一种基于受限空间的地铁绿色建造施工调适方法技术

本发明专利技术公开一种基于受限空间的地铁绿色建造施工调适方法，包括以下步骤：步骤(1)围护结构施工；步骤(2)桩基托换保护系统；步骤(3)受限空间桩基托换；步骤(4)大体积预应力托换；步骤(5)桩基托换应力转换；步骤(6)绿色施工技术。研究地铁绿色建造技术能探索出相关地铁施工过程中的节能以及环保的相关技术，为日后相关的工程提供宝贵的经验，对气候条件类似地区地铁建造技术具有指导意义。

A method of adjustment of subway green construction based on confined space

【技术实现步骤摘要】
一种基于受限空间的地铁绿色建造施工调适方法
本专利技术属于轨道交通施工领域，涉及受限空间工况下的桩基托换技术，具体涉及一种基于受限空间的地铁绿色建造施工调适方法。
技术介绍
为拓展城市地下空间，构建多维度、立体化的城市地下快速通道交通网络已成为缓解都市核心区交通运输压力的重要途径，地铁作为地下交通最主要的形式之一，其施工空间具有空间狭小、施工难度大、资源与能源消耗大、对城市环境产生污染大等特点。因此，提高地下空间施工的速度和质量、保护地下环境是具有十分重要的现实意义的。受限空间进出口受限，容易导致通风不良等问题，可能会存在易燃易爆、有害有毒的物质堆积以及缺氧的现象发生，地铁施工空间作为典型的受限空间，在施工过程中保证人员的安全是至关重要的。绿色施工一般包括有施工单位组织和规划、施工地点综合管理、施工废料处理以及污染控制等方面。在这之中污染控制的主要内容有：噪声污染、水污染以及光污染等内容。绿色施工不仅要确保工程建设的效率和质量，也要降低能源的消耗率以及改善周围生态环境。桩基托换通过新建桩基和托换结构，将既桩基承受的上部荷载有效地转移到新托换结构及新建桩基上，在地下工程的建设实施中，地铁线位与现况运营桥梁桩基发生冲突的情况时有发生，桩基托换技术是解决此类工程问题的处理方案之一。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提出一种基于受限空间的地铁绿色建造施工调适方法，适用于在受限空间中开展桩基托换施工，具体的，适用于地铁线路与立交桥桩基冲突、不影响周围环境的情况下施工。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于受限空间的地铁绿色建造施工调适方法，包括以下步骤：步骤(1)：围护结构施工，围护结构施工是托换体系施工的前提，本方法提出采用咬合桩外加止水帷幕方式代替原设计地下连续墙，将咬合桩使用冲击钻机成孔，素混凝土桩与钢筋混凝土钻孔桩相互咬合，在基坑外侧桩墙结合处使用wss注浆的方式以达到止水的要求。对低净空围护结构施工工艺优化，控制成桩质量，以实验形式确定止水方式。步骤(2)桩基托换保护系统：桩基托换前期施工即需把既有承台挖出植筋，为保证施工过程及托换过程中匝道桥不会因沉降过大造成损伤，在匝道桥桥面下架设了6榀长型钢梁，型钢梁基础为满堂扣件脚手架，保证既有桥梁安全性。步骤(3)受限空间桩基托换，通过将桩基侵入车站主体，采用4根预应力混凝土梁对原有桥墩桩基进行托换，切除既有桩基。步骤(4)大体积预应力托换，桩基托换工程设4钻孔桩分布在围护结构南北两侧，中间施做预应力混凝土梁，完全包裹原有桥梁承台，同时将托换桩桩头凿除到相应标高，在桩头浇筑前设置千斤顶，预留后浇段。浇筑托换梁前，将既有匝道桥承台、桩等被新做托换梁包裹部分进行凿毛植筋处理，浇筑托换梁。严格掌控新旧桩基接触面施工，保证新施工托换梁施工质量。步骤(5)桩基托换应力转换，托换梁混凝土达到强度后，每根托换桩顶提前对称放置2台千斤顶，利用千斤顶施加顶升反力，待托换桩基沉降稳定后再将顶升反力卸载至拟截断障碍桩的桩身受力等于零的状态。千斤顶顶升时，八台千斤顶同时同步进行顶升作业。在新做托换梁底部以下0.5m位置，按水平方向锯断墩柱钢筋及混凝土，先环向锯断墩柱钢筋，然后逐步锯核心混凝土。随着主体基坑开挖，依序将原有障碍桩一一凿除。步骤(6)绿色施工技术：绿色施工技术贯穿于整个绿色建筑体系，产生的泥浆均采用吸污车进行抽排外运集中处理，设备清洗、场地清洁产生的废水均通过三级沉淀池排放至具有排水能力的市政雨水井；在噪声方面，施工现场对噪声进行监测，特别是在夜间，声贝超过要求时停止施工；在结构检测方面，施工所用钢筋原材、连接方式、混凝土强度均满足设计要求。所述步骤(1)围护结构施工技术详情如附图1所示，具体步骤如下：对于地铁站站主体结构下穿立交桥所形成的受限空间，桥底距现有地面较低，受桥下净空限制，对于有地连墙的工况，一般不便于采用常规的槽机施工，若采取钻孔桩机成槽、分段下放地连墙钢筋笼施工方案，钢筋笼吊装连接困难，施工风险较高，易塌孔，不宜实施，因此采用了采用咬合桩外加止水帷幕方式代替原设计地下连续墙，由于地质原因，采用wss注浆方式进行桩外止水。常规的旋挖钻不满足低净空施工环境，本方法咬合桩使用冲击钻机成孔的方式进行，对低净空围护结构施工工艺优化，控制成桩质量，以实验形式确定止水方式。所述步骤(2)桩基托换保护系统示意图如附图2所示，具体步骤如下：1)建立既有桥梁结构沉降及变形监测系统2)对地下连续墙及冠梁进行托换3)采用桩基后圧浆技术对新桩与基坑围护桩进行托换4)对于桥墩除既有线桥横梁下采用临时钢架支撑，并安装千斤顶。所述步骤(3)对处于受限空间实行桩基托换技术，施工示意图如附图3所示，主要步骤如下。1)桩基托换基坑开挖，开挖植托换梁地下1-2m。2)将桥墩位于托换梁范围内的承台、桩基及桥墩表面进行凿毛、凿毛采用采用锯齿形凿毛。3)对既有承台、墩柱和桩基凿毛区域进行植筋。4)涂刷环氧乳液水泥浆进行界面处理。所述步骤(4)大体积预应力托换技术，具体施工示意图如附图4所示，具体步骤如下。1)绑扎托换梁和桩基先浇段的钢筋，并在千斤顶和钢支垫位置预埋钢板。2)在托换梁两端基坑位置搭设支架、立模版3)浇筑托换梁和桩基先浇段混凝土4)在托换桩和托换了支架安装千斤顶，并进行安装调试5)建立托换体系应力应变及位移监测系统6)分批张拉托换了预应力钢束、对于千斤顶进行分级加载、顶升，对托换桩施压，加载至设计荷载且变形稳定后，锁定千斤顶的自锁。所述步骤(5)桩基托换应力转换，具体施工示意图如附图5所示，具体步骤如下。1)在千斤顶设置好后，放置钢立柱，完成荷载由旧桩向新桩的转换。2)截除旧桩，将千斤顶逐步卸载回零。3)焊接桩顶和相应的托梁预埋钢筋，采用C50微膨胀混凝土浇筑梁底和桩顶的顶升空间，完成托换梁和托换桩的刚性连接。4)除托换梁中部梁底已施做的防水区域外，对进行托换梁其余部分的外包进行防水施工。5)继续进行主体坑基的协调施工，完成后拆除钢支架。6)建立后期的检测体系直至车站主体施工完成。所述步骤(6)为绿色施工技术，具体内容如附图6所示，主要步骤如下所示。1)PM2.5绿色施工控制技术，通过结合现场颗粒物浓度检测，分析比较地铁绿色施工中防尘的技术手段，研究无尘化管理的适宜性技术和方法，主要可以分为挡风抑尘技术、喷洒防尘技术以及新型环保装置三个部分。2)噪声绿色施工控制技术，结合对现场的噪声检测，对施工过程中噪声形成的原理进行判别分析，研究针对性的解决方案。在定位噪声源后，分别对高频和低频噪声进行降噪。3)施工废弃物的减量控制技术，地铁施工中应制定针对性的施工现场废弃物控制方案，一方面，降低由于更新所需材料的生产及运输对环境的影响，另一方面，最大限度使用建材余料、科学利用撒落混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于受限空间的地铁绿色建造施工调适方法，其特征是，包括以下步骤：/n步骤(1)围护结构施工；/n步骤(2)桩基托换保护系统；/n步骤(3)受限空间桩基托换；/n步骤(4)大体积预应力托换；/n步骤(5)桩基托换应力转换；/n步骤(6)绿色施工技术。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于受限空间的地铁绿色建造施工调适方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤(1)围护结构施工；
步骤(2)桩基托换保护系统；
步骤(3)受限空间桩基托换；
步骤(4)大体积预应力托换；
步骤(5)桩基托换应力转换；
步骤(6)绿色施工技术。


2.根据权利要求1所述的基于受限空间的地铁绿色建造施工调适方法，其特征是，所述步骤(1)围护结构施工具体如下：采用咬合桩外加止水帷幕方式代替原设计地下连续墙，将咬合桩使用冲击钻机成孔，素混凝土桩与钢筋混凝土钻孔桩相互咬合，在基坑外侧桩墙结合处使用wss注浆的方式以达到止水的要求。


3.根据权利要求1所述的基于受限空间的地铁绿色建造施工调适方法，其特征是，所述步骤(2)桩基托换保护系统具体包括：桩基托换前期施工即需把既有承台挖出植筋，在匝道桥桥面下架设了6榀长型钢梁，型钢梁基础为满堂扣件脚手架。


4.根据权利要求1所述的基于受限空间的地铁绿色建造施工调适方法，其特征是，所述步骤(3)受限空间桩基托换是通过将桩基侵入车站主体，采用4根预应力混凝土梁对原有桥墩桩基进行托换，切除既有桩基。


5.根据权利要求1所述的基于受限空间的地铁绿色建造施工调适方法，其特征是，所述步骤(4)：大体积预应力托换具体为：桩基...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁研，鄢睿，宿皓，王智垚，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12