1.多种复合支护技术
综合管廊基坑开挖深度较大,通常基坑开挖深度为4~8 m,局部地方下穿河流、管廊交叉地段深度为8~12 m,本着安全可靠、节约投资的原则,根据不同的施工环境和施工条件分路段采用不同的基坑支护措施达到基坑支护的目的,保山综合管廊主要采取以下4种支护形式进行基坑支护,如表9-1所示。
表9-1 保山地下综合管廊常用基坑支护形式
(1)长螺旋灌注桩(或旋挖灌注桩)支护。
长螺旋灌注桩(或旋挖灌注桩)支护形式主要应用在综合管廊周边民房密集及地下存在管网分布地段,周边环境复杂,基坑开挖深度深,基坑两侧采用长螺旋灌注桩或旋挖灌注桩,灌注桩顶部设置冠梁。
长螺旋灌注桩施工工艺流程:平整场地→桩位放样→组装设备→钻机就位→钻至设计深度停止钻进→清理孔边土→边提升边用混凝土泵经由桩机内腔向孔内泵注混凝土→提出钻杆放入钢筋笼→成桩→桩头处理→冠梁施工→养护→土方开挖(支撑或锚索施工)→土方开挖。
在保山综合管廊灌注桩基坑支护中,采用了悬臂灌注桩支护(见图9-1)、拉锚结合灌注桩支护(支护加设锚索)、内支撑灌注桩支护(两侧灌注桩之间加型钢或钢管支撑,见图9-2)等灌注桩支护形式。
图9-1 悬臂灌注桩支护
图9-2 内支撑灌注桩支护
(2)拉森钢板桩+内支撑支护。
对于现有城市道路、靠近民房和设施、施工场地狭窄、地下水丰富、管廊下穿河道等区域采用拉森钢板桩+内支撑进行施工。
钢板桩施工工艺流程:测量放线→挖槽→打钢板桩→降水→第一层土方开挖→第一层内支撑安装→第二层土方开挖→人工清理基底及桩间土→垫层→防水施工→主体结构施工→回填土方→拔出钢板桩。根据基坑的深度,钢板桩之间竖向通常设置1~3道支撑,钢板桩施工实例如图9-3和图9-4所示。
图9-3 钢板桩施工实例
图9-4 下穿河道钢板桩围堰
(3)放坡+土钉支护。
放坡+土钉支护形式主要应用在部分综合管廊地段,基坑周围环境简单,但是管廊段基坑开挖深度较深,基坑两侧采用放坡+钢管土钉(见图9-6)注浆进行加固处理,放坡坡比、土钉长度和间距等设计参数根据计算确定。放坡+土钉支护剖面图如图9-5所示。(www.xing528.com)
图9-5 放坡+土钉支护剖面图
放坡+土钉施工工艺流程:测量放线→第一层基坑开挖→第一层边坡支护→第二层基坑开挖→第二层边坡支护→第三层基坑开挖→第三层边坡支护→第四层基坑开挖→第四层边坡支护→基坑支护验收。每层开挖深度按照钢管锚杆垂直高度2 m来定。土钉墙支护实例如图9-7所示。
图9-6 钢管土钉大样图(土钉长6.0~12.0 m)
图9-7 土钉墙支护实例
(4)放坡+网喷支护。
对现场比较开阔、地下水不多、土质较好的地段,为节省投资,通常采用放坡+网喷(见图9-8)施工。常用坡度有1∶0.75、1∶1和1∶1.5。喷射混凝土厚度一般为60 mm。放坡+网喷施工实例如图9-9所示。
比较几种支护形式的经济性,综合费用由低到高依次为:放坡网喷支护、土钉墙支护、钢板桩支护、灌注桩支护。
保山综合管廊工程中,一条路的基坑支护通常有两种或多种形式。基坑支护形式的选用主要是根据周边环境情况、地质报告情况、管廊的埋深、施工技术装备、施工进度等各种制约因素和条件。具体选用哪一种支护形式根据安全、经济、适用的原则经过综合分析、设计、论证后确定的。施工过程中也根据具体情况做过支护形式的方案调整,最终都满足了施工要求,取得了良好的综合环保效益和经济效益。
图9-8 网喷大样图
图9-9 放坡网喷施工实例
2.顶管施工技术
保山市中心城市综合管廊工程中的沙丙路综合管廊设置在南半幅道路机动车道下,沙丙路(永昌路—东河)段管廊节点凸出地面部分设置于大沙河南侧绿化带内,K0+932至K1+066段位于大保高速公路桥下、南侧第一跨绿化带内,本次施工采用直埋管和顶管。顶管为一根DN1200的钢筋混凝土管,内套DN800混凝土管,放置污水管。施工区域为K0+932至K1+066段,顶管预埋深度5.2 m。根据该桥相关资料及现场调查情况,现状桥梁梁底面距现状地面4.7 m。结合设计图,直埋管道埋设位置距离北侧桥桩距离为2.31 m,顶管距离南侧桥台背墙为6.18 m,施工顺序为先施工顶管,待顶管完成后再施工直埋管线,施工过程中对高速路桥梁结构安全无影响。
本工程根据以往在该区域的水文、地质条件特点,采用平衡原理先进的泥水平衡顶管掘进机,该顶机除了安全可靠外,顶管施工对地面及周围建筑物的影响可降至最小。顶管施工技术如图9-10所示。
图9-10 顶管施工技术
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