一种既有电线杆四周全开挖时的钢管桩支护及施工方法技术

本发明专利技术涉及一种既有电线杆四周全开挖时的钢管桩支护及施工方法，包括，土层内分别插入有微型钢管桩钢管与锚索张拉锚固墩台，微型钢管桩钢管接长时采用大号钢管套筒焊接，微型钢管桩钢管结合有水泥砂浆，微型钢管桩钢管顶部安装有内外对拼的环形槽钢冠梁，微型钢管桩内围地面上浇筑有混凝土硬化层，槽钢冠梁上焊接有三根交叉呈三角形的钢管连杆，环形微型钢管桩外围垫一道隔离铁皮，隔离铁皮外安装有环形捆绑式预应力锚索，环形微型钢管桩外围土层内埋设有锚索张拉锚固墩台，环形捆绑式预应力锚索通过锚索张拉锚固墩台紧固，锚索张拉锚固墩台由槽钢、加强钢板一、加强钢板二、加强钢板三、混凝土墩、钢垫板与专用锚具组成。钢垫板与专用锚具组成。钢垫板与专用锚具组成。

【技术实现步骤摘要】
一种既有电线杆四周全开挖时的钢管桩支护及施工方法


[0001]本专利技术涉及市政工程、建筑基坑支护工程、边坡工程和岩土工程施工
，具体为一种既有电线杆四周全开挖时的钢管桩支护及施工方法。

技术介绍

[0002]在市政工程、建筑基坑支护工程、边坡工程和岩土工程的施工中，常常会遇到既有电线杆四周全开挖时的情况，这些电线杆包括水泥杆、钢管杆甚至铁架塔。此时要么停工等待电力部门协助改线迁移，直到对既有电线杆妥善地改线迁移完毕再施工，这样一般会长时间延误开挖施工的工期，经济代价也较高。要么先对电线杆地基及周围土体进行临时加固，以确保电线杆维持正常供电使用，且不耽误电线杆四周土方的全开挖工作。《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46
‑
2005）第4.1.8条规定：“在外电架空线路附近开挖沟槽时，必须会同有关部门采取加固措施，防止外电架空线路电杆倾斜、悬倒。”而加固方式如果采用能抵抗较大土压力、支护加固效果较好的静压钢板桩、高压旋喷桩、水泥土搅拌桩等，则可能因为静压桩机、高压旋喷桩机和水泥土搅拌桩机等施工设备的超高而造成高压电线下的危险作业，导致触电等安全事故。当土方开挖深度较大，即涉及到深基坑施工时，或者既有电线杆用于较高压输电，本身体型大且稳定要求高，又不得不采用上述能抵抗较大土压力、支护加固效果较好的方法或类似的支护桩型。可是，目前暂没有系统稳妥的加固方法供技术人员参考。
[0003]已有中国专利申请号CN201510430135.6的专利公布了“一种临近深基坑的电线杆基础加固保护方法”，采用的是三侧边围护方法：在电线杆靠近基坑的一侧，沿地下墙的方向打入高压旋喷桩，再向旋喷桩内采用挖机或机械手打（插）入槽钢；电线杆两侧垂直于地下墙（即基坑边线）的方向采用挖机或机械手打（插）入槽钢；最后在槽钢外侧设置钢围檩，钢围檩与槽钢焊接为一个整体。这种处理方法缺点如下:1）限于一侧边临近基坑时设置，周围全开挖时无法实现对既有电线杆的有效保护；2）高压旋喷桩设备如超高则难以在高压线下实施；3）距离高压线杆较近的情况下打插槽钢的震动存在一定的安全隐患；4）两侧仅采用槽钢或者型钢加固，对土体提供的支护作用力较小，加固效果有限。
[0004]已有中国专利申请号CN201910754817.0的专利公布了“一种深基坑开挖区既有高压电线杆原位保护方法”，采用在以电线杆为圆心、1.5m为半径的圆周处钻孔，孔间距30cm，每个钻孔安装3根25mm直径钢筋做成的钢筋束（锚筋束），再灌注水泥浆，形成锚筋桩，最后将锚筋束顶部用直径16mm钢筋沿外露的钢筋束外围环绕并逐一焊接，再用直径16mm的钢筋制作拉结筋将对向钢筋束对拉焊接固定，即采用16mm钢筋将高压线杆与外围钢筋束逐一焊接固定，呈放射状，形成整体。这种加固方法的思想是可取的，但是钢筋束柔性较大，很难提供较大的支护作用力，加固作用十分有限；且钢筋束不属于钢筋笼，无规范依据，承载力无计算依据，设计时不易推广；该专利技术明确采用洛阳铲作为成孔工具，成孔直径小，成孔速度慢，局限性太大。
[0005]已有中国专利申请号CN201220064883.9的专利公布了“沟槽内线杆加固活动卡
具”，采用第一卡环、第二卡环、两个底梁、活动连接杆支撑线杆，线杆基础全部被挖除悬空，基础稳定性失效，仅仅依靠上述几个简单结构，稳定性极差，风险极大，不适用于既有高压线杆的加固，实际施工中也难以被电力、市政和监管部门批准采用的。
[0006]已有中国专利申请号CN201610086778.8的专利公布了“一种高压线杆保护装置”，高压电线杆根部地下设有第一混凝土浇筑层，高压线杆地段与地面接触处设有预埋钢板，地面上以电线杆为交叉点设置十字交叉工字钢的地梁，上部设置斜杆支撑，支撑上端通过抱箍与电线杆的接触、下端与地梁连接。距离电线杆近的地梁端部下面设置混凝土基础。该方法以混凝土加固电线杆地基结合工字钢地梁和斜支撑的方式，地梁占空间范围较大，电线杆根部浇筑混凝土需先挖除线杆周围部分土体，存在一定的安全隐患。因为电线杆根部土体不能深挖，浇筑混凝土的厚度必然偏小，地基加固深度有限，进而所能提供的加工作用力有限。
[0007]论文《高压线超近距离下基坑开挖方法研究》对多个高压线杆采用了多种围护结构：1）单管旋喷桩配合拉森钢板桩支护；2）采用放坡后在坡底施工钻孔灌注桩，钢筋笼为多节制作，每节不大于3m，辅以单管旋喷桩支护。该法能够提供足够的支护作用力，涉及到钢筋笼制作、吊装等，施工难度较大，且钻孔灌桩孔径较大，对电线杆周围土体扰动较大，尤其是地下水较浅时，存在一定的塌孔风险，灌注桩的施工将对电线杆周围土体稳定性产生较大影响，所以必须距离电线杆较远距离钻孔，这样电线杆周围保留的土体过大，这在实际工程中是十分不经济的，基坑开挖在此处受限较大。
[0008]论文《微型钢管桩在临近基坑的基础加固中的应用》在电线杆地面附近设置一混凝土承台1（方形），承台尺寸为2.5m（长）
×
2.5m（宽）
×
0.4m（高），确保承台1与电线杆紧密结合，在承台1外侧约7.0m处设置承台2（等边三角形承台，边长1.8m，厚度0.8m），承台1和承台2之间采用2根钢筋连接。承台1和承台2下面均设置微型钢管桩（孔径200mm，内置114
×
4mm的钢管，孔内注水泥净浆），承台1下面设置两排钢管桩，承台2设置3根钢管桩。钢管桩加固了电线杆周围新设置的承台，以及基坑侧边的土钉墙支护结合起来，形成复合土钉墙加固方式。该方法能够对临近基坑边缘的电线杆进行加固，且在电线杆周围的承台1距离7m之外另设承台2，这极大占用了支护空间，对既有电线杆四周全开挖时的情形显然不适用。
[0009]目前，注浆钢管桩为成熟的地基处理或基坑支护手段之一。《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79
‑
2012）条文“9.4 注浆钢管桩”对钢管桩的施工方式（静压或植入）、水泥浆制备、灌浆、钢管连接等施工方法和工艺进行了规定。《既有建筑地基基础加固技术规范》（JGJ 123
‑
2012）条文“11.5 树根桩”规定可以用钢管代替树根桩中的钢筋笼，也详细规定了注浆材料、注浆工艺等。注浆钢管桩或树根桩完全可以应用到加固既有电线杆地基土体的施工中，但是目前尚无此类应用的专利技术或报道，这也是本专利技术专利将要解决的问题。
[0010]已公开的技术专利《加固公路岩石边坡的捆绑式预应力钢绞线锚索》（申请号201120233338.3，授权公告号CN20214593U）中的“捆绑”是指用“绑扎铅丝”将四根钢绞线捆绑起来在锚孔里锚固使用，还是直线型的受力结构，锚索被“绑扎铅丝”捆绑着使用而已，而非是使用了锚索类似于绳索的环向捆绑或捆束的功能。
[0011]已公开的专利技术专利《一种作为主体结构立柱的捆绑式锚索复合桩结构及其施工方法》（申请(专利)号：CN201510454521.9，授权公布号：CN105064355B），所称的“捆绑式锚索”是传统的钻孔（锚索孔）中的直线拉伸受本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种既有电线杆四周全开挖时的钢管桩支护及施工方法，包括电线杆基础（1）与土层（11），其特征在于：所述电线杆基础（1）的内部固定安装有电线杆，电线杆的外表面套接有光圆钢筋（2），所述土层（11）内分别安装有微型钢管桩钢管（3）与锚索张拉锚固墩台（10），所述微型钢管桩钢管（3）内围的土层（11）的上端面覆盖一层混凝土硬化层（6），所述微型钢管桩钢管（3）的外表面套接有大号钢管套筒（301），所述微型钢管桩钢管（3）的管壁内外浇筑有水泥砂浆（4），所述微型钢管桩钢管（3）和凝固后的水泥砂浆（4）共同形成微型钢管桩，所述微型钢管桩钢管（3）的顶部安装有内外对拼的环形槽钢冠梁（5），所述内外对拼的环形槽钢冠梁（5）上焊接有三组钢管连杆（7），所述钢管连杆（7）的直径为48mm，三组所述钢管连杆（7）交叉呈三角形，所述锚索张拉锚固墩台（10）由槽钢（101）、加强钢板一（102）、加强钢板二（103）、加强钢板三（104）、混凝土墩（105）、钢垫板（106）与专用锚具（107）组成；所述微型钢管桩钢管（3）外围的土层（11）开挖到基坑底标高后浇筑埋设有混凝土墩（105），所述混凝土墩（105）的内部插入有两组槽钢（101），两组所述槽钢（101）上分别焊接有加强钢板一（102）、加强钢板二（103）与加强钢板三（104），两组所述槽钢（101）上均开设有通孔，所述通孔的内表面插入有环形捆绑式预应力锚索（9），所述环形捆绑式预应力锚索（9）材料为1860级钢绞线，所述槽钢（101）的一侧固定安装有钢垫板（106），所述钢垫板（106）的一侧固定安装有专用锚具（107）。2.根据权利要求1所述的一种既有电线杆四周全开挖时的钢管桩支护及施工方法，其特征在于：所述微型钢管桩四周的基坑开挖后，在微型钢管桩围城的桩状支护结构外表面的下部设置有隔离铁皮（8），所述隔离铁皮（8）的外表面设置有环形捆绑式预应力锚索（9）。3.根据权利要求1所述的一种既有电线杆四周全开挖时的钢管桩支护及施工方法，其特征在于：所述内外对拼的环形槽钢冠梁（5）的下端面与混凝土硬化层（6）的上端面接触。4.一种既有电线杆四周全开挖时的钢管桩支护及施工方法，其特征在于：安装步骤如下，S1：首先定位测量微型钢管桩钢管（3）的安装孔位，以既有电线杆为圆心，2m半径画圆弧，圆弧即为微型钢管桩钢管（3）的桩心位置连线，具体采用6mm直径光圆钢筋，以电线杆圆桩弯折成弯钩，后将光圆钢筋（2）旋转一圈测量画出2m半径的圆弧，再在圆弧上等间距点标注出28个点，钢管桩中心的直线距离约为448mm，即为每一个微型钢管桩钢管（3）的定位中心；S2：完成微型钢管桩钢管（3）的安装孔位的施工，施工钻孔，采用钻机设备为小型履带式潜孔钻机或履带式锚固钻机，机身行程架高度均不超过3.4m，满足一般高压线下的安全施工距离，该安全距离为《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46
‑
2005）第4.1.6条“防护设施与外电线路之间的最小安全距离”，钻孔的直径为220mm，钻孔深度为周围基坑的开挖深度加上6m的入土嵌固深度；S3：钻孔完成后安装微型钢管桩钢管（3）：钢管直径140mm，在加工钢管时，要满足两个条件：一是使得微型钢管桩钢管（3）的顶部超过既有电线杆原地面高度0.5m，二是单节微型钢管桩钢管（3）长度根据电线杆的高度所确定的安全施工高度确定，必须满足《施工现场临时用电安全技术规范》，（JGJ46
‑
2005）第4.1.6条“防护设施与外电线路之间的最小安全距离”，微型钢管桩钢管（3）总长度为周围基坑的开挖深度加上6m的入土嵌固深度，则微型钢
管桩钢管（3）的长度为：周围基坑的开挖深度加上6m的入土嵌固深度，再加上0.5m（也即是钻孔深度加上0.5m），钢管原材先切割分段，比如切割成2m、3m一节，然后再在施工的过程中接长，即一节钢管放入钻孔后在孔口处接长，节与节之间采用大直径的大号钢管套筒（301）焊接，即采用节长为50cm长度的钢管作为套筒，两节插入套筒均不少于20cm，吊装时利用小型履带式潜孔钻机或履带式锚固钻机设备所自带...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜文富，孙文来，
申请(专利权)人：山东建材勘察测绘研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：