一种适用于紧邻地铁的全护筒灌注桩免共振全套施工方法与流程

本发明涉及钻孔灌注桩施工，尤其是一种适用于紧邻地铁的全护筒灌注桩免共振全套施工方法。

背景技术：

1、随着东部沿海城市的快速发展、地铁线路日益密集、城市建设用地日益紧张，有时新建高架桥将不可避免跨越或紧邻既有地铁隧道，且桥桩桩基施工将不可避免地造成桩周土体应力重分布，以桩基础和地铁隧道之间的岩土体为媒介，将附加应力传递至邻近既有地铁隧道，使隧道产生变形，进而对邻近地铁隧道的安全和稳定性带来不利影响。当地铁隧道变形过大时，隧道管片将产生裂纹，由此可能引发渗水等隧道病害问题，从而降低地铁隧道的整体性和使用寿命，带来巨大的经济损失，严重者将造成地铁隧道安全事故。因此，必须采取针对性措施，采用相应的微扰动施工方法，控制桥桩桩基施工引起的环境变形，保护已有地铁设施的正常运营。

2、现有控制桩基施工对周边地铁环境影响的施工方法主要采用保守的全护筒钻孔灌注桩施工工艺。虽然全护筒护壁施工能有效减小对邻近既有地铁隧道的影响，但一方面这种施工方法施工效率低，建设成本高，不符合工程建设经济性的原则；同时钢护筒在下沉过程中将不可避免的产生较大的超孔隙水压，且在部分软土地区渗透性较差，产生显著的挤土效应，进而导致周边土体和地铁管线的较大变形。

3、为了改善传统全护筒钻孔灌注桩施工工艺。2022年，合肥工业大学及安徽省路港工程有限责任公司提出了“紧邻地铁钻孔灌注桩钻孔施工的混凝土护筒及使用方法”（cn115354654a），该施工方法中，混凝土护筒包括凹槽形混凝土护筒、预留螺栓孔和预埋钢筋网，混凝土护筒无需拔出，避免了传统钢护筒拔出困难的问题，施工操作简单，方便；2023年，浙江省地矿建设有限公司提出的“一种邻近地铁设施的桩基微扰动施工方法”（cn116837831a），该方法可以有效的控制土体扰动，不会在桩基工程施工中对地铁盾构结构造成影响，具有施工速度较快，抗风险能力强的优点。

4、由此可知，不少微扰动施工方法可有效减小对邻近既有地铁隧道的影响，同时改善了传统全护筒钻孔灌注桩施工工艺的不足。但这些方法仍无法有效减小护筒下沉过程中的挤土效应，桩基施工环境影响控制有限。因此急需研发可有效降低护筒下沉过程时的超孔隙水压及相应挤土效应的施工方法，并提出一种紧邻地铁的全护筒灌注桩免共振全套施工方法，对于控制桩基施工引起的环境变形显得尤为重要。

技术实现思路

1、本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种适用于紧邻地铁的全护筒灌注桩免共振全套施工方法，可实现筒身外侧土超孔隙水压的快速消散，进而大幅减小钢护筒周围土体的竖向和水平位移，有效保护紧邻桩基的被保护设施。

2、本发明目的实现由以下技术方案完成：

3、一种适用于紧邻地铁的全护筒灌注桩免共振全套施工方法，其特征在于：该施工包括如下步骤：

4、s1、在钢护筒外侧表面安装排水管道；

5、s2、吊装高频免共振锤，通过所述高频免共振锤下沉所述钢护筒；

6、s3、安装真空抽水设备，利用所述真空抽水设备加速所述钢护筒外侧土的排水固结；

7、s4、在所述钢护筒的内部进行正循环钻孔灌注桩施工；

8、s5、再次吊装所述高频免共振锤并将其与钢护筒固定，拔出所述钢护筒。

9、在步骤s1中，在所述钢护筒的外表面焊接等边角钢形成所述排水管道，所述等边角钢的长度与所述钢护筒的长度相匹配，所述等边角钢上开设有若干等距小孔。

10、在所述排水等边角钢与所述钢护筒的外壁之间采用聚氨酯密封胶处理接缝。

11、在所述小孔位置处布设有无纺土工布，在所述无纺土工布的外侧固定滤膜。

12、在所述等边角钢所形成的所述排水管道的底端设置有固定端帽，在所述排水管道内部填充碎石。

13、在步骤s2中，采用所述高频免共振锤下沉所述钢护筒的步骤包括现场测量定位、吊机安装高频免共振锤、夹具固定钢护筒和振动锤成桩。

14、在步骤s3中，采用密封塑料膜密封所述钢护筒的筒口，安装所述真空抽水设备，并将其与所述钢护筒的筒口连接，启动所述真空抽水设备加速所述钢护筒外侧土的排水固结。

15、在步骤s4中，在所述钢护筒的内部进行正循环钻孔灌注桩施工的步骤包括钻机就位、钻进、清孔、安放钢筋骨架、二次清孔和混泥土浇筑。

16、在步骤s5中，在灌注桩的混凝土浇筑完成且混凝土初凝后再拔出所述钢护筒或在混凝土浇筑完成3-6h后拔出所述钢护筒。

17、本发明的优点是：采用高频免共振锤下沉、拔除钢护筒，具有施工效率高、噪音低、振动小、绿色环保和实际社会经济效益显著等优点；可实现筒身外侧土超孔隙水压的快速消散，进而大幅减小钢护筒周围土体的竖向和水平位移，有效保护紧邻桩基的被保护设施。

技术特征：

1.一种适用于紧邻地铁的全护筒灌注桩免共振全套施工方法，其特征在于：该施工包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种适用于紧邻地铁的全护筒灌注桩免共振全套施工方法，其特征在于：在步骤s1中，在所述钢护筒的外表面焊接等边角钢形成所述排水管道，所述等边角钢的长度与所述钢护筒的长度相匹配，所述等边角钢上开设有若干等距小孔。

3.根据权利要求2所述的一种适用于紧邻地铁的全护筒灌注桩免共振全套施工方法，其特征在于：在所述排水等边角钢与所述钢护筒的外壁之间采用聚氨酯密封胶处理接缝。

4.根据权利要求2所述的一种适用于紧邻地铁的全护筒灌注桩免共振全套施工方法，其特征在于：在所述小孔位置处布设有无纺土工布，在所述无纺土工布的外侧固定滤膜。

5.根据权利要求2所述的一种适用于紧邻地铁的全护筒灌注桩免共振全套施工方法，其特征在于：在所述等边角钢所形成的所述排水管道的底端设置有固定端帽，在所述排水管道内部填充碎石。

6.根据权利要求1所述的一种适用于紧邻地铁的全护筒灌注桩免共振全套施工方法，其特征在于：在步骤s2中，采用所述高频免共振锤下沉所述钢护筒的步骤包括现场测量定位、吊机安装高频免共振锤、夹具固定钢护筒和振动锤成桩。

7.根据权利要求1所述的一种适用于紧邻地铁的全护筒灌注桩免共振全套施工方法，其特征在于：在步骤s3中，采用密封塑料膜密封所述钢护筒的筒口，安装所述真空抽水设备，并将其与所述钢护筒的筒口连接，启动所述真空抽水设备加速所述钢护筒外侧土的排水固结。

8.根据权利要求1所述的一种适用于紧邻地铁的全护筒灌注桩免共振全套施工方法，其特征在于：在步骤s4中，在所述钢护筒的内部进行正循环钻孔灌注桩施工的步骤包括钻机就位、钻进、清孔、安放钢筋骨架、二次清孔和混泥土浇筑。

9.根据权利要求1所述的一种适用于紧邻地铁的全护筒灌注桩免共振全套施工方法，其特征在于：在步骤s5中，在灌注桩的混凝土浇筑完成且混凝土初凝后再拔出所述钢护筒或在混凝土浇筑完成3-6h后拔出所述钢护筒。

技术总结本发明涉及一种适用于紧邻地铁的全护筒灌注桩免共振全套施工方法，包括如下步骤：S1、在钢护筒外侧表面安装排水管道；S2、吊装高频免共振锤，通过所述高频免共振锤下沉所述钢护筒；S3、安装真空抽水设备，利用所述真空抽水设备加速所述钢护筒外侧土的排水固结；S4、在所述钢护筒的内部进行正循环钻孔灌注桩施工；S5、再次吊装所述高频免共振锤并将其与钢护筒固定，拔出所述钢护筒。本发明的优点是：采用高频免共振锤下沉、拔除钢护筒，具有施工效率高、噪音低、振动小、绿色环保和实际社会经济效益显著等优点；可实现筒身外侧土超孔隙水压的快速消散，进而大幅减小钢护筒周围土体的竖向和水平位移，有效保护紧邻桩基的被保护设施。技术研发人员：余洋,戴风,杨淑娟,陈晓岑,刘鹏受保护的技术使用者：上海城建市政工程（集团）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27