一种隧道下穿既有桥梁桩基的施工方法技术

本发明专利技术公开了一种隧道下穿既有桥梁桩基的施工方法，其特征在于：所述施工方法包括如下步骤：注浆试验，注浆施工前在高架桥既有基桩周围分别钻取2～3个注浆孔，在注浆孔内注入注浆液，使注浆填充注浆孔的所有空隙，然后检验注浆液技术参数；确定注浆范围、布孔与植入微型桩和注浆，注浆养护完成后在既有桩基的顶端施工制备一个承台，使新建成的承台与既有桩基之间得到加固，既有桩基加固施工结束后分别对既有桩基左右两侧的左线隧道和右线隧道依次进行开挖。本发明专利技术能够保证上部高架桥的正常通行，避免桥梁既有桩基因拆复建所引起的工期延误和经济损失，尽最大可能地保留高架桥的功能需求，防止因隧道开挖引起的桩基沉降。防止因隧道开挖引起的桩基沉降。防止因隧道开挖引起的桩基沉降。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道下穿既有桥梁桩基的施工方法


[0001]本专利技术属于土木工程
，尤其涉及一种隧道下穿既有桥梁桩基的施工方法。

技术介绍

[0002]随着我国城市基础设施的大规模建设，不可避免地出现新建设施与既有设施的空间交叠。当隧道在既有桥梁桩基下方穿过施工时，桥梁桩基必须具有足够的强度和稳定性，为了保证隧道的正常安全施工，有时会出现桥梁桩基的加固和保护难题，特别是地下水丰富、粘结力差的砂土地基中，隧道开挖的卸载作用，可能会引起上部桩基的附加沉降；处理此类问题的思路有将既有桩基拆除重建和桩基托换等，其中拆除重建会带来一系列的工程和经济问题，故较少采用拆除重建这样的方案。为此现在基本上采用桩基托换方法，现有的桩基托换方法往往是在被托换桩基的两侧打入新的承载桩，将新承载桩上部用托换梁连接起来，并在新桩和托换梁之间布设千斤顶以加快新桩的沉降，使之尽快稳定，最后逐步卸载，从而防止隧道开挖施工的卸荷作用导致桩基附加沉降；由于隧道内部处于中空状态，由于地质结构的影响，此类施工方法容易受到外部作用力影响(例如水压)而容易发生塌陷，而且这类桥梁桩基在施工过程中存在安装比较麻烦，操作不便，容易造成加工不稳定的现象，甚至会影响桥梁的正常使用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种隧道下穿既有桥梁桩基的施工方法，本专利技术的施工方法能够保证上部高架桥的正常通行，避免桥梁既有桩基因拆复建所引起的工期延误和经济损失，尽最大可能地保留高架桥的功能需求，防止因隧道开挖引起的桩基沉降。为了实现上述目的，专利技术采用以下技术效果：
[0004]根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种隧道下穿既有桥梁桩基的施工方法，所述施工方法包括如下步骤：
[0005]步骤1：注浆试验，注浆施工前在高架桥既有基桩周围分别钻取2～3个注浆孔，在注浆孔内注入注浆液，使注浆填充注浆孔的所有空隙，然后检验注浆液技术参数；
[0006]步骤2：确定注浆范围，按照交通组织方式和施工顺序对高架桥既有桩基进行分区，通过初步确定既有桩基变形在土层中的影响半径范围，根据影响半径范围确定桩基外围的注浆范围；
[0007]步骤3：布孔与植入微型桩，在每个既有桩基的注浆范围至少布设两圈沿深度方向的微型桩孔，微型桩孔离既有桩基外围的距离越小其深度越深，每个微型桩孔施工完毕后及时植入微型桩，直到施工完最后一个微型桩孔，在所述微型桩的下部设有锥头，在微型桩的桩身上布有透浆孔；
[0008]步骤4：注浆，注浆顺序为先既有桩基的周边后中间，在既有桩基变形影响范围内逐步对微型桩进行注浆，注浆时分别在相互对称微型桩内进行对称注浆，注浆压力与地质
条件和深度相适应，从下到上的注浆压力逐级递减；
[0009]步骤5：承台施工，注浆养护完成后在既有桩基的顶端施工制备一个承台，使新建成的承台与既有桩基之间得到加固，完成既有桩基、承台与桥梁之间的承载支撑托换；
[0010]步骤6：隧道开挖施工，既有桩基1加固施工结束后进行隧道开挖，采用顺序开挖的方式，分别对既有桩基左右两侧的左线隧道和右线隧道依次进行开挖，开挖过程中对既有桩基的沉降进行实时监测。
[0011]上述方案进一步优选的，所述施工方法还包括检查验证，所述检查验证包括对注浆过程进行检查和注浆结束时进行检查验证，对注浆过程进行检查包括浆液胶凝时间；注浆结束时进行检查验证包括注浆效果验证、检查注浆记录并确定注浆量是否达到设计标准、检查承台施工过程中的承台尺寸、表面平整度、钢筋安装质量和混凝土标号是否达到质量标准。
[0012]上述方案进一步优选的，注浆结束时的注浆效果验证包括如下步骤，注浆结束后在承台周边的2米范围内设置监测孔，监测注浆效果，满足检查验证结果，则认为注浆达到效果，方可进行后续隧道施工安排。
[0013]上述方案进一步优选的，步骤4中，每根微型桩内的注浆压力达到设计终压的1.5倍使持续注浆10分钟以上，当地面隆起值超过30毫米浆液时结束该微型桩的注浆。
[0014]上述方案进一步优选的，对既有桩基的沉降进行实时监测按照如下步骤进行：在既有桩基周围布置位移传感器，实时测量既有桩基的竖向位移，当出现竖向位移过大的紧急情况时停止施工。
[0015]上述方案进一步优选的，步骤6中，所述微型桩孔包括布设于既有桩基周围两圈且沿深度方向的内层微型桩孔和外层微型桩孔，内层微型桩孔2与外层微型桩孔之间呈交错布置，且内层微型桩孔的深度大于外层微型桩孔的深度。
[0016]上述方案进一步优选的，步骤5中，在既有桩基的顶端施工制备一个承台具体步骤为：先对既有桩基接的触面进行粗糙度处理，然后在既有桩基上方设置承台浇注支模；再根据设计要求进行承台钢筋笼加工，将承台钢筋笼加布置在承台浇注支模内部，然后在承台浇注支模内浇筑混凝土，使承台钢筋笼、混凝土与既有桩基凝结固化为一体；最后，完成养护使混凝土充分硬化后，对承台浇注支模进行拆除，完成新建承台的施工。
[0017]上述方案进一步优选的，在注浆作业前，在既有桩基地表附近埋设位移观测点，在注浆前过程中还对注浆参数进行动态控制，其中，动态控制主要包括根据现场实际注浆情况及时调整注浆压力和注浆量、对地表位移观测点进行实时监测以及根据监测结果及时反馈控制注浆速度、注浆参数和对微型桩孔串浆、冒浆现象的观察。
[0018]上述方案进一步优选的，步骤2中，根据影响半径范围确定桩基外围的注浆范围包括如下步骤：
[0019]以桩基中心原点，在基桩影响半径区域周围的土层中建立变形监测点，其中，变形监测点随注浆深度增大距离桩基距离逐级递增大；
[0020]在每个变形监测点获取土层变形图像，对土层变形图像进行对比分析并生成目标土层深度变形分布图，根据变形分布图确定不同深度的浆液扩散半径；
[0021]在每个变形监测点的浆液扩散半径之外再增加一段距离作为桩基外围的最大注浆半径。
[0022]专利技术采用了上述技术方案，专利技术具有以下技术效果：
[0023](1)、本专利技术提的隧道下穿既有桥梁桩基的施工方法，将既有桩基通过微型桩和承台进行预先加固，防止隧道开挖的卸荷作用导致桩基附加沉降，能保证上部高架桥的正常通行，避免了因为桥梁拆复建所引起巨大的经济损失和工期延误，消除了桥梁因隧道开挖引起的沉降变形风险，尽最大可能地保留了原有高架桥的功能需求，其加固结构设计和施工过程符合工程实际。
附图说明
[0024]图1是本专利技术的一种隧道下穿既有桥梁桩基的施工方法的施工步流程图；
[0025]图2是本专利技术的桥梁既有桩基沉降示意图
[0026]图3是本专利技术的内层微型桩孔示意图
[0027]图4是本专利技术的外层微型桩孔示意图
[0028]图5是本专利技术的承台示意图
[0029]图6是本专利技术的左线和右线隧道开挖施工示意图；
[0030]附图中，既有桩基1，微型桩2，承台3，内层微型桩孔21，外层微型桩孔22，微型桩锥头23，微型桩透浆孔24，左线隧道41、右线隧道42。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道下穿既有桥梁桩基的施工方法，其特征在于：所述施工方法包括如下步骤：步骤1：注浆试验，注浆施工前在高架桥既有基桩周围分别钻取2～3个注浆孔，在注浆孔内注入注浆液，使注浆填充注浆孔的所有空隙，然后检验注浆液技术参数；步骤2：确定注浆范围，按照交通组织方式和施工顺序对高架桥既有桩基进行分区，通过初步确定既有桩基变形在土层中的影响半径范围，根据影响半径范围确定桩基外围的注浆范围；步骤3：布孔与植入微型桩，在每个既有桩基的注浆范围至少布设两圈沿深度方向的微型桩孔，微型桩孔离既有桩基外围的距离越小其深度越深，每个微型桩孔施工完毕后及时植入微型桩，直到施工完最后一个微型桩孔，在所述微型桩的下部设有锥头，在微型桩的桩身上布有透浆孔；步骤4：注浆，注浆顺序为先既有桩基的周边后中间，在既有桩基变形影响范围内逐步对微型桩进行注浆，注浆时分别在相互对称微型桩内进行对称注浆，注浆压力与地质条件和深度相适应，从下到上的注浆压力逐级递减；步骤5：承台施工，注浆养护完成后在既有桩基的顶端施工制备一个承台，使新建成的承台与既有桩基之间得到加固，完成既有桩基、承台与桥梁之间的承载支撑托换；步骤6：隧道开挖施工，既有桩基加固施工结束后进行隧道开挖，采用顺序开挖的方式，分别对既有桩基左右两侧的左线隧道和右线隧道依次进行开挖，开挖过程中对既有桩基的沉降进行实时监测。2.根据权利要求1所述的一种隧道下穿既有桥梁桩基的施工方法，其特征在于：所述施工方法还包括检查验证，所述检查验证包括对注浆过程进行检查和注浆结束时进行检查验证，对注浆过程进行检查包括浆液胶凝时间；注浆结束时进行检查验证包括注浆效果验证、检查注浆记录并确定注浆量是否达到设计标准、检查承台施工过程中的承台尺寸、表面平整度、钢筋安装质量和混凝土标号是否达到质量标准。3.根据权利要求2所述的一种隧道下穿既有桥梁桩基的施工方法，其特征在于：注浆结束时的注浆效果验证包括如下步骤，注浆结束后在承台周边的2米范围内设置监测孔，监测注浆效果，满足检查验证结果，则认为注浆达到效果，方可进行后续隧道施工安排。4.根据权利要求1所述的一种隧道下穿既有桥梁桩基的施工方法，其特征在于：步骤4中，每根微...

【专利技术属性】
技术研发人员：张江涛，蒲振华，胡自强，曾俊雄，乜国新，吴红英，张玉栋，李权超，马永飞，何博，范坤，江杰，陈朝棋，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：