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地下城市综合管廊明挖法施工技术指南
目录
TOC\o1-1\h\u8913第一章基坑支护与开挖 1
27016第二章地基处理 8
10523第三章管廊主体施工 12
17329第四章变形缝防渗、防水设计与施工 39
24554第五章外包防水与防腐设计与施工 45
管廊工程最常用的施工方法是明挖法施工。在场地允许的前提下,一般首选采用,经济安全,施工简便。
在基坑开挖后,钢筋混凝土管廊结构进行现场支模、绑扎钢筋和浇筑混凝土,按照底板、墙体、顶板的顺序进行结构施工,施工完成后采取人工分层回填土方,将管廊埋置于地下,然后恢复地面状况。
在明挖法施工中,由于受场地限制,基坑开挖除放坡开挖的形式外,一般均要采取必要的基坑支护,特别是软土地区,基坑支护方式的选择以及基坑支护的造价对管廊结构施工的工期和造价均有非常大的影响,由于管廊埋深一般在10m以内,土钉墙、复合土钉墙以及钢板桩、排桩、地下连续墙、止水帷幕等常用支护形式均在管廊开挖中得到应用。
管廊工程的埋置深度较浅,地基承载能力不足,常常需要进行地基处理,常用的地基处理方式包括换填、管桩、水泥搅拌桩等。由于管廊工程一般采用支护开挖方式,基槽较窄,管廊顶面标高一米以下采用人工回填,一米以上采用机械回填。
管廊结构施工采用的模板形式一般采用胶合板模板散支散拼、中型钢模、塑料模板、大钢模以及专门设计的隧道模板体系。脚手架采用传统的脚手架支撑体系,目前采用较多的为盘扣脚手架内支撑体系,安全可靠。钢筋加工主要是工厂化预制和现场加工两种方式。混凝土采用商品混凝土技术。
明挖法施工技术主要包括基坑支护技术、地基处理技术、模板脚手架技术以及钢筋和商品混凝土应用技术。
第一章基坑支护与开挖
支护型式选择
城市综合管廊埋深根据地下设施竖向综合规划、行车荷载、绿化种植及当地的冰冻深度等因素综合确定。一般干线综合管廊设置在机动车道、道路绿化带下面;支线综合管廊设置在道路绿化非机动车道下;缆线综合管廊设置在人行道下。在交通运输繁忙或地下管线较多的城市主干道以及配合轨道交通、地下道路、城市地下综合体等建设工程地段一般埋深较深。
基坑深度较深时,支护形式主要有地下连续墙、钻孔灌注桩、钻孔咬合桩、SMW工法桩、工字钢桩和钢板桩等,一般情况可以满足6米-20米的基坑。深度较浅时,
支护形式主要采取放坡开挖、土钉墙喷锚、土层锚杆喷锚、钢板桩悬臂等,一般情况可以满足3m-9m的基坑。常用支护形式的对比见表1
表1围护结构选择对比分析表
支护方式
放坡开挖
土钉墙
钢板桩加钢支
撑
SMW工法桩
钢板桩悬臂
水文地质条件
地下水位低,土质较好的砂土、砂砾
有一定粘结性的杂填土、粘性土、粉土、黄土与弱胶结
的砂土边坡
多水的软土地层
软土、地下水位高
多水的软土地层
现场条件
施工现场不受
其他外界条件限制
施工现场受外
界条件一定限制
基坑周边环境
复杂,施工作业面小
施工现场工作面狭小
对地质及场地有一定限制
适用范围
不适用于城市中施工作业面狭小、地下管网较多的断面。
基坑边坡稳定性较差、放坡开挖方案不能满足要求的条件下进行
适用于场地受限的工程
用于城市高架桥下等施工,空间受限制的场合,或海底筑墙,或软弱地基加
固
适用于场地受限的工程
施工效率
效率高
效率较高
效率低
效率低
效率高
施工难度
简单
简单
难
难
一般
施工成本
造价低
造价较高
造价较高
造价高
造价低
支护施工要点
放坡开挖施工如果基底位于地下水位以下,则需要及时降水,确保水位低于基底500mm以上,稳定后方可进行管廊基础施工。
放坡开挖施工图
土钉墙施工分层开挖,分层支护,每层不超过2m。要控制好面层的厚度,保证土钉锚杆注浆饱满。
土钉墙支护施工图
钢板桩加钢支撑施工是管廊围护结构最常用的方法。土层为砂类土、黏性土、碎石土及风化岩等较适合使用钢板桩,一般最大开挖深度在7~8m。
钢板桩可采用租赁及购买形式。采用导梁支架控制水平位置和垂直度。一般可采用振拔机(470)或者振动锤(60KW)等进行施工。对于强风化泥岩需要采用长螺旋钻机进行引孔,振动锤对控制钢板桩垂直度及打入效果较好,而振拔机速度上要快于振动锤。当发现钢板桩倾斜超过2%时应该拔出重打。
钢板桩打入施工结束后,即可开挖围檩处的土方,为了便于焊接牛腿施工常超挖30-50cm深度,牛腿施工结束后,设置围檩和支撑,然后开挖第一层土方,如有第二层支撑,安装第二层支撑,以此类推,直至挖至基坑底部。
钢管支撑多采用Φ609316mm,通常由3根40B工型钢或者双拼40H型钢焊接而成,钢支撑需要根据基坑深度、两侧临时荷载等经过计算
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