一种OPT咬合桩施工方法技术

本发明专利技术公开了一种OPT咬合桩施工方法。其技术方案要点是包括以下施工步骤：竖井开挖施工；PBA导洞和横通道开挖；在导洞和横通道内边桩的设计位置，两根边桩之间施工塑性混凝土桩；塑性混凝土桩的直径大于两根边桩的净间距；塑性混凝土桩的桩底伸入竖井底部以下地层；在相邻两根塑性混凝土桩之间施工钢筋混凝土边桩，使边桩与塑性混凝土柱相互咬合，且所有边桩和塑性混凝土桩组成一圈闭合结构，形成洞内止水帷幕。该发明专利技术可以减少地下水资源的浪费，节省了降水产生的费用，节约成本；减少了地面管井施工引起的环境、交通、路政等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种OPT咬合桩施工方法
本专利技术涉及地铁车站施工土方开挖的止水施工，特别涉及一种OPT咬合桩施工方法。
技术介绍
目前，地铁车站的施工中地下土方的开挖采用就地明挖基坑和PBA暗挖两种主要方式。由于随着城市的发展，地铁车站周围的既有建筑比较集中，地面交通流量大，地下管线复杂，协调改移难度大，工期长等原因，暗挖的PBA工法越来越多地被应用。如图2所示，“PBA”工法的物理意义是：P-桩、B-梁、A-拱，即由边桩11、中桩12、顶梁14、顶拱15共同构成初期受力体系，承受施工过程的荷载；其主要思想是将盖挖及分步暗挖法有机结合起来，发挥各自的优势，在顶拱15的保护下可以逐层向下开挖土体，施作二次衬砌，最终形成由初期支护+二次衬砌组合而成的永久承载体系。PBA工法的施工步骤为：（图1）竖井21施工——横通道22施工——导洞23施工——（图2）在导洞23内施工边桩11、中桩12、和顶梁14——顶拱15施工——（图3）从顶拱15处逐层向下开挖土体施作二次衬砌——车站楼板16、站台13等结构施工。由于地铁车站位于地面25以下较深位置，所以施工过程中需要采取临时降水措施，将地下水降至施工作业面以下。如图4所示，PBA工法施工地铁车站时，主要采用在车站周围布设一圈地面降水管井24的降水方式，但是降水管井方案会抽走大量的地下水，造成地下水资源浪费。为加强北京市地下水资源的管理和保护，减少水资源的浪费，防止相关地质灾害，北京市建设委员会、北京市水务局于2007年印发《北京市建设工程施工降水管理办法》，遵循保护优先、合理抽取、抽水有偿、综合利用的原则，对建设工程施工降水的监督管理。为进一步推进资源全面节约和循环利用，推动形成绿色发展方式和生活方式，财政部、国家税务总局、水利部于2017年联合发布的《扩大水资源税改革试点实施办法》，严格控制地下水过量开采，随后北京市也相应发布了实施办法，明确了北京市疏干降排地下水税额为4.3元/方。因此，地铁建设如仍采用降水施工不仅造成水资源浪费，而且会产生高额的费用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种OPT咬合桩施工方法，该方法能够减少地下水资源的浪费，而且节约成本。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种OPT咬合桩施工方法包括以下施工步骤：S1、竖井开挖施工；S2、PBA导洞和横通道开挖；S3、在导洞和横通道内边桩的设计位置，两根边桩之间施工塑性混凝土桩；塑性混凝土桩的直径大于两根边桩的净间距；塑性混凝土桩的桩底伸入竖井底部以下地层；S4、在相邻两根塑性混凝土桩之间施工钢筋混凝土边桩，使边桩与塑性混凝土柱相互咬合，且所有边桩和塑性混凝土桩组成一圈闭合结构，形成洞内止水帷幕。通过采用上述技术方案，能够减少地下水资源的浪费，节省了降水产生的费用，节约成本；地下水控制措施由地面管井施工变更为地下导洞内施工，减少了地面施工引起的环境、交通、路政等问题。作为优选地，步骤S4中边桩混凝土浇筑前，在边桩钻孔内、边桩与塑性混凝土桩咬合部位安装后注浆管。通过采用上述技术方案，可以弥补两桩在搭接部位较薄、垂直度偏差、以及后续桩施工对前序桩可能造成的损伤的缺陷。作为优选地，后注浆管安装在帷幕外侧、相邻桩交点处。通过采用上述技术方案，注浆时，注浆液能够直接到达漏水位置，更加有效进行止水，节约材料。作为优选地，利用设置在边桩内的后注浆管对止水帷幕进行注浆加固。通过采用上述技术方案，后注浆作为咬合部的加强方案，能够保证止水帷幕的有效性。作为优选地，步骤S3中塑性混凝土桩开挖之前，对孔口进行注浆加固，以防止塑性混凝土桩和边桩施工过程中，出现塌孔或跑浆现象。通过采用上述技术方案，不仅能够防止反循环钻进在杂填土地层钻进时出现跑浆；而且能够防止小导洞底板位于粉细砂层时出现塌孔现象；进一步增加本专利技术的适用性。作为优选地，咬合桩底部伸入隔水层内部。通过采用上述技术方案，咬合桩的桩底伸入下卧隔水层后，构成落底式帷幕，下部承压水水头没有突涌风险。作为优选地，咬合桩底部未伸入隔水层内部，土体开挖前，在设计坑底部位进行封底，封底采用注浆或冷冻的施工措施，防止基坑底部突涌。通过采用上述技术方案，通过有效的封底措施，防止基坑底部突涌。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1、能够减少地下水资源的浪费，节省了降水产生的费用，节约成本；2、地下水控制措施由地面管井施工变更为地下导洞内施工，减少了地面施工引起的环境、交通、路政等问题；3、利用边桩作为咬合桩的一部分，边桩得到更充分的利用，同时省去了暗挖过程中，对边桩之间进行的喷锚支护，大大节约了施工成本，缩短了总工期。4、通过在边桩内设置后注浆管，使得咬合部位有了加强措施，止水效果更加可靠。附图说明图1是
技术介绍
中PBA工法前阶段施工步骤示意示意图；图2是
技术介绍
中PBA工法结构示意图；图3是
技术介绍
中PBA工法车站土体开挖、楼板和站台施工状态示意图；图4是
技术介绍
中PBA工法降水井布置示意图；图5是竖井、导洞和横通道施工平面示意图；图6是竖井、导洞和横通道施工侧视图；图7是导洞和横通道内施工塑性混凝土桩示意图；图8是导洞内咬合桩止水帷幕布置图；图9是设置有后注浆管的咬合桩布置示意图；图10是咬合桩施工次序图；图11是咬合桩伸入隔水层情况下止水帷幕示意图；图12是咬合桩未伸入隔水层情况下设置封底的止水帷幕示意图；图13是竖井周围设置咬合桩止水帷幕抽水试验平面示意图。图中，11、边桩；12、中桩；13、站台；14、顶梁；15、顶拱；16、车站楼板；21、竖井；22、横通道；23、导洞；24、降水管井；25、地面；31、塑性混凝土桩；32、后注浆管；41、疏干井；42、观测井；51、含水层；52、隔水层；6、封底。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“底面”和“顶面”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。OPT咬合桩施工方法是指基于PBA工法的洞内咬合桩止水帷幕的施工方法。“OP”是指OcclusionPile的简写，代表咬合桩；“T”是Tunnel的简写，代表隧道。实施例一：一种OPT咬合桩施工方法，包括以下施工步骤：S1、结合图5与图6，竖井21开挖施工；S2、PBA横通道22和导洞23开挖；S3、对孔口进行注浆加固，以防止塑性混凝土桩31和边桩11施工过程中，出现塌孔或跑浆现象；S4、施工导墙或导坑；S5、如图6和图7所示，根据设计放样出边桩11位置，在导洞23和横通道22内两根边桩11之间施工塑性混凝土桩31；塑性混凝土桩31的直径大于两根边桩11的净间距；塑性混凝土桩31的桩底伸入竖井21底部以下地层；S6、如图8所示，在相邻两根塑性混凝土桩31之间施工钢筋混凝土边桩11，使边桩11与塑性混凝土柱相互咬合，且所有边桩11和塑性混凝土桩31组成一圈闭合结构，形成洞内止水帷幕；S7、如图9所示，在边桩11钻孔内、边桩11与塑性混凝土桩31咬合部位安装后注浆管32，优选地，后注浆管32安装在帷幕外侧、相邻桩交点处；S8、利用设置在边桩11内的后注浆管32对止水帷幕进行注浆加固；上述施工步骤中，塑性混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种OPT咬合桩施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤：S1、竖井（21）开挖施工；S2、PBA横通道（22）和导洞（23）开挖；S3、在导洞（23）和横通道（22）内边桩（11）的设计位置，两根边桩（11）之间施工塑性混凝土桩（31）；塑性混凝土桩（31）的直径大于两根边桩（11）的净间距；塑性混凝土桩（31）的桩底伸入竖井（21）底部以下地层；S4、在相邻两根塑性混凝土桩（31）之间施工钢筋混凝土边桩（11），使边桩（11）与塑性混凝土柱相互咬合，且所有边桩（11）和塑性混凝土桩（31）组成一圈闭合结构，形成洞内咬合桩止水帷幕。

【技术特征摘要】
1.一种OPT咬合桩施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤：S1、竖井（21）开挖施工；S2、PBA横通道（22）和导洞（23）开挖；S3、在导洞（23）和横通道（22）内边桩（11）的设计位置，两根边桩（11）之间施工塑性混凝土桩（31）；塑性混凝土桩（31）的直径大于两根边桩（11）的净间距；塑性混凝土桩（31）的桩底伸入竖井（21）底部以下地层；S4、在相邻两根塑性混凝土桩（31）之间施工钢筋混凝土边桩（11），使边桩（11）与塑性混凝土柱相互咬合，且所有边桩（11）和塑性混凝土桩（31）组成一圈闭合结构，形成洞内咬合桩止水帷幕。2.根据权利要求1所述的一种OPT咬合桩施工方法，其特征在于：步骤S4中边桩（11）混凝土浇筑前，在边桩（11）钻孔内、边桩（11）与塑性混凝土桩（31）咬合部位安装后注浆管（32）。3.根据权利要求2所述的一种OPT咬...

【专利技术属性】
技术研发人员：付志成，薛彦东，任汉锋，
申请(专利权)人：北京地矿工程建设有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11