本發明涉及建筑施工領域,特指一種地下綜合管廊和道路的施工結構及其施工方法。
背景技術:
地下綜合管廊又被稱為“共同溝”,是指在城市地下建設集中敷設電力、通信、廣播電視、給水、排水、熱力、燃氣等市政管線的公共隧道,并進行集中管理的大型綜合性市政基礎設置。地下綜合管廊的建設有利于解決傳統地下直埋管線所帶來的反復開挖路面、架空線網密集、管線事故頻發等問題。
城市地下綜合管廊與道路同步建設時,管廊位于道路下方。現有的管廊和道路在施工時,鮮少為管廊和道路施工支撐基礎,而對于淤泥質軟土地區,若不設置支撐基礎,會導致管廊和道路發生嚴重的沉降,進而造成安全隱患。在淤泥質軟土地區的施工技術要求:嚴格控制管廊管節之間的工后沉降差異在≤10mm以內范圍,以確保管廊內給水、燃氣、供冷等有壓力的流體質管線的安全。嚴格控制管廊外的道路工后沉降差異在≤100mm以內。
若對管廊和道路采用相同的支撐基礎,則導致造價較高。若采用不同的支撐基礎,其能夠滿足施工技術要求,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,會引起在管廊側壁上方瀝青路面產生縱向裂縫,縱向裂縫兩側沉降差異較大時,直接影響到行車的舒適性,嚴重情況下,影響行車安全。是我們需要重點關注和努力解決的問題。
技術實現要素:
本發明的目的在于克服現有技術的缺陷,提供一種地下綜合管廊和道路的施工結構及其施工方法,解決現有技術中管廊和道路同時建設時由于兩者的不均勻沉降而引起的管廊側壁上方的路面產生縱向裂縫的問題。
實現上述目的的技術方案是:
本發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置位置處施工PHC管樁,同時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設置沉降過渡段;
于所述地下綜合管廊的設置位置處施工管廊基坑,并于所述管廊基坑內施工管廊結構;
于所述管廊基坑內進行基坑回填以形成回填層;
于所述沉降過渡段施工素混凝土樁,所述沉降過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構的端部向所述管廊結構的上方延伸一設定距離,所述道路路基內滿鋪有土工格柵。
本發明的管廊和道路的施工方法采用PHC管樁進行管廊的軟基處理,采用素混凝土樁進行道路的軟基處理,能夠嚴格控制管廊管節間的沉降差在10mm以內,確保管廊內管線運營安全。素混凝土樁滿足道路的沉降要求,且造價低,減小了工程造價。在管廊和道路之間設置有沉降過渡段,沉降過渡段內設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渡,配合道路路基內滿鋪有土工格柵,利用土工格柵調節管廊和道路之間的沉降差異,由于沉降過渡段和土工格柵的結合使用,能夠有效地協調管廊和道路之間的沉降差異,避免道路表面在管廊側壁處產生縱向裂縫。
本發明地下綜合管廊和道路的施工方法的進一步改進在于,于所述地下綜合管廊的設置位置處施工管廊基坑,包括:
于所述地下綜合管廊的設置位置處的兩側施工拉森鋼板樁作為基坑支護結構;
開挖所述拉森鋼板樁之間的土體以形成管廊基坑,隨著管廊基坑的開挖于兩側的拉森鋼板樁之間連接支撐構件,所述支撐構件沿著所述拉森鋼板樁豎向間隔布設。
本發明地下綜合管廊和道路的施工方法的進一步改進在于,進行基坑回填之后,將所述支撐構件拆除;
拔出所述拉森鋼板樁,對拔出拉森鋼板樁后土體內形成的空隙利用水泥漿進行填補。
本發明地下綜合管廊和道路的施工方法的進一步改進在于,施工道路路基,包括:
開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形成第一回填料層;
于所述第一回填料層之上鋪設第一層土工格柵;
于所述第一層土工格柵之上鋪設碎石墊層;
于所述碎石墊層之上鋪設第二回填料層;
于所述第二回填料層之上鋪設第二層土工格柵。
本發明地下綜合管廊和道路的施工方法的進一步改進在于,于所述管廊基坑內進行基坑回填以形成回填層,包括:
于所述管廊結構和所述管廊基坑之間填充石屑和水泥材料;
于所述管廊結構之上填充回填土至所述管廊基坑的頂部。
本發明還提供了一種地下綜合管廊和道路的施工結構,包括:
錨入地下綜合管廊底部土體內的PHC管樁;
錨入道路底部土體內的素混凝土樁,所述素混凝土樁的樁底穿過土層中的淤泥層并插入硬土層中;
留設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的沉降過渡段,所述沉降過渡段內錨入有素混凝土樁,所述沉降過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;
置于管廊基坑內的管廊結構,所述管廊基坑內還回填形成有回填層;以及
鋪設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構的端部向所述管廊結構的上方延伸一設定距離,所述道路路基內滿鋪有土工格柵。
本發明地下綜合管廊和道路的施工結構的進一步改進在于,所述管廊基坑的兩側插設有拉森鋼板樁以支護所述管廊基坑,兩側的所述拉森鋼板樁上露出于所述管廊基坑內的部分之間連接有支撐構件,所述支撐構件沿著所述拉森鋼板樁豎向間隔布設。
本發明地下綜合管廊和道路的施工結構的進一步改進在于,土體內在拔出所述拉森鋼板樁后所形成的空隙中滿填有水泥漿。
本發明地下綜合管廊和道路的施工結構的進一步改進在于,所述道路路基包括形成于所述素混凝土樁頂部的樁帽、鋪設于所述樁帽之上的第一回填料層、鋪設于所述第一回填料層之上的第一層土工格柵、鋪設于所述第一層土工格柵之上的碎石墊層、鋪設于所述碎石墊層之上的第二回填料層以及鋪設于所述第二回填料層之上的第二層土工格柵。
本發明地下綜合管廊和道路的施工結構的進一步改進在于,所述管廊基坑內的回填層包括填充于所述管廊結構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構之上的回填土層。
附圖說明
圖1為本發明地下綜合管廊和道路的施工結構及施工方法中地基處理布樁的剖視圖。
圖2為本發明地下綜合管廊和道路的施工結構及施工方法中管廊結構的剖視圖。
圖3為本發明地下綜合管廊和道路的施工結構中拉森鋼板樁的俯視圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。
本發明提供了一種本發明地下綜合管廊和道路的施工結構及其施工方法,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壁縱向裂縫的問題。本發明的施工結構及其施工方法嚴格控制軟基處理的設計,加強施工質量控制,以實現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。本發明通過設置沉降過渡段,為管廊的沉降和道路的沉降提供一個緩慢的過渡過程,從而減小了管廊和道路的沉降差異。道路路基內滿鋪有土工格柵,共設置了兩層土工格柵,且所設置的土工格柵延伸至管廊結構的上方一設定距離,通過土工格柵的設置來調節管廊和道路之間的沉降差異。土工格柵和沉降過渡段的結合,有效地控制了管廊和道路的沉降差,避免了路面在管廊側壁處產生縱向裂縫。下面結合附圖對本發明地下綜合管廊和道路的施工結構及其施工方法進行說明。
下面對本發明地下綜合管廊和道路的施工結構進行說明。
如圖1所示,本發明地下綜合管廊和道路的施工結構,包括PHC管樁211、素混凝土樁221、沉降過渡段23、管廊基坑24、管廊結構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,在地下綜合管廊設置位置處施工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,素混凝土樁221的樁底穿過土層中的淤泥層并插入到硬土層中。沉降過渡段23設置在地下綜合管廊上靠近道路22的中央分隔帶222的一側,該沉降過渡段23為留設區域,待地下綜合管廊的管廊結構21施工完成,管廊基坑24回填好后,再于該沉降過渡段23內錨入素混凝土樁231,沉降過渡段23內的素混凝土樁231的間距小于道路22下方的素混凝土中221的間距,這樣設置使得沉降過渡段23沉降差異要小于道路的沉降差異,由于素混凝土樁與PHC管狀結構強度的差異,沉降過渡段23的沉降差異大于管廊管節之間的沉降差異,所以沉降過渡段23起到了過渡作用,由于該沉降過渡段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緩慢的過渡,從而能夠協調控制道路和管廊之間的沉降差異,對減少縱向裂縫的產生提供了有效的幫助。管廊結構21置于管廊基坑24內,施工時先開挖管廊基坑24,再于管廊基坑24內施工管廊結構21,待管廊結構21施工完成后,于管廊基坑24內進行基坑回填以形成回填層241,在進行基坑回填時,確保回填層241的密實度,避免因為回填不密實造成道路沉降量過大而引起道路開裂。道路路基25鋪設于道路22的位置處,道路路基25靠近管廊結構21的端部向管廊結構21的上方延伸一設定距離,使得道路路基25有部分覆設于管廊結構21的上方,在道路路基25內滿鋪有土工格柵,鋪設的土工格柵提高道路路基25的結構強度,土工格柵能夠調節管廊和道路之間的沉降差異。該設定距離至少為3米,即伸入管廊結構21上方的道路路基25的長度至少是3米,較佳地,該道路路基25可以滿鋪于管廊結構21的上方,但是這樣做會導致施工的成本較高,故為滿足避免縱向裂縫產生的要求,道路路基25延伸至管廊結構21上方的長度至少為3米。
作為本發明的一較佳實施方式,PHC管樁211的間距為2.5米,素混凝土樁221的間距為1.6米,沉降過渡段23寬度為6米,沉降過渡段23內的素混凝土樁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,管廊基坑24的兩側插設有拉森鋼板樁242,利用拉森鋼板樁242支護管廊基坑24,拉森鋼板樁242沿著管廊基坑24的長度方向設置,插入拉森鋼板樁242后,開挖兩個拉森鋼板樁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會有部分露出,兩側的拉森鋼板樁242上露出于管廊基坑24內的部分之間連接有支撐構件243,利用支撐構件243支撐在兩側的拉森鋼板樁242之間,提供穩定的支撐作用。支撐構件243沿著拉森鋼板樁242屬性間隔布設。在管廊基坑24挖好后,施工基礎底板、管廊側墻、管廊頂板,側墻外的防水施工,就完成了管廊結構21的施工。管廊結構21施工完成后,于管廊基坑24內進行基坑回填,管廊基坑24內的回填層241包括填充于管廊結構21和管廊基坑24之間的石屑與水泥材料和填充于管廊結構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。當道路路基25滿鋪于管廊結構21的上方時,回填土時將回填土層的頂部與管廊基坑的頂部平齊設置。當道路路基25有部分延伸至管廊結構21的上方時,回填土時將回填土層的頂部與道路路基25的頂部平齊設置。在進行回填施工時,以管廊結構21的頂板頂標高為界,該頂標高以下部分采用石屑和6%水泥材料進行回填,頂標高以上采用路基用土材料進行回填,比如粗砂碎石或者砂質粘土。回填時填土分層壓實度要求不小于90%。隨著管廊結構21的施工和基坑回填操作,可逐層地拆除支撐構件243,因為回填層為拉森鋼板樁提供了有力的支撐。
在管廊基坑24內回填完成后,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,結合圖3所示,土體內在拔出拉森鋼板樁242后會形成有空隙,在空隙內插入注漿管244,利用注漿管244向空隙內滿填水泥漿,采用水灰比0.45的水泥凈漿進行充填。通過水泥漿的填充,減小拔樁產生的土體沉降。
本發明通過采用拉森鋼板樁支護管廊基坑,嚴格控制管廊基坑內的回填量,避免因回填不密實造成道路沉降量過大而引起道路開裂的現象。管廊結構和管廊基坑之間采用石屑和6%水泥材料,能夠嚴格保證管廊側壁回填的壓實度達到要求,減少工后沉降。管廊基坑支護用的拉森鋼板樁拔出后,對形成的空隙采用水泥漿填充,也減小了拔樁產生的土體沉降。由此,通過上述多種沉降措施來達到協調道路和管廊的沉降差異,避免路面在管廊側壁發生縱向裂縫,對縱向裂縫的產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、鋪設于樁帽251之上的第一回填料層、鋪設于第一回填料層之上的第一層土工格柵252、鋪設于第一層土工格柵252之上的碎石墊層253、鋪設于碎石墊層253之上的第二回填料層254、以及鋪設于第二回填料層254之上的第二層土工格柵255,在道路路基25內鋪設了兩層土工格柵,即第一層土工格柵253和第二土工格柵255。在施工時,開挖道路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的頂部現澆樁帽251,樁帽251采用1m*1m的混凝土結構,混凝土等級采用C20。樁帽應與樁頂銜接,樁帽尺寸偏差應小于±20mm。素混凝土樁施工完成,樁身混凝土強度等級達到70%以上,進行土方開挖,施工樁帽:將樁帽底面以上的土方從打樁工作面開挖至設計樁帽底標高處,由于樁距較小原因,開挖深度范圍的樁間土一并挖除,開挖后的土方棄土到業主指定棄土場。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,待樁帽混凝土達到70%強度后,從樁帽底標高處回填中粗砂至樁帽頂標高以上30cm,人工夯實形成第一回填料層。鋪設第一層土工格柵之前,應再次清理整平地面,不得有混凝土塊、石塊或其它尖銳的物體留置地面,整平后的地面標高與設計標高的偏差應小于±100mm。碎石墊層253為50cm厚,采用壓路機壓至無明顯車轍痕跡。然后在碎石墊層253上鋪設30cm厚的中粗砂形成第而回填料層254。鋪設的第一土工格柵252和第二土工格柵255的雙向抗拉強度不小于80kN/m。土工格柵的性能指標如表1所示。
表1土工格柵性能指標
土工格柵鋪設平順,經緯向基板上與布樁方向相同。土工格柵搭接時,搭接寬度不小于0.3m,采用砼強滌綸帶逐孔編織綁扎。鋪設后不得直接上推土機或重型汽車,以免損壞。碎石墊層253分兩層鋪設,第一層土工格柵253之上鋪設碎石50cm厚,墊層要求采用粒徑15至40mm的級配碎石,要求碎石材質堅硬,遇水不軟化,不風化崩解,含石粉碎屑量不超過總重量的3%。碎石墊層鋪設完成之后,墊層表面采用光面壓路機靜力壓實。碎石墊層鋪設厚度偏差最大不得超過±30mm。
軟基處理完畢后即可進行管廊及路基填筑,填方路堤填料宜優選采用強度高、水穩性好的材料,或采用輕質材料。受水淹、浸的部分,應采用水穩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,路基填土技術要求:
填土材料應選用礫質粘土、砂質粘土,不得采用淤泥、垃圾土和其它混有樹根、草根等有機質的土類。
填筑路基土方時,要求填筑振動壓實,粘性土攤鋪虛土分層厚度不超過400mm,無粘性土攤鋪虛土厚度不超過500mm。
路基填筑材料,路基填料最大粒徑、最小強度和壓實度都要滿足相關規范要求。
本發明地下綜合管廊和道路的施工結構的有益效果為:
在淤泥質軟土中,從經濟性的角度考慮,對管廊和道路兩者的軟基處理采用了兩種不同的處理方案,管廊內存在有燃氣、給水、供冷等有壓力的流體質管線,采用PHC管樁基礎,嚴格控制現澆管廊管節之間的沉降差在10mm以內,以確保管廊內管線運營安全。而道路工程因為對軟基處理的工后沉降要求≤100mm,控制要求低于管廊,因此采用了造價較低的C20素混凝土樁復合地基的處理方案,既滿足軟基處理工后沉降的技術要求,同時減小了工程造價。
通過設置沉降過渡段為管廊的沉降和道路的下復合地基的沉降提供過一個緩慢的過渡,能夠減小管廊和道路間的沉降差異;管廊基坑支護采用鋼板樁支護,避免采用放坡開挖的方法,盡量控制管廊側壁的回填量,避免因為回填不密實造成道路沉降量過大,引起道路開裂;管廊側壁的回填采用石屑和6%水泥材料,能嚴格保證側壁回填的壓實度達到要求,減少工后沉降;管廊基坑支護用的鋼板樁在拔除后,形成的空隙采用水泥漿進行充填,減小拔樁產生的土體沉降;在道路路基內設置兩層土工格柵,土工格柵伸入管廊結構的上方3米以上,利用土工格柵調節管廊和道路之間的沉降差異,多種沉降控制措施的結合,協調了道路和管廊之間的沉降差異,避免了瀝青路面在管廊側壁與道路路基交界處產生縱向裂縫。
下面對本發明地下綜合管廊和道路的施工方法進行說明。
本發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置位置處施工PHC管樁211,同時于道路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的一側設置沉降過渡段23;
于地下綜合管廊的設置位置處施工管廊基坑24,并于管廊基坑24內施工管廊結構21;
于管廊基坑24內進行基坑回填以形成回填層241;
于沉降過渡段23施工素混凝土樁231,沉降過渡段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靠近管廊結構21的端部向管廊結構21的上方延伸一設定距離,道路路基25內滿鋪有土工格柵。
本發明的管廊和道路的施工方法采用PHC管樁進行管廊的軟基處理,采用素混凝土樁進行道路的軟基處理,能夠嚴格控制管廊管節間的沉降差在10mm以內,確保管廊內管線運營安全。素混凝土樁滿足道路的沉降要求,且造價低,減小了工程造價。在管廊和道路之間設置有沉降過渡段,沉降過渡段內設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渡,配合道路路基內滿鋪有土工格柵,利用土工格柵調節管廊和道路之間的沉降差異,由于沉降過渡段和土工格柵的結合使用,能夠有效地協調管廊和道路之間的沉降差異,避免道路表面在管廊側壁處產生縱向裂縫。
作為本發明施工方法的一較佳實施方式,于地下綜合管廊的設置位置處施工管廊基坑,包括:于地下綜合管廊的設置位置處的兩側施工拉森鋼板樁242作為基坑支護結構;如圖1和圖2所示,開挖拉森鋼板樁242之間的土體以形成管廊基坑,隨著管廊基坑24的開挖于兩側的拉森鋼板樁242之間連接支撐構件243,支撐構件243沿著拉森鋼板樁242豎向間隔布設。支撐構件243采用鋼支撐構件,拉森鋼板樁242上設置有承托結構,在承托結構上連接有雙拼工字鋼,鋼支撐構件與雙拼工字鋼固定連接。
在管廊基坑24挖好后,施工基礎底板、管廊側墻、管廊頂板,側墻外的防水施工,就完成了管廊結構21的施工。
作為本發明施工方法的一較佳實施方式,于管廊基坑內進行基坑回填以形成回填層,包括:于管廊結構和管廊基坑之間填充石屑和水泥材料;于管廊結構之上填充回填土至管廊基坑的頂部。作為本發明施工方法的一較佳實施方式,進行基坑回填之后,將支撐構件243拆除;拔出拉森鋼板樁242,對拔出拉森鋼板樁242后土體內形成的空隙利用水泥漿進行填補。
管廊結構21施工完成后,于管廊基坑24內進行基坑回填,管廊基坑24內的回填層241包括填充于管廊結構21和管廊基坑24之間的石屑與水泥材料和填充于管廊結構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。當道路路基25滿鋪于管廊結構21的上方時,回填土時將回填土層的頂部與管廊基坑的頂部平齊設置。當道路路基25有部分延伸至管廊結構21的上方時,回填土時將回填土層的頂部與道路路基25的頂部平齊設置。在進行回填施工時,以管廊結構21的頂板頂標高為界,該頂標高以下部分采用石屑和6%水泥材料進行回填,頂標高以上采用路基用土材料進行回填,比如粗砂碎石或者砂質粘土。回填時填土分層壓實度要求不小于90%。隨著管廊結構21的施工和基坑回填操作,可逐層地拆除支撐構件243,因為回填層為拉森鋼板樁提供了有力的支撐。在管廊基坑24內回填完成后,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,結合圖3所示,土體內在拔出拉森鋼板樁242后會形成有空隙,在空隙內插入注漿管244,利用注漿管244向空隙內滿填水泥漿,采用水灰比0.45的水泥凈漿進行充填。通過水泥漿的填充,減小拔樁產生的土體沉降。
如圖1所示,作為本發明施工方法的一較佳實施方式,施工道路路基25,包括:
開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形成第一回填料層;
于第一回填料層之上鋪設第一層土工格柵252;
于第一層土工格柵252之上鋪設碎石墊層253;
于碎石墊層253之上鋪設第二回填料層254;
于第二回填料層254之上鋪設第二層土工格柵255。
在施工時,開挖道路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的頂部現澆樁帽251,樁帽251采用1m*1m的混凝土結構,混凝土等級采用C20。樁帽應與樁頂銜接,樁帽尺寸偏差應小于±20mm。素混凝土樁施工完成,樁身混凝土強度等級達到70%以上,進行土方開挖,施工樁帽:將樁帽底面以上的土方從打樁工作面開挖至設計樁帽底標高處,由于樁距較小原因,開挖深度范圍的樁間土一并挖除,開挖后的土方棄土到業主指定棄土場。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,待樁帽混凝土達到70%強度后,從樁帽底標高處回填中粗砂至樁帽頂標高以上30cm,人工夯實形成第一回填料層。鋪設第一層土工格柵之前,應再次清理整平地面,不得有混凝土塊、石塊或其它尖銳的物體留置地面,整平后的地面標高與設計標高的偏差應小于±100mm。碎石墊層253為50cm厚,采用壓路機壓至無明顯車轍痕跡。然后在碎石墊層253上鋪設30cm厚的中粗砂形成第而回填料層254。鋪設的第一土工格柵252和第二土工格柵255的雙向抗拉強度不小于80kN/m。土工格柵的性能指標如表1所示。
PHC管樁的施工要求:
在各段軟基處理工作面標高位置處施工管廊基礎下的管樁,然后施工樁頂托板,待管廊結構施工完畢后分層回填。
PHC樁基采用PHC-Φ400-95管樁AB型。管廊結構基礎下管樁樁距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,平整場地,測量定位。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為:預制管樁→測量定位→樁機就位→復核樁位→吊樁插樁→樁身對中調直→靜壓沉樁→接樁→再靜壓沉樁→送樁→終止壓樁。
將管樁吊起,喂入樁機內,然后對準樁位,將樁插入土中約1.0米至1.5米,校正樁身垂直度后,開始沉樁。如果樁在剛入土過程中碰到地下障礙物,發生樁位偏差超出允許偏差范圍時,及時將樁拔出進行重新插樁施工。
沉樁時,用兩臺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生管樁損壞。待第一節樁入土一定深度且樁身穩定后再按正常沉樁速度進行,第一節樁端距地面1.0米左右時停止沉樁。吊上第二節樁,接樁前先將上下段樁頂用鋼絲刷清理干凈,加上定位板,然后把第二節樁吊放在下端樁端板上,依靠定位板及兩臺全站儀將上、下樁段接直,上、下樁段的中心線偏差不大于2mm,節點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焊牢,拼接處坡口槽電焊分三次對稱焊接,焊縫連續飽滿(滿足二級焊縫),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,再請監理工程師復檢,經監理工程師同意方可繼續沉樁,至樁身設計標高。
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螺旋鉆孔灌注樁工藝,該方法施工無振動,主要適用于周圍有重要建筑物的地帶,可以減少對建筑物的影響,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。
鉆機就位后,進行預檢,鉆頭中心與樁位偏差小于100mm,然后調整鉆機,用雙垂球雙向控制好鉆桿垂直度,垂直度偏差不大于1%,合格后方可平穩鉆進。鉆頭剛接觸地面時,先關閉鉆頭封口,下鉆速度要慢。
用鉆桿上的孔深標志控制鉆孔深度,鉆進至設計要求的深度及土層,經現場監理員驗收方可進行灌注混凝土施工。
孔徑控制:鉆進遇含水量較大的軟塑粘土層時,必須防止鉆桿晃動引起孔徑擴大,致使孔壁附著擾動土和孔底增加回落土。
鉆進時如嚴重坍孔,有大量的泥土時,需回填砂或粘土重新鉆孔或往孔內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,應注意避免鉆桿晃動引起孔徑擴大,致使孔壁附著擾動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,灌注應連續進行,地泵料斗內的混凝土高度一般不得低于40cm,防止吸進空氣造成堵管。
混凝土灌注完成后提升鉆桿接近地面時,放慢提管速度并及時清理孔口渣土,以保證樁頭混凝土質量。鉆桿提升速度應與泵送速度相匹配,灌注提升速度控制在0.5~0.8m/min,嚴禁先提鉆后灌料,確保成樁質量,混凝土灌注必須灌注至地表,超灌高度≥0.5m。
成樁后,在不影響后續成樁的前提下,及時組織設備和人員清運打樁棄土,清土時需注意保護完成的樁體,棄土應堆放至指定地點,確保施工連續進行。
施工過程中,抽樣做混合料試塊,一般一個臺班做一組(3塊),試塊尺寸為15cm×15cm×15cm,并測定28天抗壓強度。
樁的施打順序:相鄰樁施工應隔樁跳打;應待樁身混凝土強度達到設計強度70%以上時,方可施打相鄰樁;采取由外向中心推進或從一邊向另一邊推進的施工順序方案。
若遇大塊石,無法鉆孔時,塊石在較淺處可清挖排除;在深部時樁位可移位150mm后重新成孔,原孔用砂石回填。
施工注意事項:
鉆機定位后,應進行復檢,鉆頭與樁位點偏差不得大于100mm,開孔時下鉆速度應緩慢;鉆進過程中,不宜反轉或提升鉆桿。
正常鉆進速度可控制在0.5~0.8m/min,鉆進過程中,當遇到卡鉆、鉆機搖晃、偏斜或發生異常聲響時,應立即停鉆,查明原因,采取相應措施后方可繼續作業。
根據樁身混凝土的設計強度等級,應通過試驗確定混凝土配合比。
混凝土泵應根據樁徑選型,混凝土輸送泵管布置宜減少彎道,混凝土泵與鉆機的距離不宜超過60m。
樁身混凝土的泵送壓灌應連續·進行,當鉆機移位時,混凝土泵料斗內的混凝土應連續攪拌。
泵送混凝土時,料斗內混凝土的高度不得低于400mm。
混凝土輸送泵管宜保持水平,當長距離泵送時,泵管下面應墊實。
當氣溫高于30℃時,宜在輸送泵管上覆蓋隔熱材料,每隔一段時間應灑水降溫,防止管內混凝土失水離析,堵塞泵管。
鉆至設計標高后,應先泵入混凝土并停頓10~20s,再緩慢提升鉆桿。提鉆速度應根據土層情況確定,且應與混凝土泵送量相匹配,保證管內有一定高度的混凝土。
成樁后,應及時清除鉆桿及泵(軟)管內殘留混凝土。長時間停置時,應采用清水將鉆桿、泵管、混凝土泵清洗干凈。
在整個施工過程中,設專人監測并做好施工記錄,記錄要求準確、及時。
本發明地下綜合管廊和道路的施工方法的有益效果為:
在淤泥質軟土中,從經濟性的角度考慮,對管廊和道路兩者的軟基處理采用了兩種不同的處理方案,管廊內存在有燃氣、給水、供冷等有壓力的流體質管線,采用PHC管樁基礎,嚴格控制現澆管廊管節之間的沉降差在10mm以內,以確保管廊內管線運營安全。而道路工程因為對軟基處理的工后沉降要求≤100mm,控制要求低于管廊,因此采用了造價較低的C20素混凝土樁復合地基的處理方案,既滿足軟基處理工后沉降的技術要求,同時減小了工程造價。
通過設置沉降過渡段為管廊的沉降和道路的下復合地基的沉降提供過一個緩慢的過渡,能夠減小管廊和道路間的沉降差異;管廊基坑支護采用鋼板樁支護,避免采用放坡開挖的方法,盡量控制管廊側壁的回填量,避免因為回填不密實造成道路沉降量過大,引起道路開裂;管廊側壁的回填采用石屑和6%水泥材料,能嚴格保證側壁回填的壓實度達到要求,減少工后沉降;管廊基坑支護用的鋼板樁在拔除后,形成的空隙采用水泥漿進行充填,減小拔樁產生的土體沉降;在道路路基內設置兩層土工格柵,土工格柵伸入管廊結構的上方3米以上,利用土工格柵調節管廊和道路之間的沉降差異,多種沉降控制措施的結合,協調了道路和管廊之間的沉降差異,避免了瀝青路面在管廊側壁與道路路基交界處產生縱向裂縫。
以上結合附圖實施例對本發明進行了詳細說明,本領域中普通技術人員可根據上述說明對本發明做出種種變化例。因而,實施例中的某些細節不應構成對本發明的限定,本發明將以所附權利要求書界定的范圍作為本發明的保護范圍。