[发明专利]一种对深基坑开挖范围内既有市政管廊的加固方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对深基坑开挖范围内既有市政管廊的加固方法，尤其适用于在厚冲积地层中存在市政管廊时开挖大型基坑的情况。

背景技术

城市中明挖地铁风道下穿大型市政管廊时，由于市政管廊结构对变形要求严格，基坑开挖导致管廊底部悬空，如采取措施不当，严重影响管廊健康服役年限，对市政管线的安全造成威胁；如在管廊下方支设立柱将影响隧道顶板施工及防水材料的铺设，也很难根据管廊检测位移调整管廊变形；传统的加固措施为管廊上方架设贝雷梁，将悬空的管廊拉住，但贝雷梁占用空间面积较大，不利于土方回填。

发明内容

本发明的目的是提供一种在厚冲积地层中，开挖基坑下穿既有市政管廊的支护加固方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种对深基坑开挖范围内既有市政管廊的加固方法，包括如下步骤：

步骤1：施做预制桩，所述预制桩包括一般预制桩和管廊加固预制桩，所述管廊加固预制桩的桩身上设有预留连接装置；

步骤2：由上到下开挖基坑土体至一指定深度时，施做冠梁，所述冠梁上设有锚索连接装置，所述锚索连接装置位于管廊加固桩的正上方；继续开挖土体，至管廊底面位置处时，开挖管廊加固预制桩和一般预制桩之间的土体，直至裸露出所述预留连接装置时停止开挖；

步骤3：施做横梁和管廊支撑结构；

步骤4：施工锚索，所述锚索的一端锚固于所述横梁上，另一端与所述锚索连接装置连接，根据计算得到的管廊重量，确定每根锚索预应力值，施加预应力；

步骤5：继续开挖剩余基坑土体至基坑底线，整体浇筑基坑腰梁与风道顶板，施做风道剩余结构，铺设防水材料，回填土体，完成施工。

其中，步骤1中，所述预制桩的施做过程如下：

1-1：在基坑设计边界确定预制桩打设位置；

1-2：在施工场地外工厂化制作所述一般预制桩与所述管廊加固预制桩；

1-3：压入预制桩。

步骤1中，所述预制桩沿基坑设计边界呈矩形布置，所述管廊加固预制桩位于管廊两侧最近位置对称布置。

步骤1中，所述管廊加固预制桩的桩尺寸大于所述一般预制桩的桩尺寸

步骤1中，所述管廊加固预制桩施做完成后，其桩身上的所述预留连接装置的位置低于管廊底面。

步骤2中，由上到下开挖基坑土体至一米半时，施做冠梁。

步骤3中，在管廊下方垂直于管廊方向等间距掏挖土槽并穿过管廊；在土体和预留连接装置上架立横梁模板，所述横梁位于管廊两侧，所述土槽与所述横梁模板连通；浇筑横梁和管廊下方以土槽作为模板的管廊支撑结构，所述横梁与管廊支撑结构形成整体；所述横梁通过预留连接装置与管廊加固桩形成整体。

步骤3中，在预留连接装置上架立横梁模板，所述横梁位于管廊两侧，与所述管廊加固预制桩形成整体，是用于支撑管廊支撑结构的混凝土梁；向管廊下方垂直于管廊方向等间距插入钢板，构成所述管廊支撑结构；所述钢板两端搭在所述横梁上。

步骤4中，在所述横梁两端的1/3处，预留锚索孔，所述锚索下部穿过横梁预留锚索孔通过锁头与横梁连接，所述锚索上部与同侧的管廊加固预制桩正上方的锚索连接装置相连；所述锚索对称分布于所述横梁两侧。

步骤4中，所述锚索可以通过锚索锁头调节锚索长短，达到对横梁的变形控制。

本发明的有益效果为：

预制桩在基坑开挖时作为围挡结构，通过施做预制桩，保证了风道开挖时周围土体的稳定性，可以实现基坑大面积开挖；在加固市政管廊时，预制桩作为管廊荷载传递结构，将荷载稳定传递至下部土层；在基坑施工完成时，预制桩作为风道主体结构的一部分，提高了风道抗变形能力。

管廊加固桩的预留连接装置将横梁和管廊支撑结构与桩浇筑为整体，形成了平面框架结构，提高了围护桩的稳定性；所述管廊支撑结构与横梁浇筑为整体，起到了对管廊的支撑作用，提前隔断了管廊与下部土体的联系，有效避免了因基坑开挖引起的管廊形变，实现了对管廊的提前支护。

在管廊两侧的管廊加固预制桩，增加了相应的桩尺寸，在基坑开挖后，可起到加固周围土体的作用，保护风道安全。

横梁两端1/3处设置锚索，等效减少了横梁跨度，增加了横梁的竖向稳定性，提高了横梁的荷载承受能力；通过对锚索施加拉应力来调节锚索长短，达到对横梁的变形控制，减少横梁挠度，进而调节管廊位移；整个加固结构和调节结构均在风道顶板上方实现，对风道防水材料的铺设不产生影响。

通过在管廊下方插入钢板提前隔断了管廊与下部土体的联系，减少了下部土体开挖对管廊的影响，实现了对管廊的提前支护。