地道坞式结构范围内高架桥梁钻孔桩施工方法

摘要

本公开涉及桥梁施工技术领域，尤其涉及一种地道坞式结构范围内高架桥梁钻孔桩施工方法，包括以下步骤：计算高架桥梁桩基分布，将跨越地道坞式结构的桩基错开地道坞式结构；分析地道坞式结构的分布，确定钻孔位置；在施工地面画出钻孔的直径范围与地道坞式结构的边界；在钻孔的直径范围外与地道坞式结构的边界外之间的位置打入地表多个加固钢筋；在多个加固钢筋露出地表的一端焊接并联钢板，在并联钢板上焊接多个第一钢缆连接环；在地道坞式结构的两侧打入地表多个钢钎，在钢钎露出地表的一端焊接第二钢缆连接环；在第一钢缆连接环和第二钢缆连接环之间固定钢缆并将钢缆拉紧；在画好的钻孔位置打入桩基护管；在桩基护管的范围内进行钻孔。

说明书

技术领域

本公开涉及桥梁施工技术领域，尤其涉及一种地道坞式结构范围内高架桥梁钻孔桩施工方法。

背景技术

目前现有的软土地基上的高架桥梁基础，采用的主要是群桩、承台、立柱，采用的钻孔灌注桩的桩身直径一般为600～1200mm。但是在实际施工中，由于受到工程用地的限制，往往需要高架桥跨越各种现有的铁路以及地道等结构。例如某高架桥工程，其中东侧高架桥两侧桥墩设置在原地道挡墙内侧，桥墩立柱紧靠地道结构。施工高架桥的基础将对原地道坞式结构产生危害，如果处理不当，将严重影响地道的使用，甚至将对运行中的铁路产生不良影响，因此必须对整个工程实施方案进行优化，在保证高架桥梁工程质量的情况下，将工程对地道结构的影响减少到最小。按照现有的施工方案：采用多桩基础，其中铁道箱涵两侧影响坞式结构的承台采用7～9根Φ800钻孔桩作为桩基，桩布置在地道挡墙的内外两侧；其中内侧桩施工将穿过地道坞式结构的底板，承台则布置在地道坞式结构的下面，施工中需要将地道原结构打开，这对地道坞式结构自身的损害过大，而且施工期间，地道坞式结构将无法使用，存在施工效率低的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种施工安全、对地道坞式结构的损害小的地道坞式结构范围内高架桥梁钻孔桩施工方法。

本公开提供了一种地道坞式结构范围内高架桥梁钻孔桩施工方法，包括以下步骤：

S101，计算高架桥梁桩基分布，将跨越地道坞式结构的桩基错开地道坞式结构，将桩基规划到地道坞式结构的两侧；

S102，分析地道坞式结构的分布，确定钻孔位置；

S103，在施工地面画出钻孔的直径范围与地道坞式结构的边界；

S104，在钻孔的直径范围外与地道坞式结构的边界外之间的位置打入地表多个加固钢筋；

S105，在多个加固钢筋露出地表的一端焊接并联钢板，并在并联钢板上焊接多个第一钢缆连接环；

S106，在地道坞式结构的两侧打入地表多个钢钎，并在每个钢钎露出地表的一端分别焊接第二钢缆连接环；

S107，在第一钢缆连接环上固定钢缆，将钢缆远离第一钢缆连接环的一端与第二钢缆连接环固定连接，并将钢缆拉紧，其中，第一钢缆连接环和第二钢缆连接环分别位于地道坞式结构的两侧；

S108，在画好的钻孔位置打入桩基护管；

S109，在桩基护管的范围内进行钻孔；

S110，在钻好的桩基孔中下入钢筋笼，并浇筑混凝土进行振捣，完成孔桩建设。

可选地，所述地道坞式结构两侧桩基分开施工，所述地道坞式结构一侧桩基建设好后再建设所述地道坞式结构另一侧桩基。

可选地，在步骤S104中，所述加固钢筋的直径为10cm，相邻两个所述加固钢筋的间距为20cm，多个所述加固钢筋的分布范围与桩基的建设范围相等，多个所述加固钢筋打入地表的一端的位置均低于所述地道坞式结构的底面。

可选地，对所述地道坞式结构右侧桩基施工时，多个所述加固钢筋打入所述地道坞式结构右侧的地面，多个所述钢钎打入所述地道坞式结构左侧的地面；对所述地道坞式结构左侧桩基施工时，多个所述加固钢筋打入所述地道坞式结构左侧的地面，多个所述钢钎打入所述地道坞式结构右侧的地面。

可选地，所述钢钎距离所述地道坞式结构的边界的距离大于所述加固钢筋距离所述地道坞式结构的边界的距离。

可选地，所述桩基护管的内径大于钻孔的直径范围，所述桩基护管的底端管边处固定连接有钻牙，所述桩基护管通过所述钻牙旋入地表内，所述桩基护管的长度大于桩基的总长度。

可选地，所述并联钢板焊接于多个所述加固钢筋远离所述钢缆的一侧，所述并联钢板的宽度与所述加固钢筋露出地表的长度相等，所述并联钢板为槽型钢。

可选地，所述加固钢筋露出地面的长度与所述钢钎露出地表的长度相等，所述钢缆使用牵引车拉紧后再固定到所述第二钢缆连接环上。

可选地，所述浇筑混凝土的配料包括水泥、缓凝剂、细沙和水，所述浇筑混凝土的水浆比重为18～19kN/m

可选地，所述浇筑混凝土的配料包括水泥、缓凝剂、细沙和水，所述浇筑混凝土的水浆比重为17～18kN/m

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开提供的地道坞式结构范围内高架桥梁钻孔桩施工方法，通过在钻孔的直径范围外与地道坞式结构的边界外之间的位置打入多个加固钢筋，在加固钢筋露出地表的一端焊接并联钢板，并在并联钢板上焊接多个第一钢缆连接环，在地道坞式结构的两侧的地表打入多个钢钎，并在钢钎露出地表的一端焊接第二钢缆连接环，然后在第一钢缆连接环上固定钢缆，并将钢缆远离第一钢缆连接环的一端与第二钢缆连接环固定连接，并将钢缆拉紧，且第一钢缆连接环和第二钢缆连接环分别位于地道坞式结构的两侧，能够使桩基施工时，通过在第一钢缆连接环和第二钢缆连接环上固定上钢缆拦住地道坞式结构的外侧，抵抗桩基钻孔时，地道坞式结构对孔洞的侧向力，并且通过钢钎与钢缆的拉动，提高防护强度，再通过打入桩基护管，可以减少地道坞式结构的侧向力对钻孔的影响，从而在进行桩基钻孔时，无需打开地道坞式结构，就可以进行施工，提高施工效率，同时降低对地道坞式结构的损害，不影响地道坞式结构的自身运行，达到提高安全性的目的。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述地道坞式结构范围内高架桥梁钻孔桩施工方法的流程示意图；

图2为采用本公开实施例所述地道坞式结构范围内高架桥梁钻孔桩施工方法进行施工时的示意图。

其中，1-地道坞式结构；2-桩基孔；3-加固钢筋；4-并联钢板；5-第一钢缆连接环；6-钢钎；7-第二钢缆连接环；8-钢缆。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供了一种地道坞式结构范围内高架桥梁钻孔桩施工方法，包括以下步骤：

S101，计算高架桥梁桩基分布，将跨越地道坞式结构的桩基错开地道坞式结构，将桩基规划到地道坞式结构的两侧；

S102，分析地道坞式结构的分布，确定钻孔位置；

S103，在施工地面画出钻孔的直径范围与地道坞式结构的边界(例如使用石灰粉在施工地面画出)；

S104，在钻孔的直径范围外与地道坞式结构的边界外之间的位置打入地表多个加固钢筋；

S105，在多个加固钢筋露出地表的一端焊接并联钢板，并在并联钢板上焊接多个第一钢缆连接环；

S106，在地道坞式结构的两侧打入地表多个钢钎，并在每个钢钎露出地表的一端分别焊接第二钢缆连接环；

S107，在第一钢缆连接环上固定钢缆，将钢缆远离第一钢缆连接环的一端与第二钢缆连接环固定连接，并将钢缆拉紧，其中，第一钢缆连接环和第二钢缆连接环分别位于地道坞式结构的两侧，也即通过钢缆连接位于地道坞式结构两侧的第一钢缆连接环和第二钢缆连接环；

S108，在画好的钻孔位置打入桩基护管；

S109，在桩基护管的范围内进行钻孔；

S110，在钻好的桩基孔中下入钢筋笼，并浇筑混凝土进行振捣，完成孔桩建设。

需要说明的是，在步骤S105中，多个加固钢筋露出地表的一端均与同一钢板焊接连接，将该钢板称为并联钢板。

在一个具体实施例中，地道坞式结构两侧桩基分开施工，地道坞式结构一侧桩基建设好后再建设地道坞式结构另一侧桩基。如此可以降低桩基施工时对地道坞式结构的损害，且便于加固钢筋、并联钢板、钢钎、钢缆等部件的安装固定。具体地，每一侧施工时，都将加固钢筋3打在钻孔的直径范围外和地道坞式结构1的边界外之间的位置，如图2中的标号2表示钻出的桩基孔。

在一个具体实施例中，在步骤S104中，加固钢筋的直径为10cm，相邻两个加固钢筋的间距为20cm，多个加固钢筋的分布范围与桩基的建设范围相等，如图2所示，多个加固钢筋3打入地表的一端的位置均低于地道坞式结构1的底面。如此使得加固钢筋可以有效地顶住地道坞式结构的土层，提高地道坞式结构的侧向防护。当然，加固钢筋的直径以及相邻两个加固钢筋的间距不限于上述具体限定，可以根据实际情况自行选择与设计。

在一个具体实施例中，如图2所示，对地道坞式结构1右侧桩基施工时，多个加固钢筋3打入地道坞式结构1右侧的地面，多个钢钎6打入地道坞式结构1左侧的地面；对地道坞式结构1左侧桩基施工时，多个加固钢筋3打入地道坞式结构1左侧的地面，多个钢钎6打入地道坞式结构1右侧的地面。如此使得钢缆的拉动力与地道坞式结构侧壁的侧向力相抵，抵抗桩基钻孔时，地道坞式结构对孔洞的侧向力，并且通过钢钎与钢缆的拉动，提高防护强度。

进一步地，如图2所示，钢钎6距离地道坞式结构1的边界的距离大于加固钢筋3距离地道坞式结构1的边界的距离，也即加固钢筋打入的位置距离地道坞式结构较近，钢钎打入的位置距离地道坞式结构较远。加固钢筋是承受地道坞式结构横向向外的推力，加固钢筋抗压效果更好，而钢钎承受钢缆向外的拉力，专用的钢钎打入后，向外抗拉效果更好；加固钢筋打入的位置距离地道坞式结构较近，而钢钎打入的位置距离地道坞式结构较远，主要是为防止加固钢筋受到横向压力拉动钢钎时，钢钎挤压地道坞式结构的另一侧，所以钢钎打的较远，而且钢钎不用打的太深。

在一个具体实施例中，桩基护管的内径大于钻孔的直径范围，桩基护管的底端管边处固定连接有钻牙，桩基护管通过钻牙旋入地表内，桩基护管的长度大于桩基的总长度。通过打入桩基护管，可以减少地道坞式结构的侧向力对钻孔的影响，并且还可以利用桩基护管保护建成的桩基。

在一个具体实施例中，如图2所示，并联钢板4焊接于多个加固钢筋3远离钢缆8的一侧，并联钢板4的宽度与加固钢筋3露出地表的长度相等，并联钢板4为槽型钢。通过槽型钢绊住加固钢筋，提高钢缆拉动的稳定性，同时槽型钢抗拉强度高。

在一个具体实施例中，如图2所示，加固钢筋3露出地面的长度与钢钎6露出地表的长度相等，从而使钢钎的拉紧力与加固钢筋垂直，达到提高稳定性的目的，同时防止拉出加固钢筋；钢缆8的一端固定到第一钢缆连接环5上之后，使用牵引车将钢缆8拉紧后，再将钢缆8的另一端固定到第二钢缆连接环7上，以确保钢缆具有较大的拉动力，使得钢缆的拉动力与地道坞式结构侧壁的侧向力相抵，提高防护强度。

在一个具体实施例中，浇筑混凝土的配料包括水泥、缓凝剂、细沙和水，浇筑混凝土的水浆比重为18～19kN/m

实施例二：

本实施例提供了一种地道坞式结构范围内高架桥梁钻孔桩施工方法，包括以下步骤：

S101，计算高架桥梁桩基分布，将跨越地道坞式结构的桩基错开地道坞式结构，将桩基规划到地道坞式结构的两侧；

S102，分析地道坞式结构的分布，确定钻孔位置；

S103，在施工地面画出钻孔的直径范围与地道坞式结构的边界(例如使用石灰粉在施工地面画出)；

S104，在钻孔的直径范围外与地道坞式结构的边界外之间的位置打入地表多个加固钢筋；

S105，在多个加固钢筋露出地表的一端焊接并联钢板，并在并联钢板上焊接多个第一钢缆连接环；

S106，在地道坞式结构的两侧打入地表多个钢钎，并在每个钢钎露出地表的一端分别焊接第二钢缆连接环；

S107，在第一钢缆连接环上固定钢缆，将钢缆远离第一钢缆连接环的一端与第二钢缆连接环固定连接，并将钢缆拉紧，其中，第一钢缆连接环和第二钢缆连接环分别位于地道坞式结构的两侧，也即通过钢缆连接位于地道坞式结构两侧的第一钢缆连接环和第二钢缆连接环；

S108，在画好的钻孔位置打入桩基护管；

S109，在桩基护管的范围内进行钻孔；

S110，在钻好的桩基孔中下入钢筋笼，并浇筑混凝土进行振捣，完成孔桩建设。

需要说明的是，在步骤S105中，多个加固钢筋露出地表的一端均与同一钢板焊接连接，将该钢板称为并联钢板。

在一个具体实施例中，地道坞式结构两侧桩基分开施工，地道坞式结构一侧桩基建设好后再建设地道坞式结构另一侧桩基。如此可以降低桩基施工时对地道坞式结构的损害，且便于加固钢筋、并联钢板、钢钎、钢缆等部件的安装固定。具体地，每一侧施工时，都将加固钢筋3打在钻孔的直径范围外和地道坞式结构1的边界外之间的位置，如图2中的标号2表示钻出的桩基孔。

在一个具体实施例中，在步骤S104中，加固钢筋的直径为10cm，相邻两个加固钢筋的间距为20cm，多个加固钢筋的分布范围与桩基的建设范围相等，如图2所示，多个加固钢筋3打入地表的一端的位置均低于地道坞式结构1的底面。如此使得加固钢筋可以有效地顶住地道坞式结构的土层，提高地道坞式结构的侧向防护。当然，加固钢筋的直径以及相邻两个加固钢筋的间距不限于上述具体限定，可以根据实际情况自行选择与设计。

在一个具体实施例中，如图2所示，对地道坞式结构1右侧桩基施工时，多个加固钢筋3打入地道坞式结构1右侧的地面，多个钢钎6打入地道坞式结构1左侧的地面；对地道坞式结构1左侧桩基施工时，多个加固钢筋3打入地道坞式结构1左侧的地面，多个钢钎6打入地道坞式结构1右侧的地面。如此使得钢缆的拉动力与地道坞式结构侧壁的侧向力相抵，抵抗桩基钻孔时，地道坞式结构对孔洞的侧向力，并且通过钢钎与钢缆的拉动，提高防护强度。

进一步地，如图2所示，钢钎6距离地道坞式结构1的边界的距离大于加固钢筋3距离地道坞式结构1的边界的距离，也即加固钢筋打入的位置距离地道坞式结构较近，钢钎打入的位置距离地道坞式结构较远。加固钢筋是承受地道坞式结构横向向外的推力，加固钢筋抗压效果更好，而钢钎承受钢缆向外的拉力，专用的钢钎打入后，向外抗拉效果更好；加固钢筋打入的位置距离地道坞式结构较近，而钢钎打入的位置距离地道坞式结构较远，主要是为防止加固钢筋受到横向压力拉动钢钎时，钢钎挤压地道坞式结构的另一侧，所以钢钎打的较远，而且钢钎不用打的太深。

在一个具体实施例中，桩基护管的内径大于钻孔的直径范围，桩基护管的底端管边处固定连接有钻牙，桩基护管通过钻牙旋入地表内，桩基护管的长度大于桩基的总长度。通过打入桩基护管，可以减少地道坞式结构的侧向力对钻孔的影响，并且还可以利用桩基护管保护建成的桩基。

在一个具体实施例中，如图2所示，并联钢板4焊接于多个加固钢筋3远离钢缆8的一侧，并联钢板4的宽度与加固钢筋3露出地表的长度相等，并联钢板4为槽型钢。通过槽型钢绊住加固钢筋，提高钢缆拉动的稳定性，同时槽型钢抗拉强度高。

在一个具体实施例中，如图2所示，加固钢筋3露出地面的长度与钢钎6露出地表的长度相等，从而使钢钎的拉紧力与加固钢筋垂直，达到提高稳定性的目的，同时防止拉出加固钢筋；钢缆8的一端固定到第一钢缆连接环5上之后，使用牵引车将钢缆8拉紧后，再将钢缆8的另一端固定到第二钢缆连接环7上，以确保钢缆具有较大的拉动力，使得钢缆的拉动力与地道坞式结构侧壁的侧向力相抵，提高防护强度。

在一个具体实施例中，浇筑混凝土的配料包括水泥、缓凝剂、细沙和水，浇筑混凝土的水浆比重为17～18kN/m

本公开上述任一实施例提供的地道坞式结构范围内高架桥梁钻孔桩施工方法，通过在钻孔的直径范围外与地道坞式结构的边界外之间的位置打入多个加固钢筋，在加固钢筋露出地表的一端焊接并联钢板，并在并联钢板上焊接多个第一钢缆连接环，在地道坞式结构的两侧的地表打入多个钢钎，并在钢钎露出地表的一端焊接第二钢缆连接环，然后在第一钢缆连接环上固定钢缆，并将钢缆远离第一钢缆连接环的一端与第二钢缆连接环固定连接，并将钢缆拉紧，且地道坞式结构右侧桩基施工时多个加固钢筋打入地道坞式结构右侧的地面，多个钢钎打入地道坞式结构左侧的地面，地道坞式结构左侧桩基施工时多个加固钢筋打入地道坞式结构左侧的地面，多个钢钎打入地道坞式结构右侧的地面，能够使桩基施工时，通过固定上钢缆拦住地道坞式结构的外侧，抵抗桩基钻孔时，地道坞式结构对孔洞的侧向力，并且通过钢钎与钢缆的拉动，提高防护强度，再通过打入桩基护管，可以减少地道坞式结构的侧向力对钻孔的影响，从而在进行桩基钻孔时，无需打开地道坞式结构，就可以进行施工，提高施工效率，同时降低对地道坞式结构的损害，不影响地道坞式结构的自身运行，达到提高安全性的目的。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。