护结构；⑩待管廊下基坑开挖至一定深度后，施做交界处永久主体围护结构钻孔桩；

凿除永久桩桩头后，绑扎钢筋并浇注钢筋混凝土墙；

降水开挖剩余基坑并架设支撑。

确保预应力梁施工安全的关键是全过程监测基坑及周边建筑物的变化情况，及时测量开挖过程中地表沉降变化情况，并与分析计算值相比较，及时反馈指导设计和施工。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

减小了管廊导改施工对城市路面的占用，仅仅短时间局部占用道路，对城市交通影响较小，能够满足国外市政施工的高环保及高质量要求；不用对管线进行迁改，不会造成停水、停电、停气等，最大程度上减小了对周边居民的工作和生活产生影响；预应力梁体能够很好的保护管廊，在基坑开挖过程中，管廊基本不产生变形和裂缝，有效保证了管廊自身及其内部管线的安全性。

附图说明

图1是本实用新型提供的管廊保护预应力梁的结构示意图。

图2是本实用新型提供的管廊的剖视图。

图3是本实用新型提供的步骤①的结构示意图。

图4是本实用新型提供的步骤②的结构示意图。

图5是本实用新型提供的步骤③的结构示意图。

图6是本实用新型提供的步骤③的剖视图。

图7是本实用新型提供的步骤③中设置预制挡板后的剖视图。

图8是本实用新型提供的步骤④的结构示意图。

图9是本实用新型提供的步骤④的剖视图。

图10是本实用新型提供的步骤④中设置支撑系统的结构示意图。

图11是本实用新型提供的步骤⑤和步骤⑥的结构示意图。

图12是本实用新型提供的步骤⑦的结构示意图。

图13是步骤①中搅拌桩加固施工的工艺流程图。

图14是步骤②中保护排桩及桥台桩的施工工艺流程图。

图15是步骤⑦中后张法施工工艺流程图。

图中，1、主体基坑；2、第一桥台；3、第二桥台；4、预应力梁体；41、上托梁；42、下托架；4a、混凝土；5、管廊；6、管廊孔；7、预应力管道；81、第一桥台桩；82、第二桥台桩；83、第三桥台桩；84、第四桥台桩；9、开挖轮廓线；10、保护排桩；11、开挖区域；12、预制挡板；13、支撑系统。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

以色列红线西段地铁车站位于特拉维夫市主干道下方，道存在一个直径3.2米的大型主供电顶管管廊与基坑斜交。由于以色列国情、文化以及当地市政工程的严格要求，综合考虑工期、成本等因素，管线迁改出基坑范围的方案基本不可行，采取原位悬吊保护方案，该方案如何保证在基坑开挖过程中能够有效控制管廊变形、裂缝和悬吊的安全性方面是一个相当重大的技术难题。

因此，采用管廊保护预应力梁。

如图1和图3所示的管廊保护预应力梁，包括位于主体基坑1一侧的第一桥台2、设于主体基坑1另一侧的第二桥台3和设于主体基坑1上方的预应力梁体4，预应力梁体4的一端搭在第一桥台2上，另一端搭在第二桥台3上，如图2所示，预应力梁体4内设有用于包裹管廊5的管廊孔6，管廊孔6沿预应力梁体4的长度方向延伸。

如图2所示，预应力梁体4内穿设有16条沿其长度方向延伸的预应力管道7，其中8条预应力管道7位于管廊孔6的一侧处，其余8条预应力管道7位于管廊孔6的另一侧。

如图4所示，第一桥台2内设有位于管廊5一侧的第一桥台桩81和位于管廊5另一侧的第二桥台桩82，如图1所示，第一桥台桩81与第二桥台桩82的上端与预应力梁体4固连。第二桥台3内设有位于管廊5一侧的第三桥台桩83和位于管廊5另一侧的第四桥台桩84，如图1所示，第三桥台桩83与第四桥台桩84的上端与预应力梁体4固连。

如图4所示，第一桥台桩81为若干个且沿预应力梁体4的长度方向均匀分布；第二桥台桩82为若干个且沿预应力梁体4的长度方向均匀分布；第三桥台桩83为若干个且沿预应力梁体4的长度方向均匀分布；第四桥台桩84为若干个且沿预应力梁体4的长度方向均匀分布。

如图2所示，预应力梁体4包括上托梁41和固定在上托梁41下部的下托架42，管廊孔6位于上托梁41与下托架42之间。

管廊保护预应力梁的施工方法，包括如下步骤：

①如图3所示，根据设计图纸，在管廊5与主体基坑1的相交处绘出第一桥台2与第二桥台3的轮廓线，分别对第一桥台2、第二桥台3位于管廊5轮廓线以外的区域进行搅拌桩加固施工；图3中的左右两侧的阴影区域为搅拌桩加固区域。步骤流程参考图13。施工前，应根据现场环境和地下埋设物即管廊的位置等情况，复核搅拌桩的设计孔位。施工中的具体要求有以下几点：

1、水泥土搅拌桩采用标准连续方式施工，主体基坑围护结构即地下连续墙内侧的水泥土搅拌桩搭接250mm。

2、采用三轴搅拌机施工，均用P42.5普硅硅酸盐水泥，水灰比0.8，水泥掺量20％，并加入适量膨润土，掺量为水泥用量的5～8％为宜，要求28天无侧限抗压强度不小于1.0MPa。坑内加固体单桩水泥掺量一般为18％，空搅部分采用7％低掺量补强加固。并保证加固体力学强度不小于加固前土体强度。施工前应进行工艺性试桩，对相对软弱土层应增加搅拌次数或增加水泥用量。

3、水泥和原状土须均匀拌和，为保证水泥土搅拌均匀，必须控制好钻具下沉及提升速度，钻机钻进搅拌速度一般为0.5m/min，重复搅拌提升速度一般为0.8～1.0m/min，在桩底部分重复搅拌注浆。提升速度不宜过快，避免出现真空负压、孔壁塌方等现象。桩施工时，不得冲水下沉。

4、搅拌桩施工前必须对施工区域地下障碍物进行探测，如有障碍物必须对其清理并回填素土，素土不得含有块石和生活垃圾，分层夯实后方可施工。

5、搅拌桩施工应有连续性，不得出现24小时施工冷缝，施工组织设计预留除外。如因特殊原因出现施工冷缝，则需补强并在图纸及现场标明位置以便最后统一考虑加强方案，超过48小时或出现接冷缝时须在接头旁采用高压旋喷桩进行补强。

6、水泥搅拌桩定位误差不得超过15mm，必须严格控制搅拌桩的垂直度，施工场地必须平整；水泥土搅拌桩养护期不得少于28天，无侧限抗压强度qu>1.0MPa时方可开挖基坑。

7、桩位偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于1/200。

8、施工前需选择合适的施工机械，尤其动力设备，同时平整场地确保止水帷幕成桩质量。

9、检测要求：搅拌桩应检测水泥固结体尺寸、搭接宽度、质量、截水效果、桩身强度。

②如图4所示，在第一桥台2与第二桥台3的区域内绘出开挖轮廓线9，沿开挖轮廓线9的长度方向进行保护排桩10的施工。如图4所示，由开挖轮廓线9围成的区域为开挖区域11，在开挖区域11内沿管廊5的长度方向分别施工第一桥台桩81、第二桥台桩82、第三桥台桩83和第四桥台桩84。

根据设计图纸测量控制定位桩点，并定出排桩和桥台桩基孔的平面位置，选择满足地面施工、管廊下方狭小空间和钻孔深度要求的钻机。由于排桩数量较多，采取1、4、7跳格法施工，成桩后将桩顶连接为整体。步骤流程参考图14。施工中的具体要求有以下几点：

1、钻孔时采用护筒，护筒采用6～10㎜厚钢板制作，并在顶部焊加强筋和吊耳。护筒内径应比钻头直径大10～15cm，比桩径大20～30cm，长度宜为1.5～2m，采用机械开挖埋设护筒，护筒底部与土层相接处用粘土夯实，护筒外面也用粘土填满、夯实，严防地表水顺该处渗入。顶部高出施工地面30cm，护筒竖向的倾斜度不得大于1％。钻进过程中要经常检查护筒是否发生偏移和下沉,发现问题及时处理。

2、钻机底座和顶端应平稳,不得产生位移或沉陷。钻头中心与钻孔中心位置偏差控制在2cm范围内。

3、施工过程中应注意控制水头高度在1.5～2.0m之间。

4、钻具联结要铅直，初期钻进速度不宜太快，在孔深4.0m以内不超过2m/h，后续段不要超过3m/h。

5、采用静态泥浆护壁钻斗取土，泥浆采用膨润土、火碱以及纤维素混合制成。钻进时掌握好进尺速度，随时注意观察孔内情况，及时补应小于1.1，粘度不大于20Pa.s,砂率控制在2％以内；二是补浆的速度。

6、成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度等进行检查。满足技术要求后，进行清孔工作，砼灌注前进行二次清孔，清孔后的孔底沉渣应小于10cm。

7、钢筋骨架支座安装误差应满足设计及规范要求。

8、导管每一节长度宜大于4m，导管使用前应进行试拼，并做封闭试验(孔底静水压力的1.5倍),15分钟不漏水为宜；导管安装时基底端应高出孔底30～40cm，导管埋入砼内深度2～5m。

9、灌注桩身砼必须连续施工，每根桩的浇注时间按砼的初凝时间控制，灌注桩砼浇注充盈系数不小于1.1，也不大于1.3。混凝土水灰比宜在0.5～0.55，砼塌落度宜为18～22cm。

10、开始灌注时，当钻孔内混凝土面距离钢筋笼底口1m时，灌注速度宜控制在0.2m/min，当混凝土面上升至钢筋笼底口4m以上时，提升导管，使导管底口高于钢筋笼底部2m以上，恢复0.5m/min正常灌注速度。

③如图5和图6所示，降水，挖掉开挖区域11内位于管廊5上方一定距离的土体，如图7所示，并施做预制挡板12。

根据设计资料，在大小基坑内分别进行降水，按照井点放线定位→钻机就位安装→孔口开挖及埋设护口管→钻孔→清孔换浆→井管安装→填管壁缝隙料→止水封井→洗井→安装抽水设备→抽水试验→铺设排水总管及沉砂池→联网抽水的顺序进行降水。施工中的具体要求有以下几点：

1、基坑四周沿围挡边设置截水沟拦截地表水，围挡范围坡面向截水沟排水，防止地表水流入基坑内和冲刷边坡。基坑围挡范围内地面需进行硬化以防止地表水浸入。地表裂缝处应予以封堵，注意及时排走地势低凹处的集水。

2、基坑开挖前必须进行坑内排水疏干，在不透水层中应提前30天进行预降水，降水后基坑内水位应在坑底以下1m。

3、基底若为不透水或弱透水土层时，降水井深度应进入基底土层10m，以保证降水效果。若岩面较高时，降水井深度应进入中风化岩或微风化岩2.0m即可，在岩层中采用坑内排水即可。

4、根据降水设计方案提供的井位图、地下管线分布图及坐标控制点，施放降水井井位，正常情况下井位偏差≤50mm。

5、填砾前井管必须居中，使填砾厚度均匀，滤料应从井管两侧慢慢对称填入，以防滤料中途卡塞及井圈错位，填至井口1～2米时用粘土填实。

6、在滤料充填完之后，要立即进行洗井，洗井采用井管外注清水循环法工艺，抽、停交替，直至水清砂净为止。洗井结束前测量井深，清理井底，使井底沉淀小于0.3～0.5m。

7、降水前应先进行抽水试验，以检测降水井的降水能力。每个降水井、孔、排水设施调试合格后，方应进行降水检验。全部降水井、排水设施经过降水检验后，尚应做好降水监测与维护。

8、降水检验前应统测一次地下水位。抽水开始后，到达设计水位前，应每天观测三次水位、出水量；达到设计水位趋于稳定后，每天观测一次。

9、管井抽水开泵后30min取水样测试，其含砂量应小于1/50000；长期运行的含砂量应小于1/100000，否则应停抽采取措施减少水中的含砂量。

10、基坑内可根据实际情况设置临时的排水沟和集水井。

④如图8所示，降水，同步、对称、分层挖掉主体基坑1与管廊5相交部分的土体，如图9所示，挖掉开挖区域11内位于管廊5上方剩余的土体及管廊5侧方的土体，如图10所示，并及时施做主体基坑1的支撑系统13。

⑤凿除第一桥台桩81、第二桥台桩82、第三桥台桩83和第四桥台桩84伸出土体的部分并使钢筋露出，如图11所示，定位绑扎上托梁41的钢筋，使上托梁41的钢筋与第一桥台桩81、第二桥台桩82、第三桥台桩83和第四桥台桩84的钢筋连为一体，安装下托架42的预埋件和预应力管道7。

预应力管道为波纹管，波纹管外观应清洁，内外表面无油污，无引起锈蚀的附着物，无孔洞和不规则折皱，咬口无开裂、无脱扣。在安装波纹管时，接头要注意密封好，防止浇注混凝土时堵塞管道，影响穿束。管道安装需符合下列要求：

1)管道应采用定位钢筋牢固的定位于设计位置。

2)管道接头应采用套管连接，连接套管采用大一个直径型号的同类管道。

3)管道应留有压浆孔和溢浆孔，孔道波峰位置应留有排气孔，在最低部位留有排水孔。

4)管道安装就位后立即通孔检查，发现堵塞应及时疏通。

⑥架设模板并浇注混凝土4a，将步骤⑤中的所有钢筋包覆再混凝土4a内。底模采用C20砼20cm厚，施工时注意一定要平整；模板采用定型钢模，安装前涂刷脱模剂，钢模要求尺寸准确，刚度强度满足要求，接缝平整、严密，保证砼在强烈振动下不漏浆，并且要求钢模表面抛光处理。严格按图纸和规范规定进行加工与制作，并做好焊接工作，保证预留孔道的正确位置。砼采用水平分层、一次浇注完成。浇注砼应对称进行、用插入式震动器振捣密实同时辅以附着式震动器振捣。砼浇注、振捣要随时注意内模及波纹管不移位。砼浇注完成后，立即用φ10钢筋检查波纹管有无堵塞现象，发现问题及时处理。

⑦如图12所示，待上托梁41混凝土4a达到设计强度后对预应力管道7进行后张法施工。待现场预应力砼箱梁强度达到设计强度90％时(箱梁强度指随梁养护的同条件试件的强度)，方可进行预应力张拉。张拉设备使用前必须进行校验，以确定张拉力与压力表读数之间的曲线关系。步骤流程参考图15，预应力张拉需注意以下几点：

1)按设计张拉顺序和要求进行，采用两端对称同步张拉工艺，张拉时两端千斤顶升降压、测伸长等工作应一致，且两端张拉必须是同一编号的钢绞线。

2)张拉前应根据设计要求对孔道的摩阻损失进行实测，确定张拉控制应力值，并确定其理论伸长量。

3)按照设计的钢绞线类别，采用不同的张拉程序，同时测量其实际伸长量。

4)张拉过程中，尽量减少预应力筋和孔道的摩擦，以免造成过大的应力损失和砼构件出现裂缝和翘曲。

钢绞线的下料长度应准确，下料长度＝钢束通过的孔道长度+(工作锚高度+限位板高度+千斤顶长度+工具锚高度+便于操作的预留长度)，宜采用切断机或砂轮锯，不得使用电弧焊或氧炔焰切割，以防热损伤。钢绞线应分根、编束，并在每根钢绞线两端进行编号，每隔5m左右绑扎铁丝。

锚具、夹具、连接器等应具有可靠的锚固性能、足够的承载力和良好的适用性，并符合相关规范的规定。

张拉完成后，清水冲洗、高压风吹干，应尽快进行孔道压浆，孔道压浆水泥选用刚出厂的普硅42.5水泥，为了保证必要的性能，在水泥浆内掺适量膨胀剂，水灰比控制在0.4～0.45之间，水泥浆的稠度控制在14～18s之间，保证水泥浆强度和砼构件强度一致。

孔道压浆完成后，将两端水泥浆冲洗干净，并清除锚具及端面砼的污垢后，将端面混凝土凿毛，绑扎端部钢筋网，浇注封锚混凝土，洒水养护。

⑧先分层开挖主体基坑1剩余土体，后开挖管廊5两侧及底部土体后安装下托架42。

通过上述步骤，管廊5被包裹在预应力梁体4中，从而形成了一个稳定、安全、可靠的“桥梁体系”，承受其自身、管廊5及管廊5内部管线的自重应力，有效限制管廊5的变形和裂缝。同时，利用现代化的监控量测手段，全天候、全过程监控主体基坑1、管廊5以及预应力梁体4的稳定性，保证施工的安全性。

待管廊5保护预应力梁施工完毕后，还需如下步骤施工主体基坑1：⑨施做主体基坑1支撑系统13和管廊5下方临时主体围护结构；⑩待管廊5下基坑开挖至一定深度后，施做交界处永久主体围护结构钻孔桩；

凿除永久桩桩头后，绑扎钢筋并浇注钢筋混凝土4a墙；

降水开挖剩余基坑并架设支撑。

确保预应力梁施工安全的关键是全过程监测基坑及周边建筑物的变化情况，及时测量开挖过程中地表沉降变化情况，并与分析计算值相比较，及时反馈指导设计和施工。主要的监测内容参见监测项目汇总表。

监测项目汇总表

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (4)

1.一种管廊保护预应力梁，其特征在于，包括位于主体基坑(1)一侧的第一桥台(2)、设于主体基坑(1)另一侧的第二桥台(3)和设于主体基坑(1)上方的预应力梁体(4)，所述预应力梁体(4)的一端搭在第一桥台(2)上，另一端搭在第二桥台(3)上，所述的预应力梁体(4)内设有管廊孔(6)，所述的管廊孔(6)沿预应力梁体(4)的长度方向延伸，所述的预应力梁体(4)包括上托梁(41)和固定在上托梁(41)下部的下托架(42)，上述的管廊孔(6)位于上托梁(41)与下托架(42)之间，所述管廊孔(6)的中心至上托梁(41)下表面的距离小于管廊孔(6)的半径，所述管廊孔(6)的中心至下托架(42)的距离大于或等于管廊孔(6)的半径。

2.根据权利要求1所述的管廊保护预应力梁，其特征在于，所述的预应力梁体(4)内穿设有若干沿其长度方向延伸的预应力管道(7)，其中一部分预应力管道(7)位于管廊孔(6)的一侧处，其余部分预应力管道(7)位于管廊孔(6)的另一侧。

3.根据权利要求2所述的管廊保护预应力梁，其特征在于，所述的第一桥台(2)内设有位于管廊(5)一侧的第一桥台桩(81)和位于管廊(5)另一侧的第二桥台桩(82)，所述第一桥台桩(81)与第二桥台桩(82)的上端与预应力梁体(4)固连；所述的第二桥台(3)内设有位于管廊(5)一侧的第三桥台桩(83)和位于管廊(5)另一侧的第四桥台桩(84)，所述第三桥台桩(83)与第四桥台桩(84)的上端与预应力梁体(4)固连。

4.根据权利要求3所述的管廊保护预应力梁，其特征在于，所述的第一桥台桩(81)为若干个且沿预应力梁体(4)的长度方向均匀分布；所述的第二桥台桩(82)为若干个且沿预应力梁体(4)的长度方向均匀分布；所述的第三桥台桩(83)为若干个且沿预应力梁体(4)的长度方向均匀分布；所述的第四桥台桩(84)为若干个且沿预应力梁体(4)的长度方向均匀分布。

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