【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于桩基，特别涉及一种复杂条件下薄顶板岩溶地层中支撑结构的施工方法。
技术介绍
1、伴随着经济的迅速发展，城市化进程的加快，人口急剧增长，城市轨道交通凭借其快捷、便利、环保的特点，成为短距离交通出行的首选，有效的缓解了城市交通拥堵的现象。地铁车站的施工常常穿越复杂的岩溶地层，因此岩溶处理往往成为了施工的难点。传统的含溶洞立柱施工，水泥浆（水泥砂浆）灌注及旋喷加固的方法，这样不仅施工慢还可能在施工中造成塌孔和局部失稳。这就需要进行针对性的支撑结构的施工设计。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种复杂条件下薄顶板岩溶地层中支撑结构的施工方法，用以解决含溶洞中桩柱的钻孔、护筒的交替使用以及一体化浇筑等技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种复杂条件下薄顶板岩溶地层中支撑结构的施工方法，复杂条件下薄顶板岩溶地层中支撑结构包含软弱地层、位于软弱地层下方的岩层、位于岩层中的溶洞、预先临时穿接溶洞且底部固定与岩层的大护筒、套接于大护筒内部的小护筒、设置于小护筒内部的桩基以及连接于桩基顶部的钢管柱；
4、大护筒自地面软弱地层、溶洞至嵌固的岩层通长设置，大护筒的内径大于小护筒外径；
5、应用复杂条件下薄顶板岩溶地层中支撑结构的施工方法，具体步骤如下：
6、步骤一、平整场地，清除松散杂填土层；布设测量控制网；在现场设置井字测量控制网和水准点，并进行反复复核；
7、步骤二、根据设计图纸，计算
8、步骤三、通过模铸制作大护筒，在钻孔前先埋设大护筒；采用全回转钻机进行钻进，钻机沿桩位垂直方向钻进；
9、步骤四、采用钢板卷制作小护筒且四周固定牢靠防止倾倒，在小护筒顶部设置有吊孔，还设置有担杆穿接孔；
10、步骤五、大护筒中钻孔完毕后，在大护筒内穿接小护筒；小护筒预先在地面胎架上进行接长；
11、步骤六、小护筒吊装到位后，担接固定在孔口上方，对每节之前的连接焊缝全部采用双面开坡口进行满焊；
12、步骤七、小护筒固定装置移除后，在其自身重力作用下，下沉至孔底，根据绑扎在小护筒顶端的测绳数值确定是否到达孔底；
13、步骤八、小护筒埋设至孔底后，安装桩基钢筋笼及钢管柱；提升大护筒至桩顶标高，并浇筑桩混凝土；
14、步骤九、桩基浇筑完成后，接长大护筒，采用螺栓连接；连接完成后，全回转钻机就位，拔出大护筒。
15、进一步的，当溶洞位于桩基和钢管柱交接处，提升大护筒后通过桩混凝土进行填充，直至溶洞填充完成，且大护筒内径至少大于小护筒外径20cm。
16、进一步的，大护筒底部下放至桩基桩底标高，大护筒与坑壁之间用粘土分层夯实；待大护筒钻进至溶洞底标高后，吊放小护筒，代替大护筒起到护壁的作用，吊放完毕后全回转钻机就位，拔出大护筒。
17、进一步的，对于大护筒进行定位预埋，定位允许偏差：纵向±20mm；横向0～+50mm；垂直度0.5%；大护筒埋置宜高出地面30～40cm，以保持孔内水位高于孔外水位或地面。
18、进一步的，小护筒接长在平坦的胎架上进行，将数节管节对接形成6m/节的护筒；焊接前先调正轴心；相邻管节纵焊缝应错开90°，然后进行焊接；上下节护筒焊接时应校正垂直度，对口间隙2-3mm。
19、进一步的，小护筒顶部高度大于桩基标高不少于1.5m；且小护筒顶部不超过所在溶洞处顶标高；超出桩基部分设置吊装孔和担杆接孔。
20、进一步的，小护筒顶部在桩基顶端高度处设置有应力传感器和应变传感器，通过在浇筑中的应力和应变变化控制桩基的浇筑。
21、进一步的，钢管柱和桩基钢筋笼一同吊装下方；吊放时先将桩基钢筋笼下方至顶部位于钻孔上方，而后暂停吊放固定连接钢管柱，待复核位置符合设计要求后一同下放钢管柱和桩基钢筋笼。
22、本专利技术的有益效果体现在：
23、1）本专利技术通过大护筒和小护筒的交替性设置，既利用了大护筒的刚性作为外周的围护从而便于钻孔，又利用了小护筒进行桩基的浇筑；而且大护筒拔出后可循环使用；
24、2）本专利技术通过钢管柱先插法施工工艺，可实现中立柱施工自动化、可视化、快速高精度安装，施工效率高，钢筋笼和钢管柱依次安装，混凝土一次性浇筑，有效的缩短成孔周期。
25、3）本专利技术采用全回转钻机进行全护筒钻进，在有效防止坍孔的同时保证了桩身垂直度，减少了常规中立柱成孔频繁测量的次数，提高了成孔效率，缩短了成孔周期。
26、4）在岩溶地层进行溶洞处理时，采用大护筒+小护筒的方法，相较于传统的注浆，节约了成本，缩短了成孔周期；相较于旋喷桩加固，提高了防护强度，避免了桩间孔隙泄露，降低了安全风险。
27、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解；本专利技术的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。
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1.一种复杂条件下薄顶板岩溶地层中支撑结构的施工方法，其特征在于，复杂条件下薄顶板岩溶地层中支撑结构包含软弱地层（1）、位于软弱地层（1）下方的岩层（2）、位于岩层（2）中的溶洞（3）、预先临时穿接溶洞（3）且底部固定与岩层（2）的大护筒（4）、套接于大护筒（4）内部的小护筒（5）、设置于小护筒（5）内部的桩基以及连接于桩基顶部的钢管柱（7）；
2.如权利要求1所述的一种复杂条件下薄顶板岩溶地层中支撑结构的施工方法，其特征在于，当溶洞（3）位于桩基和钢管柱（7）交接处，提升大护筒（4）后通过桩混凝土（8）进行填充，直至溶洞（3）填充完成，且大护筒（4）内径至少大于小护筒（5）外径20cm。
3.如权利要求1所述的一种复杂条件下薄顶板岩溶地层中支撑结构的施工方法，其特征在于，大护筒（4）底部下放至桩基桩底标高，大护筒（4）与坑壁之间用粘土分层夯实；待大护筒（4）钻进至溶洞（3）底标高后，吊放小护筒（5），代替大护筒（4）起到护壁的作用，吊放完毕后全回转钻机就位，拔出大护筒（4）。
4.如权利要求1所述的一种复杂条件下薄顶板岩溶地层中支撑结构的施工
5.如权利要求1所述的一种复杂条件下薄顶板岩溶地层中支撑结构的施工方法，其特征在于，小护筒（5）接长在平坦的胎架上进行，将数节管节对接形成6m/节的护筒；焊接前先调正轴心；相邻管节纵焊缝应错开90°，然后进行焊接；上下节护筒焊接时应校正垂直度，对口间隙2-3mm。
6.如权利要求1所述的一种复杂条件下薄顶板岩溶地层中支撑结构的施工方法，其特征在于，小护筒（5）顶部高度大于桩基标高不少于1.5m；且小护筒（5）顶部不超过所在溶洞（3）处顶标高；超出桩基部分设置吊装孔和担杆接孔。
7.如权利要求1所述的一种复杂条件下薄顶板岩溶地层中支撑结构的施工方法，其特征在于，小护筒（5）顶部在桩基顶端高度处设置有应力传感器和应变传感器，通过在浇筑中的应力和应变变化控制桩基的浇筑。
8.如权利要求1所述的一种复杂条件下薄顶板岩溶地层中支撑结构的施工方法，其特征在于，钢管柱（7）和桩基钢筋笼（6）一同吊装下方；吊放时先将桩基钢筋笼（6）下方至顶部位于钻孔（9）上方，而后暂停吊放固定连接钢管柱（7），待复核位置符合设计要求后一同下放钢管柱（7）和桩基钢筋笼（6）。
...【技术特征摘要】
1.一种复杂条件下薄顶板岩溶地层中支撑结构的施工方法，其特征在于，复杂条件下薄顶板岩溶地层中支撑结构包含软弱地层（1）、位于软弱地层（1）下方的岩层（2）、位于岩层（2）中的溶洞（3）、预先临时穿接溶洞（3）且底部固定与岩层（2）的大护筒（4）、套接于大护筒（4）内部的小护筒（5）、设置于小护筒（5）内部的桩基以及连接于桩基顶部的钢管柱（7）；
2.如权利要求1所述的一种复杂条件下薄顶板岩溶地层中支撑结构的施工方法，其特征在于，当溶洞（3）位于桩基和钢管柱（7）交接处，提升大护筒（4）后通过桩混凝土（8）进行填充，直至溶洞（3）填充完成，且大护筒（4）内径至少大于小护筒（5）外径20cm。
3.如权利要求1所述的一种复杂条件下薄顶板岩溶地层中支撑结构的施工方法，其特征在于，大护筒（4）底部下放至桩基桩底标高，大护筒（4）与坑壁之间用粘土分层夯实；待大护筒（4）钻进至溶洞（3）底标高后，吊放小护筒（5），代替大护筒（4）起到护壁的作用，吊放完毕后全回转钻机就位，拔出大护筒（4）。
4.如权利要求1所述的一种复杂条件下薄顶板岩溶地层中支撑结构的施工方法，其特征在于，对于大护筒（4）进行定位预埋，定位允许偏差：纵向±20mm；横向0～+50mm；垂直...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘国辉，王思远，王元鹏，戴道文，田烈，
申请(专利权)人：中建交通建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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