一种横跨基坑市政管网箱涵的原位保护结构及施工方法与流程

本发明涉及市政建设技术领域，尤其涉及一种横跨基坑市政管网箱涵的原位保护结构及施工方法。

背景技术：

近年来随着城市用地越来越紧张，很多城市道路下方也要进行地下空间开发，此时就面临着既有管线的拆迁或原地保护问题。目前对管线保护采用的常规方法是对管线进行改迁，但改迁存在审批时间长、工程造价增加、工期延长等问题。在有限增加工程造价且尽量节约工期的需求下，对基坑开挖范围内的管线进行原地保护是目前存在的一项技术难题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种横跨基坑市政管网箱涵的原位保护结构及施工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种横跨基坑市政管网箱涵的原位保护结构，该结构包括：支护桩、冠梁、预埋件、工字钢梁、混凝土箱涵、综合管廊以及基坑；其中：

基坑坑底设置有综合管廊，综合管廊两侧对称布设有多根支护桩，支护桩底部固定在基坑的坑底，冠梁架设在支护桩的顶部上，且冠梁两端与基坑的侧壁连接支撑，冠梁的中部通过支护桩进行支撑；预埋件预埋至冠梁顶部，每个预埋件上均插入工字钢梁，混凝土箱涵安装在工字钢梁上，通过工字钢梁对混凝土箱涵进行支撑。

进一步地，本发明的预埋件设置有多个，相互平行且等间距的设置在冠梁上。

进一步地，本发明的支护桩设置有4根，两两对称设置，分别对两侧的冠梁进行支撑。

进一步地，本发明的预埋件底部均设置有多个锚筋，将预埋件的锚筋预埋至冠梁的内部。

本发明提供一种横跨基坑市政管网箱涵的原位保护结构的施工方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：混凝土箱涵定位，根据管网竣工图确定混凝土箱涵位置，先将混凝土冠梁周边土方开挖至冠梁底高度，使冠梁完全裸露在外；

步骤二：支护桩施工，支护桩定位开挖，挖孔位于综合管廊两侧，成孔后将钢筋笼吊装入孔，并向孔中灌注混凝土；

步骤三：冠梁施工，对支护桩的桩头进行破除、平整处理，开挖冠梁范围内土方，绑扎冠梁钢筋，安装冠梁模板，封模完成后配合水准仪将预埋件焊接到位；

步骤四：工字钢梁安装，待冠梁强度达到要求后，将两条冠梁中间，混凝土箱涵底部未开挖的土按一定间距掏挖出一定大小的洞口，将工字钢梁插入，并与冠梁上端预埋件焊接；完成后在工字钢梁上方安装混凝土箱涵。

本发明产生的有益效果是：横跨基坑市政管网箱涵的原位保护结构及施工方法：

一、与采用托梁的方式相比，本发明能够根据实际所需保护的箱涵大小改变工字钢梁的间距，桩基数量大大减少。故而其灵活性及可操作性明显强于托梁，且插入工字钢效率相比制作托梁既节约成本又方便操作。

二、与传统工艺管线迁改相对比，本发明通过原地开挖施工桩基及冠梁，待冠梁完成后将工字钢插入冠梁顶部与箱涵底部之间，以此支撑箱涵荷载进行原位保护，避开了管线迁改造成的社会影响同时节约了管线迁改产生的大量资金成本。

三、相比于悬吊工艺方式，本发明避免了悬吊的高空作业条件，每道工序衔接合理，开挖一层土方施工一道工序，不存在高空作业，避免了高坠事故和打击事故。且本发明仅在开挖基坑范围内进行支护，避免了悬吊方法中混凝土支墩因需考虑对边坡产生荷载而远离边坡造成场地紧张，对于城市中红线范围不充裕的项目，可大大降低场地占用。

四、相比于普通混凝土梁支撑方式，仅依靠混凝土梁及工字钢对箱涵进行支护，当基坑开挖跨度过大，则混凝土梁将因为中间部位缺少支座而无法承受自重及箱涵产生的荷载，本发明在冠梁底部增加支护桩，可以有效的完成对箱涵的原位保护，避免了上述方式基坑过大造成混凝土无法承受荷载的局限性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例的正视图；

图3是本发明实施例的侧视图；

图4是本发明实施例的俯视图；

图5是本发明实施例的预埋件大样图；

图中：1—支护桩；2—冠梁；3—预埋件；4—工字钢梁；5—混凝土箱涵；6—综合管廊；7—基坑。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例的横跨基坑市政管网箱涵的原位保护结构，，该结构包括：支护桩1、冠梁2、预埋件3、工字钢梁4、混凝土箱涵5、综合管廊6以及基坑7；综合管廊6施工前，需完成支护桩1的施工，桩基完成后施工冠梁2，预埋件3在钢筋绑扎工序中焊于冠梁2顶部，浇筑完成后插入工字钢梁4，两端分别焊接于两侧冠梁2的预埋件3上以完成对混凝土箱涵5的原位保护措施。其中：

基坑7坑底设置有综合管廊6，综合管廊6两侧对称布设有多根支护桩1，支护桩1底部固定在基坑7的坑底，冠梁2架设在支护桩1的顶部上，且冠梁2两端与基坑7的侧壁连接支撑，冠梁2的中部通过支护桩1进行支撑；预埋件3预埋至冠梁2顶部，每个预埋件3上均插入工字钢梁4，混凝土箱涵5安装在工字钢梁4上，通过工字钢梁4对混凝土箱涵5进行支撑。

预埋件3设置有多个，相互平行且等间距的设置在冠梁2上。支护桩1设置有4根，两两对称设置，分别对两侧的冠梁2进行支撑。预埋件3底部均设置有多个锚筋，将预埋件3的锚筋预埋至冠梁2的内部。

本发明实施例的横跨基坑市政管网箱涵的原位保护结构的施工方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：混凝土箱涵定位，根据管网竣工图确定混凝土箱涵位置，先将混凝土冠梁周边土方开挖至冠梁底高度，使冠梁完全裸露在外；

步骤二：支护桩施工，支护桩定位开挖，挖孔位于综合管廊两侧，成孔后将钢筋笼吊装入孔，并向孔中灌注混凝土；

步骤三：冠梁施工，对支护桩的桩头进行破除、平整处理，开挖冠梁范围内土方，绑扎冠梁钢筋，安装冠梁模板，封模完成后配合水准仪将预埋件焊接到位；

步骤四：工字钢梁安装，待冠梁强度达到要求后，将两条冠梁中间，混凝土箱涵底部未开挖的土按1000mm间距掏挖出150mm*320mm的洞口，将工字钢梁插入，并与冠梁上端预埋件焊接；完成后在工字钢梁上方安装混凝土箱涵。

本发明是一种对于市政强弱电箱涵及水管等进行原位架空保护的方法。该方案采用支护桩、冠梁及工字钢梁对箱涵进行原位支护。施工工序包括：箱涵周边土方开挖；确定箱涵位置后桩基定位；待支护桩浇筑完成后开挖至冠梁底高度进行冠梁施工，冠梁与箱涵方向一致；冠梁完成后将工字钢梁两端焊于冠梁顶部预埋钢板上用以支撑箱涵，以达到不破坏原有管网即可在箱涵下方开挖施工的目的。减小了市政管网迁改造成的社会影响，有效降低施工成本。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

技术特征：

1.一种横跨基坑市政管网箱涵的原位保护结构，其特征在于，该结构包括：支护桩(1)、冠梁(2)、预埋件(3)、工字钢梁(4)、混凝土箱涵(5)、综合管廊(6)以及基坑(7)；其中：

基坑(7)坑底设置有综合管廊(6)，综合管廊(6)两侧对称布设有多根支护桩(1)，支护桩(1)底部固定在基坑(7)的坑底，冠梁(2)架设在支护桩(1)的顶部上，且冠梁(2)两端与基坑(7)的侧壁连接支撑，冠梁(2)的中部通过支护桩(1)进行支撑；预埋件(3)预埋至冠梁(2)顶部，每个预埋件(3)上均插入工字钢梁(4)，混凝土箱涵(5)安装在工字钢梁(4)上，通过工字钢梁(4)对混凝土箱涵(5)进行支撑。

2.根据权利要求1所述的横跨基坑市政管网箱涵的原位保护结构，其特征在于，预埋件(3)设置有多个，相互平行且等间距的设置在冠梁(2)上。

3.根据权利要求1所述的横跨基坑市政管网箱涵的原位保护结构，其特征在于，支护桩(1)设置有4根，两两对称设置，分别对两侧的冠梁(2)进行支撑。

4.根据权利要求1所述的横跨基坑市政管网箱涵的原位保护结构，其特征在于，预埋件(3)底部均设置有多个锚筋，将预埋件(3)的锚筋预埋至冠梁(2)的内部。

5.一种横跨基坑市政管网箱涵的原位保护结构的施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一：混凝土箱涵定位，根据管网竣工图确定混凝土箱涵位置，先将混凝土冠梁周边土方开挖至冠梁底高度，使冠梁完全裸露在外；

步骤二：支护桩施工，支护桩定位开挖，挖孔位于综合管廊两侧，成孔后将钢筋笼吊装入孔，并向孔中灌注混凝土；

步骤三：冠梁施工，对支护桩的桩头进行破除、平整处理，开挖冠梁范围内土方，绑扎冠梁钢筋，安装冠梁模板，封模完成后配合水准仪将预埋件焊接到位；

步骤四：工字钢梁安装，待冠梁强度达到要求后，将两条冠梁中间，混凝土箱涵底部未开挖的土按一定间距掏挖出一定大小的洞口，将工字钢梁插入，并与冠梁上端预埋件焊接；完成后在工字钢梁上方安装混凝土箱涵。

技术总结
本发明公开了一种横跨基坑市政管网箱涵的原位保护结构及施工方法，该结构包括：支护桩、冠梁、预埋件、工字钢梁、混凝土箱涵、综合管廊以及基坑；采用支护桩、冠梁及工字钢梁对混凝土箱涵进行原位支护；施工工序包括：混凝土箱涵周边土方开挖；确定混凝土箱涵位置后支护桩定位；待支护桩浇筑完成后开挖至冠梁底高度进行冠梁施工，冠梁与混凝土箱涵方向一致；冠梁完成后将工字钢梁两端焊于冠梁顶部预埋钢板上用以支撑混凝土箱涵。本发明能够不破坏原有管网，即可在混凝土箱涵下方开挖施工，减小了市政管网迁改造成的社会影响，有效降低施工成本。

技术研发人员：徐昊;董军;王永红;游青松
受保护的技术使用者：中国一冶集团有限公司
技术研发日：2020.06.19
技术公布日：2020.10.16