本發(fā)明涉及建筑施工領(lǐng)域,特指一種地下綜合管廊和道路的施工結(jié)構(gòu)及其施工方法。
背景技術(shù):
地下綜合管廊又被稱為“共同溝”,是指在城市地下建設(shè)集中敷設(shè)電力、通信、廣播電視、給水、排水、熱力、燃?xì)獾仁姓芫€的公共隧道,并進(jìn)行集中管理的大型綜合性市政基礎(chǔ)設(shè)置。地下綜合管廊的建設(shè)有利于解決傳統(tǒng)地下直埋管線所帶來(lái)的反復(fù)開(kāi)挖路面、架空線網(wǎng)密集、管線事故頻發(fā)等問(wèn)題。
城市地下綜合管廊與道路同步建設(shè)時(shí),管廊位于道路下方?,F(xiàn)有的管廊和道路在施工時(shí),鮮少為管廊和道路施工支撐基礎(chǔ),而對(duì)于淤泥質(zhì)軟土地區(qū),若不設(shè)置支撐基礎(chǔ),會(huì)導(dǎo)致管廊和道路發(fā)生嚴(yán)重的沉降,進(jìn)而造成安全隱患。在淤泥質(zhì)軟土地區(qū)的施工技術(shù)要求:嚴(yán)格控制管廊管節(jié)之間的工后沉降差異在≤10mm以內(nèi)范圍,以確保管廊內(nèi)給水、燃?xì)?、供冷等有壓力的流體質(zhì)管線的安全。嚴(yán)格控制管廊外的道路工后沉降差異在≤100mm以內(nèi)。
若對(duì)管廊和道路采用相同的支撐基礎(chǔ),則導(dǎo)致造價(jià)較高。若采用不同的支撐基礎(chǔ),其能夠滿足施工技術(shù)要求,但是由于不同的沉降差異,使得管廊和道路之間存在不均勻沉降,沉降差異較大,會(huì)引起在管廊側(cè)壁上方瀝青路面產(chǎn)生縱向裂縫,縱向裂縫兩側(cè)沉降差異較大時(shí),直接影響到行車的舒適性,嚴(yán)重情況下,影響行車安全。是我們需要重點(diǎn)關(guān)注和努力解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種地下綜合管廊和道路的施工結(jié)構(gòu)及其施工方法,解決現(xiàn)有技術(shù)中管廊和道路同時(shí)建設(shè)時(shí)由于兩者的不均勻沉降而引起的管廊側(cè)壁上方的路面產(chǎn)生縱向裂縫的問(wèn)題。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
本發(fā)明提供了一種地下綜合管廊和道路的施工方法,包括如下步驟:
于地下綜合管廊的設(shè)置位置處施工PHC管樁,同時(shí)于道路的位置處施工素混凝土樁;
將所述PHC管樁插入至待施工的地下綜合管廊底部以下的土體中;
將所述素混凝土樁的樁底穿過(guò)土層中的淤泥層并插入硬土層中;
于所述待施工的地下綜合管廊靠近所述道路的中央分隔帶的一側(cè)設(shè)置沉降過(guò)渡段;
于所述地下綜合管廊的設(shè)置位置處施工管廊基坑,并于所述管廊基坑內(nèi)施工管廊結(jié)構(gòu);
于所述管廊基坑內(nèi)進(jìn)行基坑回填以形成回填層;
于所述沉降過(guò)渡段施工素混凝土樁,所述沉降過(guò)渡段中的素混凝土樁的間距小于所述道路下方的素混凝土樁的間距;以及
于所述道路的位置處施工道路路基,所述道路路基靠近所述管廊結(jié)構(gòu)的端部向所述管廊結(jié)構(gòu)的上方延伸一設(shè)定距離,所述道路路基內(nèi)滿鋪有土工格柵。
本發(fā)明的管廊和道路的施工方法采用PHC管樁進(jìn)行管廊的軟基處理,采用素混凝土樁進(jìn)行道路的軟基處理,能夠嚴(yán)格控制管廊管節(jié)間的沉降差在10mm以內(nèi),確保管廊內(nèi)管線運(yùn)營(yíng)安全。素混凝土樁滿足道路的沉降要求,且造價(jià)低,減小了工程造價(jià)。在管廊和道路之間設(shè)置有沉降過(guò)渡段,沉降過(guò)渡段內(nèi)設(shè)置有較密的素混凝土樁,為管廊的沉降和道路的沉降提供緩慢的過(guò)渡,配合道路路基內(nèi)滿鋪有土工格柵,利用土工格柵調(diào)節(jié)管廊和道路之間的沉降差異,由于沉降過(guò)渡段和土工格柵的結(jié)合使用,能夠有效地協(xié)調(diào)管廊和道路之間的沉降差異,避免道路表面在管廊側(cè)壁處產(chǎn)生縱向裂縫。
本發(fā)明地下綜合管廊和道路的施工方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于,于所述地下綜合管廊的設(shè)置位置處施工管廊基坑,包括:
于所述地下綜合管廊的設(shè)置位置處的兩側(cè)施工拉森鋼板樁作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu);
開(kāi)挖所述拉森鋼板樁之間的土體以形成管廊基坑,隨著管廊基坑的開(kāi)挖于兩側(cè)的拉森鋼板樁之間連接支撐構(gòu)件,所述支撐構(gòu)件沿著所述拉森鋼板樁豎向間隔布設(shè)。
本發(fā)明地下綜合管廊和道路的施工方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于,進(jìn)行基坑回填之后,將所述支撐構(gòu)件拆除;
拔出所述拉森鋼板樁,對(duì)拔出拉森鋼板樁后土體內(nèi)形成的空隙利用水泥漿進(jìn)行填補(bǔ)。
本發(fā)明地下綜合管廊和道路的施工方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于,施工道路路基,包括:
開(kāi)挖所述道路處的土體以露出所述素混凝土樁的頂部;
于所述素混凝土樁的頂部施工樁帽;
于所述樁帽之上填充中回填料并夯實(shí)形成第一回填料層;
于所述第一回填料層之上鋪設(shè)第一層土工格柵;
于所述第一層土工格柵之上鋪設(shè)碎石墊層;
于所述碎石墊層之上鋪設(shè)第二回填料層;
于所述第二回填料層之上鋪設(shè)第二層土工格柵。
本發(fā)明地下綜合管廊和道路的施工方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于,于所述管廊基坑內(nèi)進(jìn)行基坑回填以形成回填層,包括:
于所述管廊結(jié)構(gòu)和所述管廊基坑之間填充石屑和水泥材料;
于所述管廊結(jié)構(gòu)之上填充回填土至所述管廊基坑的頂部。
本發(fā)明還提供了一種地下綜合管廊和道路的施工結(jié)構(gòu),包括:
錨入地下綜合管廊底部土體內(nèi)的PHC管樁;
錨入道路底部土體內(nèi)的素混凝土樁,所述素混凝土樁的樁底穿過(guò)土層中的淤泥層并插入硬土層中;
留設(shè)于所述地下綜合管廊上靠近所述道路的中央分隔帶的一側(cè)的沉降過(guò)渡段,所述沉降過(guò)渡段內(nèi)錨入有素混凝土樁,所述沉降過(guò)渡段中的素混凝土樁的間距小于所述道路下方的素混凝土樁的間距;
置于管廊基坑內(nèi)的管廊結(jié)構(gòu),所述管廊基坑內(nèi)還回填形成有回填層;以及
鋪設(shè)于所述道路的位置處的道路路基,所述道路路基靠近所述管廊結(jié)構(gòu)的端部向所述管廊結(jié)構(gòu)的上方延伸一設(shè)定距離,所述道路路基內(nèi)滿鋪有土工格柵。
本發(fā)明地下綜合管廊和道路的施工結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)在于,所述管廊基坑的兩側(cè)插設(shè)有拉森鋼板樁以支護(hù)所述管廊基坑,兩側(cè)的所述拉森鋼板樁上露出于所述管廊基坑內(nèi)的部分之間連接有支撐構(gòu)件,所述支撐構(gòu)件沿著所述拉森鋼板樁豎向間隔布設(shè)。
本發(fā)明地下綜合管廊和道路的施工結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)在于,土體內(nèi)在拔出所述拉森鋼板樁后所形成的空隙中滿填有水泥漿。
本發(fā)明地下綜合管廊和道路的施工結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)在于,所述道路路基包括形成于所述素混凝土樁頂部的樁帽、鋪設(shè)于所述樁帽之上的第一回填料層、鋪設(shè)于所述第一回填料層之上的第一層土工格柵、鋪設(shè)于所述第一層土工格柵之上的碎石墊層、鋪設(shè)于所述碎石墊層之上的第二回填料層以及鋪設(shè)于所述第二回填料層之上的第二層土工格柵。
本發(fā)明地下綜合管廊和道路的施工結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)在于,所述管廊基坑內(nèi)的回填層包括填充于所述管廊結(jié)構(gòu)和所述管廊基坑之間的石屑與水泥材料和填充于所述管廊結(jié)構(gòu)之上的回填土層。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明地下綜合管廊和道路的施工結(jié)構(gòu)及施工方法中地基處理布樁的剖視圖。
圖2為本發(fā)明地下綜合管廊和道路的施工結(jié)構(gòu)及施工方法中管廊結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖3為本發(fā)明地下綜合管廊和道路的施工結(jié)構(gòu)中拉森鋼板樁的俯視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明提供了一種本發(fā)明地下綜合管廊和道路的施工結(jié)構(gòu)及其施工方法,用于解決管廊與道路交接處因不均勻沉降而引起的道路路面沿著管廊側(cè)壁縱向裂縫的問(wèn)題。本發(fā)明的施工結(jié)構(gòu)及其施工方法嚴(yán)格控制軟基處理的設(shè)計(jì),加強(qiáng)施工質(zhì)量控制,以實(shí)現(xiàn)控制管廊和道路的沉降差,從而解決由于不均勻沉降而引起的縱向裂縫。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置沉降過(guò)渡段,為管廊的沉降和道路的沉降提供一個(gè)緩慢的過(guò)渡過(guò)程,從而減小了管廊和道路的沉降差異。道路路基內(nèi)滿鋪有土工格柵,共設(shè)置了兩層土工格柵,且所設(shè)置的土工格柵延伸至管廊結(jié)構(gòu)的上方一設(shè)定距離,通過(guò)土工格柵的設(shè)置來(lái)調(diào)節(jié)管廊和道路之間的沉降差異。土工格柵和沉降過(guò)渡段的結(jié)合,有效地控制了管廊和道路的沉降差,避免了路面在管廊側(cè)壁處產(chǎn)生縱向裂縫。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明地下綜合管廊和道路的施工結(jié)構(gòu)及其施工方法進(jìn)行說(shuō)明。
下面對(duì)本發(fā)明地下綜合管廊和道路的施工結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
如圖1所示,本發(fā)明地下綜合管廊和道路的施工結(jié)構(gòu),包括PHC管樁211、素混凝土樁221、沉降過(guò)渡段23、管廊基坑24、管廊結(jié)構(gòu)21、道路22、以及道路路基25。PHC管樁211錨入地下綜合管廊底部土體內(nèi),在地下綜合管廊設(shè)置位置處施工PHC管樁211,將PHC管樁211插入至待施工的地下綜合管廊底部以下的土體中。素混凝土樁221錨入道路22底部土體內(nèi),素混凝土樁221的樁底穿過(guò)土層中的淤泥層并插入到硬土層中。沉降過(guò)渡段23設(shè)置在地下綜合管廊上靠近道路22的中央分隔帶222的一側(cè),該沉降過(guò)渡段23為留設(shè)區(qū)域,待地下綜合管廊的管廊結(jié)構(gòu)21施工完成,管廊基坑24回填好后,再于該沉降過(guò)渡段23內(nèi)錨入素混凝土樁231,沉降過(guò)渡段23內(nèi)的素混凝土樁231的間距小于道路22下方的素混凝土中221的間距,這樣設(shè)置使得沉降過(guò)渡段23沉降差異要小于道路的沉降差異,由于素混凝土樁與PHC管狀結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的差異,沉降過(guò)渡段23的沉降差異大于管廊管節(jié)之間的沉降差異,所以沉降過(guò)渡段23起到了過(guò)渡作用,由于該沉降過(guò)渡段23的沉降差異介于管廊和道路的沉降差異之間,使得管廊沉降和道路的沉降有一個(gè)緩慢的過(guò)渡,從而能夠協(xié)調(diào)控制道路和管廊之間的沉降差異,對(duì)減少縱向裂縫的產(chǎn)生提供了有效的幫助。管廊結(jié)構(gòu)21置于管廊基坑24內(nèi),施工時(shí)先開(kāi)挖管廊基坑24,再于管廊基坑24內(nèi)施工管廊結(jié)構(gòu)21,待管廊結(jié)構(gòu)21施工完成后,于管廊基坑24內(nèi)進(jìn)行基坑回填以形成回填層241,在進(jìn)行基坑回填時(shí),確?;靥顚?41的密實(shí)度,避免因?yàn)榛靥畈幻軐?shí)造成道路沉降量過(guò)大而引起道路開(kāi)裂。道路路基25鋪設(shè)于道路22的位置處,道路路基25靠近管廊結(jié)構(gòu)21的端部向管廊結(jié)構(gòu)21的上方延伸一設(shè)定距離,使得道路路基25有部分覆設(shè)于管廊結(jié)構(gòu)21的上方,在道路路基25內(nèi)滿鋪有土工格柵,鋪設(shè)的土工格柵提高道路路基25的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,土工格柵能夠調(diào)節(jié)管廊和道路之間的沉降差異。該設(shè)定距離至少為3米,即伸入管廊結(jié)構(gòu)21上方的道路路基25的長(zhǎng)度至少是3米,較佳地,該道路路基25可以滿鋪于管廊結(jié)構(gòu)21的上方,但是這樣做會(huì)導(dǎo)致施工的成本較高,故為滿足避免縱向裂縫產(chǎn)生的要求,道路路基25延伸至管廊結(jié)構(gòu)21上方的長(zhǎng)度至少為3米。
作為本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式,PHC管樁211的間距為2.5米,素混凝土樁221的間距為1.6米,沉降過(guò)渡段23寬度為6米,沉降過(guò)渡段23內(nèi)的素混凝土樁231的間距為1.2米。
如圖1和圖2所示,在管廊基坑24施工時(shí),管廊基坑24的兩側(cè)插設(shè)有拉森鋼板樁242,利用拉森鋼板樁242支護(hù)管廊基坑24,拉森鋼板樁242沿著管廊基坑24的長(zhǎng)度方向設(shè)置,插入拉森鋼板樁242后,開(kāi)挖兩個(gè)拉森鋼板樁242之間的土體以形成管廊基坑24,隨著管廊基坑24的挖掘拉森鋼板樁242會(huì)有部分露出,兩側(cè)的拉森鋼板樁242上露出于管廊基坑24內(nèi)的部分之間連接有支撐構(gòu)件243,利用支撐構(gòu)件243支撐在兩側(cè)的拉森鋼板樁242之間,提供穩(wěn)定的支撐作用。支撐構(gòu)件243沿著拉森鋼板樁242屬性間隔布設(shè)。在管廊基坑24挖好后,施工基礎(chǔ)底板、管廊側(cè)墻、管廊頂板,側(cè)墻外的防水施工,就完成了管廊結(jié)構(gòu)21的施工。管廊結(jié)構(gòu)21施工完成后,于管廊基坑24內(nèi)進(jìn)行基坑回填,管廊基坑24內(nèi)的回填層241包括填充于管廊結(jié)構(gòu)21和管廊基坑24之間的石屑與水泥材料和填充于管廊結(jié)構(gòu)21之上的回填土層,回填土層的頂部至少填充至管廊基坑24的頂部。當(dāng)?shù)缆仿坊?5滿鋪于管廊結(jié)構(gòu)21的上方時(shí),回填土?xí)r將回填土層的頂部與管廊基坑的頂部平齊設(shè)置。當(dāng)?shù)缆仿坊?5有部分延伸至管廊結(jié)構(gòu)21的上方時(shí),回填土?xí)r將回填土層的頂部與道路路基25的頂部平齊設(shè)置。在進(jìn)行回填施工時(shí),以管廊結(jié)構(gòu)21的頂板頂標(biāo)高為界,該頂標(biāo)高以下部分采用石屑和6%水泥材料進(jìn)行回填,頂標(biāo)高以上采用路基用土材料進(jìn)行回填,比如粗砂碎石或者砂質(zhì)粘土。回填時(shí)填土分層壓實(shí)度要求不小于90%。隨著管廊結(jié)構(gòu)21的施工和基坑回填操作,可逐層地拆除支撐構(gòu)件243,因?yàn)榛靥顚訛槔摪鍢短峁┝擞辛Φ闹巍?/p>
在管廊基坑24內(nèi)回填完成后,將拉森鋼板樁242拔出,拉森鋼板樁242可采用振沖錘逐片拔除,結(jié)合圖3所示,土體內(nèi)在拔出拉森鋼板樁242后會(huì)形成有空隙,在空隙內(nèi)插入注漿管244,利用注漿管244向空隙內(nèi)滿填水泥漿,采用水灰比0.45的水泥凈漿進(jìn)行充填。通過(guò)水泥漿的填充,減小拔樁產(chǎn)生的土體沉降。
本發(fā)明通過(guò)采用拉森鋼板樁支護(hù)管廊基坑,嚴(yán)格控制管廊基坑內(nèi)的回填量,避免因回填不密實(shí)造成道路沉降量過(guò)大而引起道路開(kāi)裂的現(xiàn)象。管廊結(jié)構(gòu)和管廊基坑之間采用石屑和6%水泥材料,能夠嚴(yán)格保證管廊側(cè)壁回填的壓實(shí)度達(dá)到要求,減少工后沉降。管廊基坑支護(hù)用的拉森鋼板樁拔出后,對(duì)形成的空隙采用水泥漿填充,也減小了拔樁產(chǎn)生的土體沉降。由此,通過(guò)上述多種沉降措施來(lái)達(dá)到協(xié)調(diào)道路和管廊的沉降差異,避免路面在管廊側(cè)壁發(fā)生縱向裂縫,對(duì)縱向裂縫的產(chǎn)生起到較好的抑制作用。
如圖1所示,道路路基25包括形成于素混凝土樁221和素混凝土樁231頂部樁帽251、鋪設(shè)于樁帽251之上的第一回填料層、鋪設(shè)于第一回填料層之上的第一層土工格柵252、鋪設(shè)于第一層土工格柵252之上的碎石墊層253、鋪設(shè)于碎石墊層253之上的第二回填料層254、以及鋪設(shè)于第二回填料層254之上的第二層土工格柵255,在道路路基25內(nèi)鋪設(shè)了兩層土工格柵,即第一層土工格柵253和第二土工格柵255。在施工時(shí),開(kāi)挖道路22處的土體以露出素混凝土樁221,231的頂部,在素混凝土樁221,231的頂部現(xiàn)澆樁帽251,樁帽251采用1m*1m的混凝土結(jié)構(gòu),混凝土等級(jí)采用C20。樁帽應(yīng)與樁頂銜接,樁帽尺寸偏差應(yīng)小于±20mm。素混凝土樁施工完成,樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到70%以上,進(jìn)行土方開(kāi)挖,施工樁帽:將樁帽底面以上的土方從打樁工作面開(kāi)挖至設(shè)計(jì)樁帽底標(biāo)高處,由于樁距較小原因,開(kāi)挖深度范圍的樁間土一并挖除,開(kāi)挖后的土方棄土到業(yè)主指定棄土場(chǎng)。然后將素混凝土樁超灌0.5m鑿除。施工樁帽模板、灌注樁帽混凝土,待樁帽混凝土達(dá)到70%強(qiáng)度后,從樁帽底標(biāo)高處回填中粗砂至樁帽頂標(biāo)高以上30cm,人工夯實(shí)形成第一回填料層。鋪設(shè)第一層土工格柵之前,應(yīng)再次清理整平地面,不得有混凝土塊、石塊或其它尖銳的物體留置地面,整平后的地面標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高的偏差應(yīng)小于±100mm。碎石墊層253為50cm厚,采用壓路機(jī)壓至無(wú)明顯車轍痕跡。然后在碎石墊層253上鋪設(shè)30cm厚的中粗砂形成第而回填料層254。鋪設(shè)的第一土工格柵252和第二土工格柵255的雙向抗拉強(qiáng)度不小于80kN/m。土工格柵的性能指標(biāo)如表1所示。
表1土工格柵性能指標(biāo)
土工格柵鋪設(shè)平順,經(jīng)緯向基板上與布樁方向相同。土工格柵搭接時(shí),搭接寬度不小于0.3m,采用砼強(qiáng)滌綸帶逐孔編織綁扎。鋪設(shè)后不得直接上推土機(jī)或重型汽車,以免損壞。碎石墊層253分兩層鋪設(shè),第一層土工格柵253之上鋪設(shè)碎石50cm厚,墊層要求采用粒徑15至40mm的級(jí)配碎石,要求碎石材質(zhì)堅(jiān)硬,遇水不軟化,不風(fēng)化崩解,含石粉碎屑量不超過(guò)總重量的3%。碎石墊層鋪設(shè)完成之后,墊層表面采用光面壓路機(jī)靜力壓實(shí)。碎石墊層鋪設(shè)厚度偏差最大不得超過(guò)±30mm。
軟基處理完畢后即可進(jìn)行管廊及路基填筑,填方路堤填料宜優(yōu)選采用強(qiáng)度高、水穩(wěn)性好的材料,或采用輕質(zhì)材料。受水淹、浸的部分,應(yīng)采用水穩(wěn)性和透水性均好的材料。非透水性材料不得直接用于回填。主干路土基頂部回彈模量大于等于35Mpa,路基填土技術(shù)要求:
填土材料應(yīng)選用礫質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘土,不得采用淤泥、垃圾土和其它混有樹(shù)根、草根等有機(jī)質(zhì)的土類。
填筑路基土方時(shí),要求填筑振動(dòng)壓實(shí),粘性土攤鋪虛土分層厚度不超過(guò)400mm,無(wú)粘性土攤鋪虛土厚度不超過(guò)500mm。
路基填筑材料,路基填料最大粒徑、最小強(qiáng)度和壓實(shí)度都要滿足相關(guān)規(guī)范要求。
本發(fā)明地下綜合管廊和道路的施工結(jié)構(gòu)的有益效果為:
在淤泥質(zhì)軟土中,從經(jīng)濟(jì)性的角度考慮,對(duì)管廊和道路兩者的軟基處理采用了兩種不同的處理方案,管廊內(nèi)存在有燃?xì)狻⒔o水、供冷等有壓力的流體質(zhì)管線,采用PHC管樁基礎(chǔ),嚴(yán)格控制現(xiàn)澆管廊管節(jié)之間的沉降差在10mm以內(nèi),以確保管廊內(nèi)管線運(yùn)營(yíng)安全。而道路工程因?yàn)閷?duì)軟基處理的工后沉降要求≤100mm,控制要求低于管廊,因此采用了造價(jià)較低的C20素混凝土樁復(fù)合地基的處理方案,既滿足軟基處理工后沉降的技術(shù)要求,同時(shí)減小了工程造價(jià)。
通過(guò)設(shè)置沉降過(guò)渡段為管廊的沉降和道路的下復(fù)合地基的沉降提供過(guò)一個(gè)緩慢的過(guò)渡,能夠減小管廊和道路間的沉降差異;管廊基坑支護(hù)采用鋼板樁支護(hù),避免采用放坡開(kāi)挖的方法,盡量控制管廊側(cè)壁的回填量,避免因?yàn)榛靥畈幻軐?shí)造成道路沉降量過(guò)大,引起道路開(kāi)裂;管廊側(cè)壁的回填采用石屑和6%水泥材料,能嚴(yán)格保證側(cè)壁回填的壓實(shí)度達(dá)到要求,減少工后沉降;管廊基坑支護(hù)用的鋼板樁在拔除后,形成的空隙采用水泥漿進(jìn)行充填,減小拔樁產(chǎn)生的土體沉降;在道路路基內(nèi)設(shè)置兩層土工格柵,土工格柵伸入管廊結(jié)構(gòu)的上方3米以上,利用土工格柵調(diào)節(jié)管廊和道路之間的沉降差異,多種沉降控制措施的結(jié)合,協(xié)調(diào)了道路和管廊之間的沉降差異,避免了瀝青路面在管廊側(cè)壁與道路路基交界處產(chǎn)生縱向裂縫。
下面對(duì)本發(fā)明地下綜合管廊和道路的施工方法進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明提供了一種地下綜合管廊和道路的施工方法,包括如下步驟:
如圖1所示,于地下綜合管廊的設(shè)置位置處施工PHC管樁211,同時(shí)于道路22的位置處施工素混凝土樁221;
將PHC管樁211插入至待施工的地下綜合管廊底部以下的土體中;
將素混凝土樁221的樁底穿過(guò)土層中的淤泥層并插入硬土層中;
于待施工的地下綜合管廊靠近道路22的中央分隔帶222的一側(cè)設(shè)置沉降過(guò)渡段23;
于地下綜合管廊的設(shè)置位置處施工管廊基坑24,并于管廊基坑24內(nèi)施工管廊結(jié)構(gòu)21;
于管廊基坑24內(nèi)進(jìn)行基坑回填以形成回填層241;
于沉降過(guò)渡段23施工素混凝土樁231,沉降過(guò)渡段23中的素混凝土樁231的間距小于道路22下方的素混凝土樁221的間距;以及
于道路22的位置處施工道路路基25,道路路基25靠近管廊結(jié)構(gòu)21的端部向管廊結(jié)構(gòu)21的上方延伸一設(shè)定距離,道路路基25內(nèi)滿鋪有土工格柵。
本發(fā)明的管廊和道路的施工方法采用PHC管樁進(jìn)行管廊的軟基處理,采用素混凝土樁進(jìn)行道路的軟基處理,能夠嚴(yán)格控制管廊管節(jié)間的沉降差在10mm以內(nèi),確保管廊內(nèi)管線運(yùn)營(yíng)安全。素混凝土樁滿足道路的沉降要求,且造價(jià)低,減小了工程造價(jià)。在管廊和道路之間設(shè)置有沉降過(guò)渡段,沉降過(guò)渡段內(nèi)設(shè)置有較密的素混凝土樁,為管廊的沉降和道路的沉降提供緩慢的過(guò)渡,配合道路路基內(nèi)滿鋪有土工格柵,利用土工格柵調(diào)節(jié)管廊和道路之間的沉降差異,由于沉降過(guò)渡段和土工格柵的結(jié)合使用,能夠有效地協(xié)調(diào)管廊和道路之間的沉降差異,避免道路表面在管廊側(cè)壁處產(chǎn)生縱向裂縫。
作為本發(fā)明施工方法的一較佳實(shí)施方式,于地下綜合管廊的設(shè)置位置處施工管廊基坑,包括:于地下綜合管廊的設(shè)置位置處的兩側(cè)施工拉森鋼板樁242作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu);如圖1和圖2所示,開(kāi)挖拉森鋼板樁242之間的土體以形成管廊基坑,隨著管廊基坑24的開(kāi)挖于兩側(cè)的拉森鋼板樁242之間連接支撐構(gòu)件243,支撐構(gòu)件243沿著拉森鋼板樁242豎向間隔布設(shè)。支撐構(gòu)件243采用鋼支撐構(gòu)件,拉森鋼板樁242上設(shè)置有承托結(jié)構(gòu),在承托結(jié)構(gòu)上連接有雙拼工字鋼,鋼支撐構(gòu)件與雙拼工字鋼固定連接。
在管廊基坑24挖好后,施工基礎(chǔ)底板、管廊側(cè)墻、管廊頂板,側(cè)墻外的防水施工,就完成了管廊結(jié)構(gòu)21的施工。
作為本發(fā)明施工方法的一較佳實(shí)施方式,于管廊基坑內(nèi)進(jìn)行基坑回填以形成回填層,包括:于管廊結(jié)構(gòu)和管廊基坑之間填充石屑和水泥材料;于管廊結(jié)構(gòu)之上填充回填土至管廊基坑的頂部。作為本發(fā)明施工方法的一較佳實(shí)施方式,進(jìn)行基坑回填之后,將支撐構(gòu)件243拆除;拔出拉森鋼板樁242,對(duì)拔出拉森鋼板樁242后土體內(nèi)形成的空隙利用水泥漿進(jìn)行填補(bǔ)。
管廊結(jié)構(gòu)21施工完成后,于管廊基坑24內(nèi)進(jìn)行基坑回填,管廊基坑24內(nèi)的回填層241包括填充于管廊結(jié)構(gòu)21和管廊基坑24之間的石屑與水泥材料和填充于管廊結(jié)構(gòu)21之上的回填土層,回填土層的頂部至少填充至管廊基坑24的頂部。當(dāng)?shù)缆仿坊?5滿鋪于管廊結(jié)構(gòu)21的上方時(shí),回填土?xí)r將回填土層的頂部與管廊基坑的頂部平齊設(shè)置。當(dāng)?shù)缆仿坊?5有部分延伸至管廊結(jié)構(gòu)21的上方時(shí),回填土?xí)r將回填土層的頂部與道路路基25的頂部平齊設(shè)置。在進(jìn)行回填施工時(shí),以管廊結(jié)構(gòu)21的頂板頂標(biāo)高為界,該頂標(biāo)高以下部分采用石屑和6%水泥材料進(jìn)行回填,頂標(biāo)高以上采用路基用土材料進(jìn)行回填,比如粗砂碎石或者砂質(zhì)粘土?;靥顣r(shí)填土分層壓實(shí)度要求不小于90%。隨著管廊結(jié)構(gòu)21的施工和基坑回填操作,可逐層地拆除支撐構(gòu)件243,因?yàn)榛靥顚訛槔摪鍢短峁┝擞辛Φ闹巍T诠芾然?4內(nèi)回填完成后,將拉森鋼板樁242拔出,拉森鋼板樁242可采用振沖錘逐片拔除,結(jié)合圖3所示,土體內(nèi)在拔出拉森鋼板樁242后會(huì)形成有空隙,在空隙內(nèi)插入注漿管244,利用注漿管244向空隙內(nèi)滿填水泥漿,采用水灰比0.45的水泥凈漿進(jìn)行充填。通過(guò)水泥漿的填充,減小拔樁產(chǎn)生的土體沉降。
如圖1所示,作為本發(fā)明施工方法的一較佳實(shí)施方式,施工道路路基25,包括:
開(kāi)挖道路處的土體以露出素混凝土樁221,231的頂部;
于素混凝土樁221,231的頂部施工樁帽251;
于樁帽251之上填充中回填料并夯實(shí)形成第一回填料層;
于第一回填料層之上鋪設(shè)第一層土工格柵252;
于第一層土工格柵252之上鋪設(shè)碎石墊層253;
于碎石墊層253之上鋪設(shè)第二回填料層254;
于第二回填料層254之上鋪設(shè)第二層土工格柵255。
在施工時(shí),開(kāi)挖道路22處的土體以露出素混凝土樁221,231的頂部,在素混凝土樁221,231的頂部現(xiàn)澆樁帽251,樁帽251采用1m*1m的混凝土結(jié)構(gòu),混凝土等級(jí)采用C20。樁帽應(yīng)與樁頂銜接,樁帽尺寸偏差應(yīng)小于±20mm。素混凝土樁施工完成,樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到70%以上,進(jìn)行土方開(kāi)挖,施工樁帽:將樁帽底面以上的土方從打樁工作面開(kāi)挖至設(shè)計(jì)樁帽底標(biāo)高處,由于樁距較小原因,開(kāi)挖深度范圍的樁間土一并挖除,開(kāi)挖后的土方棄土到業(yè)主指定棄土場(chǎng)。然后將素混凝土樁超灌0.5m鑿除。施工樁帽模板、灌注樁帽混凝土,待樁帽混凝土達(dá)到70%強(qiáng)度后,從樁帽底標(biāo)高處回填中粗砂至樁帽頂標(biāo)高以上30cm,人工夯實(shí)形成第一回填料層。鋪設(shè)第一層土工格柵之前,應(yīng)再次清理整平地面,不得有混凝土塊、石塊或其它尖銳的物體留置地面,整平后的地面標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高的偏差應(yīng)小于±100mm。碎石墊層253為50cm厚,采用壓路機(jī)壓至無(wú)明顯車轍痕跡。然后在碎石墊層253上鋪設(shè)30cm厚的中粗砂形成第而回填料層254。鋪設(shè)的第一土工格柵252和第二土工格柵255的雙向抗拉強(qiáng)度不小于80kN/m。土工格柵的性能指標(biāo)如表1所示。
PHC管樁的施工要求:
在各段軟基處理工作面標(biāo)高位置處施工管廊基礎(chǔ)下的管樁,然后施工樁頂托板,待管廊結(jié)構(gòu)施工完畢后分層回填。
PHC樁基采用PHC-Φ400-95管樁AB型。管廊結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)下管樁樁距2.5m,正方形布置,單樁承載力≥760KN。
管樁施工采用液壓入樁(靜壓法)的施工方法。施工前,平整場(chǎng)地,測(cè)量定位。管樁樁尖采用十字形鋼樁尖。
施工程序:液壓管樁的施工程序?yàn)椋侯A(yù)制管樁→測(cè)量定位→樁機(jī)就位→復(fù)核樁位→吊樁插樁→樁身對(duì)中調(diào)直→靜壓沉樁→接樁→再靜壓沉樁→送樁→終止壓樁。
將管樁吊起,喂入樁機(jī)內(nèi),然后對(duì)準(zhǔn)樁位,將樁插入土中約1.0米至1.5米,校正樁身垂直度后,開(kāi)始沉樁。如果樁在剛?cè)胪吝^(guò)程中碰到地下障礙物,發(fā)生樁位偏差超出允許偏差范圍時(shí),及時(shí)將樁拔出進(jìn)行重新插樁施工。
沉樁時(shí),用兩臺(tái)全站儀交叉檢查樁身垂直度,邊校正樁身垂直度邊往下沉樁,以保證樁身的垂直,避免由于樁身傾斜產(chǎn)生管樁損壞。待第一節(jié)樁入土一定深度且樁身穩(wěn)定后再按正常沉樁速度進(jìn)行,第一節(jié)樁端距地面1.0米左右時(shí)停止沉樁。吊上第二節(jié)樁,接樁前先將上下段樁頂用鋼絲刷清理干凈,加上定位板,然后把第二節(jié)樁吊放在下端樁端板上,依靠定位板及兩臺(tái)全站儀將上、下樁段接直,上、下樁段的中心線偏差不大于2mm,節(jié)點(diǎn)彎曲矢高不得大于樁段的1%。接頭處如有空隙,采用楔形鐵片全部填實(shí)焊牢,拼接處坡口槽電焊分三次對(duì)稱焊接,焊縫連續(xù)飽滿(滿足二級(jí)焊縫),焊后清除焊渣,檢查焊縫飽滿程度,并涂刷防銹漆,自檢合格后,再請(qǐng)監(jiān)理工程師復(fù)檢,經(jīng)監(jiān)理工程師同意方可繼續(xù)沉樁,至樁身設(shè)計(jì)標(biāo)高。
素混凝土樁的施工工藝和施工要求:
素混凝土樁施工方式采用長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁工藝,該方法施工無(wú)振動(dòng),主要適用于周圍有重要建筑物的地帶,可以減少對(duì)建筑物的影響,也可用于本段空曠地段。
施工工藝:
樁體材料采用C20混凝土,混凝土坍落度控制在80~150mm。
鉆機(jī)就位后,進(jìn)行預(yù)檢,鉆頭中心與樁位偏差小于100mm,然后調(diào)整鉆機(jī),用雙垂球雙向控制好鉆桿垂直度,垂直度偏差不大于1%,合格后方可平穩(wěn)鉆進(jìn)。鉆頭剛接觸地面時(shí),先關(guān)閉鉆頭封口,下鉆速度要慢。
用鉆桿上的孔深標(biāo)志控制鉆孔深度,鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)要求的深度及土層,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理員驗(yàn)收方可進(jìn)行灌注混凝土施工。
孔徑控制:鉆進(jìn)遇含水量較大的軟塑粘土層時(shí),必須防止鉆桿晃動(dòng)引起孔徑擴(kuò)大,致使孔壁附著擾動(dòng)土和孔底增加回落土。
鉆進(jìn)時(shí)如嚴(yán)重坍孔,有大量的泥土?xí)r,需回填砂或粘土重新鉆孔或往孔內(nèi)倒少量土粉或石灰粉。如遇有含石塊較多的土層,或含水量較大的軟塑粘土層時(shí),應(yīng)注意避免鉆桿晃動(dòng)引起孔徑擴(kuò)大,致使孔壁附著擾動(dòng)土和孔底增加回落土。
地泵安放至合理的位置,然后泵送混凝土,灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,地泵料斗內(nèi)的混凝土高度一般不得低于40cm,防止吸進(jìn)空氣造成堵管。
混凝土灌注完成后提升鉆桿接近地面時(shí),放慢提管速度并及時(shí)清理孔口渣土,以保證樁頭混凝土質(zhì)量。鉆桿提升速度應(yīng)與泵送速度相匹配,灌注提升速度控制在0.5~0.8m/min,嚴(yán)禁先提鉆后灌料,確保成樁質(zhì)量,混凝土灌注必須灌注至地表,超灌高度≥0.5m。
成樁后,在不影響后續(xù)成樁的前提下,及時(shí)組織設(shè)備和人員清運(yùn)打樁棄土,清土?xí)r需注意保護(hù)完成的樁體,棄土應(yīng)堆放至指定地點(diǎn),確保施工連續(xù)進(jìn)行。
施工過(guò)程中,抽樣做混合料試塊,一般一個(gè)臺(tái)班做一組(3塊),試塊尺寸為15cm×15cm×15cm,并測(cè)定28天抗壓強(qiáng)度。
樁的施打順序:相鄰樁施工應(yīng)隔樁跳打;應(yīng)待樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%以上時(shí),方可施打相鄰樁;采取由外向中心推進(jìn)或從一邊向另一邊推進(jìn)的施工順序方案。
若遇大塊石,無(wú)法鉆孔時(shí),塊石在較淺處可清挖排除;在深部時(shí)樁位可移位150mm后重新成孔,原孔用砂石回填。
施工注意事項(xiàng):
鉆機(jī)定位后,應(yīng)進(jìn)行復(fù)檢,鉆頭與樁位點(diǎn)偏差不得大于100mm,開(kāi)孔時(shí)下鉆速度應(yīng)緩慢;鉆進(jìn)過(guò)程中,不宜反轉(zhuǎn)或提升鉆桿。
正常鉆進(jìn)速度可控制在0.5~0.8m/min,鉆進(jìn)過(guò)程中,當(dāng)遇到卡鉆、鉆機(jī)搖晃、偏斜或發(fā)生異常聲響時(shí),應(yīng)立即停鉆,查明原因,采取相應(yīng)措施后方可繼續(xù)作業(yè)。
根據(jù)樁身混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí),應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定混凝土配合比。
混凝土泵應(yīng)根據(jù)樁徑選型,混凝土輸送泵管布置宜減少?gòu)澋?,混凝土泵與鉆機(jī)的距離不宜超過(guò)60m。
樁身混凝土的泵送壓灌應(yīng)連續(xù)·進(jìn)行,當(dāng)鉆機(jī)移位時(shí),混凝土泵料斗內(nèi)的混凝土應(yīng)連續(xù)攪拌。
泵送混凝土?xí)r,料斗內(nèi)混凝土的高度不得低于400mm。
混凝土輸送泵管宜保持水平,當(dāng)長(zhǎng)距離泵送時(shí),泵管下面應(yīng)墊實(shí)。
當(dāng)氣溫高于30℃時(shí),宜在輸送泵管上覆蓋隔熱材料,每隔一段時(shí)間應(yīng)灑水降溫,防止管內(nèi)混凝土失水離析,堵塞泵管。
鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,應(yīng)先泵入混凝土并停頓10~20s,再緩慢提升鉆桿。提鉆速度應(yīng)根據(jù)土層情況確定,且應(yīng)與混凝土泵送量相匹配,保證管內(nèi)有一定高度的混凝土。
成樁后,應(yīng)及時(shí)清除鉆桿及泵(軟)管內(nèi)殘留混凝土。長(zhǎng)時(shí)間停置時(shí),應(yīng)采用清水將鉆桿、泵管、混凝土泵清洗干凈。
在整個(gè)施工過(guò)程中,設(shè)專人監(jiān)測(cè)并做好施工記錄,記錄要求準(zhǔn)確、及時(shí)。
本發(fā)明地下綜合管廊和道路的施工方法的有益效果為:
在淤泥質(zhì)軟土中,從經(jīng)濟(jì)性的角度考慮,對(duì)管廊和道路兩者的軟基處理采用了兩種不同的處理方案,管廊內(nèi)存在有燃?xì)狻⒔o水、供冷等有壓力的流體質(zhì)管線,采用PHC管樁基礎(chǔ),嚴(yán)格控制現(xiàn)澆管廊管節(jié)之間的沉降差在10mm以內(nèi),以確保管廊內(nèi)管線運(yùn)營(yíng)安全。而道路工程因?yàn)閷?duì)軟基處理的工后沉降要求≤100mm,控制要求低于管廊,因此采用了造價(jià)較低的C20素混凝土樁復(fù)合地基的處理方案,既滿足軟基處理工后沉降的技術(shù)要求,同時(shí)減小了工程造價(jià)。
通過(guò)設(shè)置沉降過(guò)渡段為管廊的沉降和道路的下復(fù)合地基的沉降提供過(guò)一個(gè)緩慢的過(guò)渡,能夠減小管廊和道路間的沉降差異;管廊基坑支護(hù)采用鋼板樁支護(hù),避免采用放坡開(kāi)挖的方法,盡量控制管廊側(cè)壁的回填量,避免因?yàn)榛靥畈幻軐?shí)造成道路沉降量過(guò)大,引起道路開(kāi)裂;管廊側(cè)壁的回填采用石屑和6%水泥材料,能嚴(yán)格保證側(cè)壁回填的壓實(shí)度達(dá)到要求,減少工后沉降;管廊基坑支護(hù)用的鋼板樁在拔除后,形成的空隙采用水泥漿進(jìn)行充填,減小拔樁產(chǎn)生的土體沉降;在道路路基內(nèi)設(shè)置兩層土工格柵,土工格柵伸入管廊結(jié)構(gòu)的上方3米以上,利用土工格柵調(diào)節(jié)管廊和道路之間的沉降差異,多種沉降控制措施的結(jié)合,協(xié)調(diào)了道路和管廊之間的沉降差異,避免了瀝青路面在管廊側(cè)壁與道路路基交界處產(chǎn)生縱向裂縫。
以上結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說(shuō)明對(duì)本發(fā)明做出種種變化例。因而,實(shí)施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定,本發(fā)明將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護(hù)范圍。