專利名稱：地道塢式結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)高架橋梁大直徑鉆孔樁施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于市政橋梁設(shè)計施工領(lǐng)域，涉及一種樁基施工方法，特別針 對地道塢式結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)的復(fù)雜環(huán)境條件下高架橋梁采用大直徑鉆孔樁的施 工方法。
背景技術(shù)：
目前現(xiàn)有的軟土地基上的高架橋梁基礎(chǔ)采用的技術(shù)主要是采用群樁、
承臺、立柱，采用的鉆孔灌注樁一般為600 1200mm。但是在實際施工巾， 由于受到工程用地的限制，往往需要高架橋跨越各種現(xiàn)有的鐵路以及地道 等結(jié)構(gòu)。例如某高架橋工程，其中東側(cè)高架橋兩側(cè)橋墩設(shè)置在原地道擋土 墻內(nèi)側(cè)，橋墩立柱緊靠地道結(jié)構(gòu)。施工高架橋的基礎(chǔ)將對原地道塢式結(jié)構(gòu) 產(chǎn)生危害，如處理不當(dāng)，將嚴(yán)重影響地道的使用，甚至將對運行中的鐵路 產(chǎn)生不良影響，因此必須對整個工程實施方案進(jìn)行優(yōu)化，在保證高架橋梁 工程質(zhì)量的情況下，將工程對地道結(jié)構(gòu)的影響減少到最小。按照原有的施 工方案采用多樁基礎(chǔ)，其中鐵道箱涵兩側(cè)影響塢式結(jié)構(gòu)的承臺采用7 9 根O800鉆孔樁作為樁基，樁布置在擋墻內(nèi)外兩側(cè)；其中內(nèi)側(cè)樁施工將穿過 塢式結(jié)構(gòu)的底板，承臺則布置在塢式結(jié)構(gòu)的下面，施工中需要將地道原結(jié) 構(gòu)打開，施工完成后再進(jìn)行修復(fù)(如圖l所示)。
按照上述設(shè)計方案實施，將產(chǎn)生以下問題
1、 施工高架下部結(jié)構(gòu)必須先打開地道原塢式擋墻結(jié)構(gòu)；在高架橋墩位 置的原塢式結(jié)構(gòu)的混凝土板樁必須截斷，對原有結(jié)構(gòu)的完整性造成破壞； 開挖造成塢式結(jié)構(gòu)底部的土體擾動松動，會引起地道結(jié)構(gòu)的變形，危害到 結(jié)構(gòu)安全。
2、 由于承臺標(biāo)高低于原塢式結(jié)構(gòu)的底板，低于地下水位近6米，施工中必須采取嚴(yán)格的降水措施，必將對現(xiàn)有的地道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形和不均沉降， 對地道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定造成不良的影響，影響到鐵路的正常運營。
3、 施工完成后，地道結(jié)構(gòu)修復(fù)面位于新建承臺上，高架結(jié)構(gòu)的自然沉 降必然造成地道結(jié)構(gòu)的不均受力，易在修復(fù)面形成滲漏點，對地道結(jié)構(gòu)造 成損害，影響行車的安全。
4、 由于地道位置需要保持交通，因此在施工時進(jìn)行土方開挖、基坑支
護(hù)的作業(yè)時，施工現(xiàn)場的土方運輸組織困難，需要占用2根半車行道，無
法保證正常交通通行的要求。
因此，提供一種施工影響小、能夠避開地道塢式結(jié)構(gòu)、并對原結(jié)構(gòu)不 產(chǎn)生破壞的技術(shù)方案成為本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠避開地道塢式結(jié)構(gòu)、并 對原結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生破壞、同時能夠降低建設(shè)成本的地道塢式結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)高架 橋梁大直徑鉆孔樁施工方法，以解決塢式地道旁實施高架橋的實際可行性。
本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案如下
一種地道瑪式結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)高架橋梁大直徑鉆孔樁施工方法，其特征在 于，包括如下步驟
(1) 、確定施工順序先施工遠(yuǎn)離地道塢式結(jié)構(gòu)的高架橋梁樁基，后 施工靠近地道雞式結(jié)構(gòu)的高架橋梁樁基；
(2) 、埋設(shè)護(hù)筒鋼護(hù)筒分兩節(jié)采用振挖法振動錘沉入，保證地道塢 式結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)樁身上部由鋼護(hù)筒圍護(hù)，護(hù)筒的上下段加設(shè)加強箍；
(3) 、泥漿制備與循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)置設(shè)置泥漿池和廢漿池，所述泥漿 池設(shè)置在緊靠鉆孔區(qū)域，廢漿池根據(jù)施工范圍設(shè)置；
(4) 、鉆孔施工成孔機械采用大扭矩回轉(zhuǎn)工程鉆機，大通徑、高強 度氣舉鉆桿，鉆頭采用防斜梳齒鉆頭，成孔采用氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)
(5) 、鋼筋籠制作安裝鋼筋籠采用卡板成型預(yù)拼法分段制作，鋼筋連接采用直螺紋連接器連接；
(6) 、水下混凝土澆注混凝土進(jìn)行連續(xù)澆搗，混凝土坍落度控制在
17 23cm;混凝土在拌制過程中應(yīng)加入緩凝劑，控制混凝土的初凝時間不
小于16小時，導(dǎo)管最小埋深不低于2米，導(dǎo)管最大埋深不超過10米；
(7) 、樁底注漿漿液由水、水泥、緩凝劑等組成，試配漿液比重
17~18KN/m3，水灰比0.45-0.6。要求注漿時間短于初凝時間。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明通過對地道塢式結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)的高架橋基礎(chǔ) 和下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工方案結(jié)合進(jìn)行優(yōu)化。將在塢式結(jié)構(gòu)的高架橋梁基
礎(chǔ)改為大直徑單樁單柱，樁基直徑可達(dá)O2500mm，取消承臺，同時墩位向 外側(cè)移動，使樁基全部位于非機動車道范圍內(nèi)，通過采用一柱一樁的結(jié)構(gòu) 形式，避開現(xiàn)有的地道塢式結(jié)構(gòu)，減少了施工場地的占用，保證了施工期 間的道路交通。本發(fā)明充分利用了大直徑鉆孔樁的承載能力；減少平面的 占用面積，避免了環(huán)境的破壞，降低了環(huán)境破壞成本；保證了整個施工進(jìn) 度。由于施工未對地道塢式結(jié)構(gòu)損害，為后期地道結(jié)構(gòu)的修繕提供了較好 的條件。


圖1為原有施工方案剖面結(jié)構(gòu)視圖。
圖2為本發(fā)明施工方案剖面視圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
如圖2所示，本發(fā)明地道瑪式結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)高架橋梁大直徑鉆孔樁施工 方法，包括如下步驟-
(1) 、確定施工順序先施工遠(yuǎn)離地道塢式結(jié)構(gòu)1的高架橋梁樁基， 后施工靠近地道塢式結(jié)構(gòu)1的高架橋梁樁基2;
(2) 、埋設(shè)護(hù)筒為克服沉入時的阻力，減小對地道結(jié)構(gòu)的影響，護(hù) 筒沉入采用振挖法，鋼護(hù)筒分兩節(jié)采用振挖法振動錘沉入，保證地道塢式結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)樁身上部由鋼護(hù)筒圍護(hù)；為避免埋設(shè)施工中護(hù)筒變形，在護(hù)筒
的上下段加設(shè)加強箍，保證護(hù)筒的剛度。鋼護(hù)筒直徑采用①2700mm，第俳 采用S20厚度的e 235材質(zhì)，為防止變形，鋼護(hù)筒內(nèi)用75X75X8角鋼上 下兩道"米"形加固。
(3) 、泥槳制備與循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)置設(shè)置泥漿池和廢漿池，所述泥漿 池設(shè)置在緊靠鉆孔區(qū)域，廢漿池根據(jù)施工范圍設(shè)置；
(4) 、鉆孔施工由于O2500mm鉆孔樁直徑大，施工場地狹小，地 面交通繁忙。因此成孔工藝難度相當(dāng)大，為保證施工效果，減小成孔過程 中對地道板樁的影響，成孔機械采用大扭矩回轉(zhuǎn)工程鉆機，大通徑、高強 度氣舉鉆桿，鉆頭采用防斜梳齒鉆頭，成孔采用氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)，從而有 效保證鉆進(jìn)過程中的穩(wěn)定性和鉆孔的垂直精度?？紤]到鉆孔樁直徑大，護(hù) 壁要求高，泥漿采用優(yōu)質(zhì)鈉基膨潤土人工制漿，并適量添加一定的Na2C03、 CMC和聚丙烯酰胺等外加劑，來改善粘土水化分散性能，降低泥漿失水量。 施工時應(yīng)注意控制泥漿比重、粘度、含砂率、酸堿度等指標(biāo)，以確保成孔 鉆進(jìn)時孔內(nèi)泥漿比重控制在1.10 1.25、粘度18 25S、含砂率小于4%、 PH值8 10的技術(shù)指標(biāo)。
成孔采用氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)，及時排渣保證孔壁穩(wěn)定，減少沉渣厚度， 利于清孔作業(yè)，減少作業(yè)時間。
(5) 、鋼筋籠制作安裝鋼筋籠采用卡板成型預(yù)拼法分段制作，用16 20mm厚的鋼板制成兩塊弧形卡板，其弧面直徑為鋼筋籠主筋外徑，卡板按 加強筋間距依次設(shè)置，按主筋位置在卡座上作出支托主筋的半圓形槽(槽 深等于主筋半徑，槽與槽中心距為主筋中心距)。幾塊卡板位置用經(jīng)緯儀控 制布設(shè)，使卡板弧面中心沿鋼籠縱向方向在一條線上，卡板面與鋼籠縱向 中心線保持垂直，然后用水準(zhǔn)儀將對卡板的標(biāo)高進(jìn)行調(diào)平，最后把兒塊卡 板位置予以固定。
鋼筋連接采用直螺紋連接，鋼筋制作前先把螺紋車好，用磨光機磨去毛刺，然后用膠套擰上，對螺紋加以保護(hù)。
鋼筋籠制作時，先將幾根主筋放入卡板弧內(nèi)固定，有兩層主筋時，先 放外層主筋，相鄰主筋端部按要求錯開相應(yīng)距離。再將加強筋(加三角內(nèi) 撐)焊在擺置好的主筋上，加強筋的位置和垂直度用兩把鋼巻尺進(jìn)行放置 與控制。
每節(jié)鋼筋籠都在臺座上進(jìn)行預(yù)拼裝，保證上下兩節(jié)鋼筋籠能在孔口順 利對接。預(yù)拼裝完成后應(yīng)在每節(jié)鋼筋籠上選取一根主筋，作好標(biāo)記，作為 對接時的起始鋼筋。
將鋼筋籠吊離卡板時，將加工好的聲測管安置于鋼筋籠內(nèi)，并在鋼籠 的頂部和尾部各設(shè)四個吊點(加強)，作為吊車起吊時主鉤與輔鉤的起重點。
鋼筋籠在吊運過程中，由于其在縱向抗彎能力較差，必要時在籠內(nèi)加 支撐，以提高籠的剛性。鋼筋籠運輸過程中要注意進(jìn)行限位卡進(jìn)行卡位， 防止鋼筋籠在車上進(jìn)行滾動。當(dāng)最后一個加強筋下至孔口時，用四只15噸 的手拉葫蘆對稱吊掛在孔口的反拉架上，將籠臨時吊于孔口。
用同樣方法吊起其上一節(jié)鋼筋籠，當(dāng)上下兩節(jié)籠在同一鉛錘線上時， 轉(zhuǎn)動上節(jié)鋼筋籠，以使兩節(jié)籠的主筋對正，先焊接好聲測管，主筋接頭采 用套筒絲扣連接。連接好所有接頭后，纏繞上螺旋筋。吊起鋼筋籠，取掉 四個手拉葫蘆，然后緩緩勻速下入孔內(nèi)，邊下鋼筋籠邊裝上保護(hù)塊。用同 樣方法直到最后一節(jié)鋼筋籠下入孔內(nèi)。在確?；\頂設(shè)計標(biāo)高位置后，選均 布的六根籠頂主筋與護(hù)筒內(nèi)壁焊接牢固。
(6)、水下混凝土澆注混凝土進(jìn)行連續(xù)澆搗，混凝土坍落度控制在
17 23cm;混凝土在拌制過程中應(yīng)加入緩凝劑，控制混凝土的初凝時間不
小于16小時；
導(dǎo)管埋深的大小對灌注質(zhì)量影響很大,根據(jù)水下砼流動擴(kuò)散規(guī)律，埋深
過小，往往會使管外砼面上的浮漿沉渣挾裹巻入砼內(nèi)，形成夾層；埋深過
大，導(dǎo)管底口的超壓力減小，管內(nèi)砼不易流出，容易產(chǎn)生堵管，并給的起升帶來困難。所以，保持合適的導(dǎo)管埋深，對水下砼灌注是非常重要 的。導(dǎo)管最小埋深不低于2米，導(dǎo)管最大埋深不超過10米。
(7)、樁底注漿為控制大直徑單樁的工后沉降，在鉆孔灌注樁施工完 成后進(jìn)行樁底注漿。漿液由水、水泥、緩凝劑等組成，試配漿液比重
17~18KN/m3，水灰比0.45-0.6。要求注漿時間短于初凝時間。
注漿管道與超聲波管道相結(jié)合，采用小60無縫鋼管。鉆孔樁水下砼澆 筑后24~48小時內(nèi)用壓力水從注漿管中壓入。 一般在2 5Mpa時橡皮裂開。 壓力注漿按每次的注漿量通過注漿管依次循環(huán)壓注，每根管共循環(huán)二 次。并每完成一次應(yīng)均勻減壓，防止壓力漿倒流堵塞注漿孔。
注漿液強度:7天抗壓強度不小于8Mpa， 28天抗壓強度不小于C30。每 次終止壓槳標(biāo)準(zhǔn)①.每次壓漿量達(dá)到1000升；②.注漿壓力達(dá)到8Mpa穩(wěn) 壓10分鐘。達(dá)到以上數(shù)值之一時即終止本次壓漿，移至下一管道進(jìn)行壓槳。 樁底終止循環(huán)壓漿標(biāo)準(zhǔn)①.總壓漿量達(dá)到8000升；②.所有管道壓漿 壓力均達(dá)到8Mpa;③.樁體總上浮15mm，達(dá)到三者任一數(shù)值則壓漿全部結(jié) 束。
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權(quán)利要求
1. 一種地道塢式結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)高架橋梁大直徑鉆孔樁施工方法，其特征在于，包括如下步驟(1)、確定施工順序先施工遠(yuǎn)離地道塢式結(jié)構(gòu)的高架橋梁樁基，后施工靠近地道塢式結(jié)構(gòu)的高架橋梁樁基；(2)、埋設(shè)護(hù)筒鋼護(hù)筒分兩節(jié)采用振挖法振動錘沉入，保證地道塢式結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)樁身上部由鋼護(hù)筒圍護(hù)，護(hù)筒的上下段加設(shè)加強箍；(3)、泥漿制備與循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)置設(shè)置泥漿池和廢漿池，所述泥漿池設(shè)置在緊靠鉆孔區(qū)域，廢漿池根據(jù)施工范圍設(shè)置；(4)、鉆孔施工成孔機械采用大扭矩回轉(zhuǎn)工程鉆機，大通徑、高強度氣舉鉆桿，鉆頭采用防斜梳齒鉆頭，成孔采用氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)；(5)、鋼筋籠制作安裝鋼筋籠采用卡板成型預(yù)拼法分段制作，鋼筋連接采用直螺紋連接器連接；(6)、水下混凝土澆注混凝土進(jìn)行連續(xù)澆搗，混凝土坍落度控制在17～23cm；混凝土在拌制過程中應(yīng)加入緩凝劑，控制混凝土的初凝時間不小于16小時，導(dǎo)管最小埋深不低于2米，導(dǎo)管最大埋深不超過10米；(7)、樁底注漿漿液由水、水泥、緩凝劑等組成，試配漿液比重17～18KN/m3，水灰比0.45～0.6，要求注漿時間短于初凝時間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地道塢式結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)高架橋梁大直徑鉆孔樁 施工方法，其特征在于，所述的步驟(2)中鋼護(hù)筒直徑采用O2700mm， 護(hù)筒內(nèi)用角鋼上下兩道"米"形加固。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地道塢式結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)高架橋梁大直徑鉆孔樁 施工方法，其特征在于，所述得步驟(4)中，成孔鉆進(jìn)時孔內(nèi)泥漿比重控 制在U0 1.25、粘度18 25S、含砂率小于4%、 PH值8 10。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地道塢式結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)高架橋梁大直徑鉆孔樁 施工方法，其特征在于，所述的步驟(7)中樁底注漿采用注漿管道與超聲波管道相結(jié)合，采用無縫鋼管，鉆孔樁水下砼澆筑后24 48小時內(nèi)用壓力 水從注漿管道中壓入；壓力注漿按每次的注漿量通過注衆(zhòng)管依次循環(huán)壓注， 每根管共循環(huán)二次，并每完成一次應(yīng)均勻減壓，防止壓力漿倒流堵塞注漿 孑L。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地道塢式結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)高架橋梁大直徑鉆孔樁 施工方法，其特征在于，所述的鋼筋籠制作時，先將幾根主筋放入卡板弧 內(nèi)固定，有兩層主筋時，先放外層主筋，相鄰主筋端部按要求錯開相應(yīng)距 離，再將加強筋焊在擺置好的主筋上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地道塢式結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)高架橋梁大直徑鉆孔樁 施工方法，其特征在于，所說的卡板為鋼板制成兩塊弧形卡板，其弧面直 徑為鋼筋籠主筋外徑，卡板按加強筋間距依次設(shè)置，按主筋位置在卡座上 作出支托主筋的半圓形槽，槽深等于主筋半徑，槽與槽中心距為主筋中心 距。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種地道塢式結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)高架橋梁大直徑鉆孔樁施工方法，包括如下步驟(1)確定施工順序；(2)埋設(shè)護(hù)筒鋼護(hù)筒分兩節(jié)采用振挖法振動錘沉入，護(hù)筒的上下段加設(shè)加強箍；(3)泥漿制備與循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)置；(4)鉆孔施工；(5)鋼筋籠制作安裝鋼筋籠采用卡板成型預(yù)拼法分段制作；(6)水下混凝土澆注；(7)樁底注漿。本發(fā)明通過采用一柱一樁結(jié)構(gòu)形式將在塢式結(jié)構(gòu)的高架橋梁基礎(chǔ)改為大直徑單樁單柱，取消承臺，同時墩位向外側(cè)移動，使樁基全部位于非機動車道范圍內(nèi)，避開現(xiàn)有的地道塢式結(jié)構(gòu)，減少了施工場地的占用，保證了施工期間的道路交通。
文檔編號E02D27/12GK101481912SQ200810032368
公開日2009年7月15日 申請日期2008年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月8日
發(fā)明者施其龍, 標(biāo) 滕, 金少惷 申請人:上海市第五建筑有限公司