CN108755669B - 跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法,它涉及一种施工方法。包括以下步骤:1、灌注桩二次成孔及型钢就位固定(以桩径Φ1500mm为例);2、直螺纹套筒与钢筋的定尺连接;3、梁下部钢筋与桩内型钢翼缘的定尺连接。本发明利用型钢作为结构骨架,可减小桩、梁的截面尺寸,大幅度提高跨越能力和承载力,具有钢结构和砼结构的优点,刚度大且抗震性能强,使建筑物的全部荷载能有效转换传递到隧道两边的天然地基上,具有较高的结构安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种施工方法,具体涉及一种跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法。
背景技术
在山区城市工程建设场地中,建筑物地基下常存在正在使用的建(构)筑物,如隧道等。既要保证施工时地基下既有建(构)筑物结构的安全,还要确保新建建(构)筑物施工的顺利实施,必需采用科学合理的施工技术给以解决。
采用型钢砼转换梁—桩组成的托换结构体系实施跨越,新建建(构)筑物荷载通过托换基础梁全部传递到隧道外侧的型钢混凝土桩上,然后传到自然地基,从而保证隧道的正常使用功能不受影响和新建筑物的结构安全。
该项技术利用型钢作为结构骨架,可减小桩、梁的截面尺寸,大幅度提高跨越能力和承载力,具有钢结构和砼结构的优点,刚度大且抗震性能强,使建筑物的全部荷载能有效转换传递到隧道两边的天然地基上,具有较高的结构安全性能,但在施工上具有较大难度,本发明研发一种跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法,对山区城市建设中新建筑物跨越地下既有建(构)筑物,处理结构之间相互作用,其技术先进,有明显的经济效益和社会效益。
发明内容
针对现有技术上存在的不足,本发明目的是在于提供一种跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法,利用型钢作为结构骨架,可减小桩、梁的截面尺寸,大幅度提高跨越能力和承载力,具有钢结构和砼结构的优点,刚度大且抗震性能强,使建筑物的全部荷载能有效转换传递到隧道两边的天然地基上,具有较高的结构安全性能。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法,包括以下步骤:1、灌注桩二次成孔及型钢就位固定(以桩径Φ1500mm为例);2、直螺纹套筒与灌注桩型钢的定尺连接;3、梁下部钢筋与桩内型钢翼缘的定尺连接。
所述的步骤1具体包括以下工艺流程:
1.1、施工作业面准备:以梁底部标高以下150mm作为土方开挖控制底标高,进行施工作业面土基处理。
1.2、预埋钢板:在距桩中心1050mm且与H型钢钢骨柱腹板平行处的垫层内埋设4块260mm×200mm×12mm钢板,其钢板面标高与混凝土面标高相平。
1.3、场地硬化并预留桩位:采用C20混凝土浇筑2300mm宽,150mm厚的钢筋混凝土条带,内配A10@150的双向钢筋网片,超出桩边300mm,在桩位处以桩心为中心留设1700mm×1700mm×150mm的洞口;
1.4、灌注桩施工:在预留的桩位处进行钻孔,第一次钻孔深度H1=3m,直径Φ=1600mm,安装钢护筒并调整好位置,用混凝土浇筑填塞垫层与桩护筒之间空隙,第二次成孔孔径Φ1500mm,长度按照设计要求。
1.5、灌注桩内型钢就位固定:二次成孔完毕,将H型钢吊入桩孔内,然后利用型钢柱顶钢板上焊接的16b型(160mm×65mm×8.5mm)槽钢搁置在桩外侧预埋钢板上,根据垫层上所弹桩位线进行准确定位,定位后将槽钢与垫层内预埋钢板满焊牢固;
桩内H型钢翼缘处采用80mm×60mm×4mm的矩形钢撑与钢护筒上下口处焊牢固,具体方法为:当H型钢顶部校正加固完成后,派专业电焊技术人员利用软梯下至H型钢底部,利用80mm×60mm×4mm的矩形钢管4个方向撑牢土体与H型钢并焊接牢固,然后上至钢护筒底部,利用80mm×60mm×4mm的矩形钢管4个方向撑牢钢护筒与H型钢并焊接牢固,校正就位后进行砼浇筑,采用双导管同时均衡浇筑,浇筑的同时随时利用垫层上桩位墨线进行拉线检测,用全站仪和水准仪进行位置和标高进行检查校正,完成就位固定。
所述的步骤1.4的中的钻孔灌注桩施工工艺流程为:施工准备→放样定位→清除障碍物→钻机定位→制浆→埋设护筒→选择钻进参数→钻进成孔→泥浆循环→泥浆外运→清孔→制作钢筋笼→运送钢筋笼→下钢筋笼和固定型钢→拼接导管→下导管→运输混凝土→试块制作→混凝土灌注→起拔护筒→回填桩孔。
对于梁下部钢筋与桩内型钢的连接问题,因钢筋和型钢材料的刚性不同,把钢筋与直螺纹套筒连接后,将两端连接直螺纹套筒的钢筋推放到预定位置,采用Φ8措施钢筋焊接固定,然后完成直螺纹套筒与型钢的定尺连接,施工应从中间开始向两边进行施工;钢筋与直螺纹套筒实施连接后,套筒与型钢连接。
对于梁下部钢筋与桩内型钢的连接,把钢筋与直螺纹套筒连接后,将整段钢筋推进到预定位置,采用措施钢筋焊接固定,以防自然垂曲,钢筋间距小钢筋推进从中间向两边进行,与普通焊接相比焊接操作困难、保证焊接质量的技术难度加大。
梁为型钢梁,其施工工艺流程为:施工准备→桩距校核→清除障碍物→放样定位→校核拼装梁→吊装就位→支撑焊接→焊接及验收→定尺连接及钢筋松绑→支设模板→试块制作→运输混凝土→混凝土浇筑→养护。
本发明在梁、桩内设置型钢,桩内型钢的垂直度与梁内型钢的高程位置偏差±5mm。梁内型钢与桩内型钢受梁、桩内钢筋的影响,在施工作业面受限情况下在节点区实施有效的刚性连接。梁下部钢筋与桩内型钢翼缘相连接时,由于连接材料刚性不同,有效连接后不能伸缩,需采取新的定尺连接技术。
本发明具有以下有益效果:
1、通过全过程的监测和分析,托换基础梁—型钢混凝土灌注桩结构施工成功实现跨越既有建(构)筑物,安全度较高,托换基础梁内型钢水平度、灌注桩内型钢垂直度、托换区域地表沉降各个监测要素均得到有效的控制,施工质量验收达到合格,型钢的应用减小构件的截面尺寸,提高了结构刚度和承载能力,具有较好的经济效应。
2、对既有建(构)筑物,如隧道的正常运营没有产生任何影响,该项目施工中多次迎接省市各级领导的参观指导,劲钢砼转换柱、梁的施工及其砼浇筑质量得到了高度评价,给企业带来了良好的社会信誉。
3、实施时未产生建筑垃圾及扬尘污染,与当前国家提倡的绿色施工政策相符合,取得了良好的环境效益。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明;
图1为本发明的劲钢柱就位场地硬化平面图;
图2为本发明的灌注桩内型钢就位固定图;
图3为图2的A-A向剖视图;
图4为图2的B-B向剖视图;
图5为本发明的套筒与型钢连接的剖视图;
图6为本发明的机械钻孔灌注桩施工工艺流程图;
图7为本发明的型钢梁施工工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
参照图1-7,本具体实施方式采用以下技术方案:跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法,具体如下:
1灌注桩二次成孔及型钢就位固定(以桩径Φ1500mm为例)
(1.1)施工作业面准备。以梁底部标高以下150mm作为土方开挖控制底标高,进行施工作业面土基处理。
(1.2)预埋钢板。在距桩中心1050mm且与H型钢钢骨柱腹板平行处的垫层内埋设4块260mm×200mm×12mm钢板1,其钢板面标高与混凝土面标高相平。
(1.3)场地硬化并预留桩位。采用C20混凝土浇筑2300mm宽,150mm厚的钢筋混凝土条带,内配A10@150的双向钢筋网片,超出桩边300mm,在桩位处以桩心为中心留设1700mm×1700mm×150mm的洞口2,如图1所示;
(1.4)灌注桩施工。在预留的桩位处进行钻孔,第一次钻孔深度H1=3m,直径Φ=1600mm,安装钢护筒并调整好位置,用混凝土浇筑填塞垫层与桩护筒之间空隙,第二次成孔孔径Φ1500mm,长度按照设计要求。
(1.5)灌注桩内型钢就位固定。二次成孔完毕,将H型钢吊入桩孔内,然后利用型钢柱顶钢板3上焊接的16b型(160mm×65mm×8.5mm)槽钢4(16b型槽钢4中心设置有吊耳11)搁置在桩外侧预埋钢板上,根据垫层上所弹桩位线进行准确定位,定位后将槽钢与垫层内预埋钢板满焊牢固。
桩内H型钢翼缘处采用80mm×60mm×4mm的方钢撑(护筒外翼缘矩形钢撑6-1和桩内翼缘矩形钢撑6-2)与钢护筒5上下口处焊牢固,具体方法为:当H型钢顶部校正加固完成后,派专业电焊技术人员利用软梯下至H型钢底部,利用80mm×60mm×4mm的矩形钢管6-3四个方向撑牢土体与H型钢7并焊接牢固,然后上至钢护筒底部,利用80mm×60mm×4mm的矩形钢管6-4四个方向撑牢钢护筒与H型钢7(H型钢外部为桩身12)并焊接牢固,校正就位后进行砼浇筑(砼垫层10,内配钢筋),采用双导管同时均衡浇筑,浇筑的同时随时利用垫层上桩位墨线进行拉线检测,用全站仪和水准仪进行位置和标高进行检查校正,完成就位固定如图2、图3和图4所示。
2、直螺纹套筒与钢筋的定尺连接:
对于梁下部钢筋与桩内型钢7的连接问题,因钢筋和型钢材料的刚性不同,把钢筋与直螺纹套筒连接后,将两端连接直螺纹套筒8的钢筋推放到预定位置,采用Φ8措施钢筋9焊接固定,然后完成直螺纹套筒与型钢的定尺连接,施工应从中间开始向两边进行施工。钢筋与直螺纹套筒实施连接后,套筒与型钢连接如图5所示。
所述的机械钻孔灌注桩施工工艺流程见图6所示,所述的型钢梁施工工艺流程见图7所示。
梁下部钢筋与桩内型钢翼缘的定尺连接技术
3、对于梁下部钢筋与桩内型钢的连接,把钢筋与直螺纹套筒连接后,将整段钢筋推进到预定位置,采用措施钢筋焊接固定,以防自然垂曲,钢筋间距小钢筋推进从中间向两边进行,与普通焊接相比焊接操作困难、保证焊接质量的技术难度加大。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.跨隧道型钢混凝土灌注桩、转换梁施工方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)、灌注桩二次成孔及型钢就位固定,以桩径Φ1500mm为例;(2)、直螺纹套筒与钢筋的定尺连接;(3)、梁下部钢筋与桩内型钢翼缘的定尺连接;
所述的步骤(1)具体包括以下工艺流程:
(1.1)、施工作业面准备:以梁底部标高以下150mm作为土方开挖控制底标高,进行施工作业面土基处理;
(1.2)、预埋钢板:在距桩中心1050mm且与H型钢钢骨柱腹板平行处的垫层内埋设4块260mm×200mm×12mm钢板,其钢板面标高与混凝土面标高相平;
(1.3)、场地硬化并预留桩位:采用C20混凝土浇筑2300mm宽,150mm厚的钢筋混凝土条带,内配Φ10@150的双向钢筋网片,超出桩边300mm,在桩位处以桩心为中心留设1700mm×1700mm×150mm的洞口;
(1.4)、灌注桩施工:在预留的桩位处进行钻孔,第一次钻孔深度H1=3m,直径Φ=1600mm,安钢护筒并调整好位置,用混凝土浇筑填塞垫层与钢护筒之间空隙,第二次成孔孔径Φ1500mm,长度按照设计要求;
(1.5)、灌注桩内型钢就位固定:二次成孔完毕,将H型钢吊入桩孔内,然后利用型钢柱顶钢板上焊接的16b型160mm×65mm×8.5mm槽钢搁置在桩外侧预埋钢板上,根据垫层上所弹桩位线进行准确定位,定位后将槽钢与垫层内预埋钢板满焊牢固;
桩内H型钢翼缘处采用80mm×60mm×4mm的矩形钢撑与钢护筒上下口处焊牢固,具体方法为:当H型钢顶部校正加固完成后,派专业电焊技术人员利用软梯下至H型钢底部,利用80mm×60mm×4mm的矩形钢管在4个方向撑牢土体与H型钢并焊接牢固,然后上至钢护筒底部,利用80mm×60mm×4mm的矩形钢管在4个方向撑牢钢护筒与H型钢并焊接牢固,校正就位后进行砼浇筑,采用双导管同时均衡浇筑,浇筑的同时随时利用垫层上桩位墨线进行拉线检测,用全站仪和水准仪分别进行位置和标高的检查校正,完成就位固定;
步骤(1.4)的中的钻孔灌注桩施工工艺流程为:施工准备→放样定位→清除障碍物→钻机定位→制浆→埋设护筒→选择钻进参数→钻进成孔→泥浆循环→泥浆外运→清孔→制作钢筋笼→运送钢筋笼→下钢筋笼和固定型钢→拼接导管→下导管→运输混凝土→试块制作→混凝土灌注→起拔护筒→回填桩孔;
对于梁下部钢筋与桩内型钢的连接问题,因钢筋和型钢材料的刚性不同,把钢筋与直螺纹套筒连接后,将两端连接直螺纹套筒的钢筋推放到预定位置,采用Φ8措施钢筋焊接固定,然后完成直螺纹套筒与型钢的定尺连接,施工应从中间开始向两边进行施工;钢筋与直螺纹套筒实施连接后,套筒与型钢连接;
对于梁下部钢筋与桩内型钢的连接,把钢筋与直螺纹套筒连接后,将整段钢筋推进到预定位置,采用措施钢筋焊接固定,以防自然垂曲,因钢筋间距小,所以钢筋推进从中间向两边进行,与普通焊接相比焊接操作困难、保证焊接质量的技术难度加大;
梁为型钢梁,其施工工艺流程为:施工准备→桩距校核→清除障碍物→放样定位→校核拼装梁→吊装就位→支撑焊接→焊接及验收→定尺连接及钢筋松绑→支设模板→试块制作→运输混凝土→混凝土浇筑→养护。
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