阅读说明：本技术 一种上跨既有涵洞u型槽快速施工方法 (Quick construction method for U-shaped groove of upper-span existing culvert ) 是由 傅重阳 刘国杰 武永珍 段久波 胡国伟 郑保才 宁轲 郑航 李伟 孟令涛 于 2019-08-22 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种上跨既有涵洞U型槽快速施工方法,属于涵洞U型槽施工的技术领域,包括挖U型槽基坑；施做支撑桩；破除U型槽段涵洞结构顶板同时剔除已施工的支撑桩桩顶,保留桩顶锚入冠梁钢筋；涵洞内搭设满堂支架；施做桩顶冠梁、结构分配梁与U型槽底板与涵洞顶板共建结构钢筋；U型槽底板与涵洞顶板共建结构采用C35混凝土一次性浇筑成型后,通过对拉立模施工U型槽两侧墙体,达到强度后回填U型槽墙后土体。上述方法在保障既有涵洞正常使用功能和减少周边管线影响前提下,最大化提高U型槽施工效率,简化施工工艺。(The invention provides a quick construction method for a U-shaped groove of an upper-span existing culvert, belonging to the technical field of culvert U-shaped groove construction and comprising the steps of digging a U-shaped groove foundation pit; constructing a supporting pile; breaking a top plate of the U-shaped groove section culvert structure, removing pile tops of constructed support piles, and anchoring the pile tops into crown beam reinforcing steel bars; a full support is erected in the culvert; constructing a pile top crown beam, a structure distribution beam, a U-shaped groove bottom plate and a culvert top plate to construct structural steel bars together; the U-shaped groove bottom plate and the culvert top plate co-building structure are formed by pouring C35 concrete at one time, and the walls on two sides of the U-shaped groove are constructed through opposite-pulling vertical molds, so that the soil behind the U-shaped groove wall is backfilled after strength is achieved. The method maximizes the construction efficiency of the U-shaped groove and simplifies the construction process on the premise of ensuring the normal use function of the existing culvert and reducing the influence of peripheral pipelines.)

一种上跨既有涵洞U型槽快速施工方法

技术领域

本发明属于涵洞U型槽施工的技术领域，具体公开了一种上跨既有涵洞U型槽快速施工方法。

背景技术

每条地铁线路都存在由地下向地上过度的出入段线，通常采用U型槽进行过度，传统U型槽一般在基坑放坡开挖完成后，采用支模法进行主体结构施工，但是由于城市内施工周边环境复杂，出入段线路经常与既有建筑物和管线沟槽等发生冲突，需要提前改线，特别是在泉脉发育的富水地段，如果U型槽施工和既有过水涵洞产生冲突，需提前将过水涵洞拆除，但是往往过水涵洞兼备山区雨水汇流及疏洪的功能，无法按期进行拆除，需等到汛期结束后，才能进行拆除改迁重建，极大了延长了施工周期；同时在新过水涵洞重建时，可能会对周边热力，电力及弱井等设备产生冲突，需全部迁改，进一步延长了施工光周期；在这种情况下，如何保障既有管沟建筑的正常使用和安全，又保证地铁U型槽结构顺利上跨施工，防止放坡开挖造成既有管线和周边管线及建筑物变形沉降，丧失使用功能，是摆在工程建设者面前的一道难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种上跨既有涵洞U型槽快速施工方法，在保障既有涵洞正常使用功能和减少周边管线影响前提下，最大化提高U型槽施工效率，简化施工工艺，同时确保在施工过程中既有过水涵洞能够正常进行山区雨水汇流及疏洪的功能。

为实现上述目的，本发明一种上跨既有涵洞U型槽快速施工方法，包括下述步骤：

S1，根据U型槽基坑的深度和位置，采用传统放坡开挖工艺，一次开挖至U型槽基坑底部；

S2，U型槽基坑开挖到指定标高后，在涵洞两侧施做支撑桩，支撑桩与涵洞侧梁之间具体不小于1米，减少桩基施工对涵洞侧梁的影响，桩体沿着涵洞两侧平行布置，桩顶钢筋预留锚入冠梁至预设长度，灌注C30混凝土；

S3，利用开挖到底的U型槽基坑坑内平面场地，破除U型槽范围内涵洞结构顶板，保留既有涵洞侧墙和既有涵洞底板，破除线设置在既有涵洞顶板与既有涵洞侧墙结合处向下预设深度且包含腋角部分，同时剔除已施工的支撑桩桩顶，保留桩顶锚入冠梁钢筋，将涵洞内残渣和淤泥用挖机清理干净；

S4，利用清理完的既有涵洞底板作为支撑基础，涵洞内搭设满堂支架；

S5，在满堂支架的施工平台上施做桩顶冠梁、结构分配梁与U型槽底板兼涵洞顶板钢筋，桩顶冠梁、结构分配梁与U型槽底板兼涵洞顶板钢筋衔接处按照施工缝处理；

S6，U型槽底板与涵洞顶板共建结构采用C35混凝土一次性浇筑成型后，通过对拉立模施工U型槽两侧墙体，达到强度后回填U型槽墙后土体，撤出涵洞内满堂支架，完成施工。

具体地，步骤S1中，采用传统放坡开挖工艺，第一层开挖至第二层锚杆下0.50m处，深度3.5m，采用1：0.5坡率放坡开挖；边坡锚杆长6m；边坡挂网喷砼中喷层厚度为100mm，采用C25早强混凝土，钢筋网采用φ[email protected]×200，锚杆与钢筋网焊接牢固。

具体地，步骤S2中，支撑桩的桩径800mm，桩间距4.2m，采用旋挖钻成孔；桩顶钢筋预留锚入冠梁长度为75cm。

具体地，步骤S3中，破除线设置在既有涵洞顶板与既有涵洞侧墙结合处向下30cm且包含腋角部分；剔除支撑桩桩顶1.0m，保留桩顶锚入冠梁钢筋。

具体地，步骤S4中，满堂支架采用定型组拼式碗口支架，支架立杆纵横间距采用600mm×600mm，水平杆间距1.2m，水平和里面上设置45°-60°剪刀撑，立杆顶端采用50mm×100mm和100mm×100mm方木作为纵横分配梁，分配梁上铺设底膜，形成施工平台。

具体地，步骤S5中，桩顶冠梁、结构分配梁与U型槽底板与涵洞顶板共建结构之间通过连接筋叠合成整体结构。

本发明的有益效果是：

上述上跨既有涵洞U型槽快速施工方法，可以保障U型槽上跨既有涵洞时涵洞的正常使用，确保涵洞正常的排污和泄洪功能，在U型槽施工时不阻断涵洞，同时尽可能减少临近管线的影响，减少开挖量，进而减少了对应的土方回填量，降低基坑开挖深度，减小基坑的风险；采取支撑桩、冠梁及纵梁结合的方案，避免了大开挖破除整个涵洞，降低了开挖深度，进一步减小了开挖范围，最大限度的保护了临近管线，避免过大开挖引起临近管线变形影响，甚至引起二次迁改。在上述前提下还有保证U型槽施工可以实施，保证成型结构质量合格，使用安全，又要高效施工完成。采用涵洞两侧打桩，桩上设置平行于U型槽线路的斜向过梁，涵洞顶盖与U型槽底板合建共用的形式，只破除涵洞顶板与U型槽衔接部分，施工时涵洞内采用满堂支架保证正常过水能力等各项措施相配合的方法，无需整体破除涵洞，也不需要再行迁改管线，在保证涵洞使用功能的前提下，极大的提到了施工效率。

附图说明

图1 为U型槽与既有涵洞共建位置关系示意图；

图2为既有涵洞与支撑桩、满堂支架的关系示意图；

图3为支撑桩钢筋配筋示意图；

图4为桩顶连接冠梁配筋示意图；

图5为横向连接支撑梁配筋示意图；

图6为横向连接支撑梁断面结构示意图。

图中：1-既有涵洞顶板、2-既有涵洞底板、3-U型槽范围内涵洞结构顶板、4-U型槽底板与涵洞顶板共建结构、5-支撑桩、6-桩顶冠梁、7-结构分配梁、8-U型槽侧墙、9-满堂支架、10-既有涵洞侧墙。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种上跨既有涵洞U型槽快速施工方法，包括下述步骤：

S1，根据U型槽基坑的深度和位置，采用传统放坡开挖工艺，先行采用放坡开挖，土方依次纵向拉坡流水开挖，横向分层放坡开挖，开挖完成后进行边坡锚杆打设，锚杆施工完成后进行边坡挂网喷砼，一次开挖至U型槽基坑底部；

S2，U型槽基坑开挖到指定标高后，在涵洞两侧施做支撑桩5，支撑桩5与涵洞侧梁之间不小于1米，桩体沿着涵洞两侧平行布置，桩顶钢筋预留锚入冠梁至预设长度，灌注C30混凝土；

S3，利用开挖到底的U型槽基坑坑内平面场地，破除U型槽范围内涵洞结构顶板3，保留既有涵洞侧墙10和既有涵洞底板2，破除线设置在既有涵洞顶板1与既有涵洞侧墙10结合处向下预设深度且包含腋角部分，同时剔除已施工的支撑桩5桩顶，保留桩顶锚入冠梁钢筋，将涵洞内残渣和淤泥用挖机清理干净；

S4，利用清理完的既有涵洞底板2作为支撑基础，涵洞内搭设满堂支架9；

S5，在满堂支架9的施工平台上施做桩顶冠梁6、结构分配梁7与U型槽底板与涵洞顶板共建结构4钢筋，桩顶冠梁6、结构分配梁7与U型槽底板与涵洞顶板共建结构4钢筋衔接处按照施工缝处理；

S6，U型槽底板与涵洞顶板共建结构4采用C35混凝土一次性浇筑成型后，通过对拉立模施工U型槽两侧墙体，达到强度后回填U型槽墙后土体，撤出涵洞内满堂支架，完成施工。

实施例2

济南市轨道交通R3线龙洞庄停车场出入线由孟家庄小里程端引出，沿龙鼎大道向南铺设，线路下穿辛河东支沟，跨大辛河进入停车场线，车站全长为1736.151m，其中大辛河东支沟箱涵顶板与明挖敞口段U型槽底板相冲突，整体破除后需大放坡，造成东侧热力，电力及弱井需全部迁改；同时大辛河支沟承担着南端山区雨水汇流及疏洪的功能,不能截断施工,箱涵内排水不断，全部破除后地基在水中浸泡，无法进行正常的基础处理。采用一种上跨既有涵洞U型槽快速施工方法的具体步骤如下所述。

S1，根据U型槽基坑的深度和位置，先行采用放坡开挖，土方依次纵向拉坡流水开挖，横向分层放坡开挖，第一层开挖至第二层锚杆下0.50m处，深度约3.5m，采用1：0.5坡率放坡开挖，开挖完成后进行边坡锚杆打设，锚杆长6m。锚杆施工完成后进行边坡挂网喷砼，喷层厚度100mm厚，C25早强混凝土，钢筋网采用φ[email protected]×200（主筋、分布筋的直径都是8mm，间距都是200mm），锚杆与钢筋网焊接牢固，一次开挖至U型槽基坑底部。

S2,U型槽基坑开挖到指定标高后，在涵洞两侧施做支撑桩5，桩径800mm，桩间距4.2m，采用旋挖钻成孔，桩体沿着涵洞两侧平行布置。桩顶钢筋预留锚入冠梁长度75cm，灌注C30混凝土。

S3,利用开挖到底的U型槽基坑坑内平面场地，破除U型槽段涵洞结构顶板3，保留既有涵洞侧墙10和既有涵洞底板2，避免涵洞两侧开挖，破除线设置在既有涵洞顶板1与既有涵洞侧墙10结合处向下30cm且包含腋角部分，同时将已施工的800mm支撑桩桩顶1.0m剔除,保留桩顶锚入冠梁钢筋，将涵洞内残渣和淤泥用挖机清理干净。

S4，利用清理完的既有涵洞底板2作为支撑基础，涵洞内搭设满堂支架9，满堂支架9采用定型组拼式碗口支架，支架立杆纵横间距采用600mm×600mm，水平杆间距1.2m，水平和里面上设置45°-60°剪刀撑，立杆顶端采用50mm×100mm和100mm×100mm方木作为纵横分配梁，分配梁上铺设底膜，形成施工平台。

5）在施工平台上施做桩顶冠梁6、结构分配梁7与U型槽底板与涵洞顶板共建结构4钢筋，桩顶冠梁6、结构分配梁7与U型槽底板与涵洞顶板共建结构4钢筋衔接处按照施工缝处理，桩顶冠梁6、结构分配梁7与U型槽底板与涵洞顶板共建结构4钢筋之间通过连接筋叠合成整体结构。

6）U型槽底板与涵洞顶板共建结构4采用C35混凝土一次性浇筑成型后，通过对拉立模施工U型槽两侧墙体，达到强度后回填U型槽墙后土体，撤出涵洞内支架，完成施工。

以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。