• 基于全预制构件拼装的主体与支护结构叠合施工技术研究与应用 返回首页
  • 成果详情
  • 成果名称
    基于全预制构件拼装的主体与支护结构叠合施工技术研究与应用
  • 成果类型
    基础研究
  • 评价机构
    山东省建设科技与教育协会
  • 完成单位
    山东汇友市政园林集团有限公司
  • 合作单位
    济南市市政工程建设集团有限公司
  • 完成人
    吴雯雯、赵俊、倪守增、崔开荣、姚明新、杨欣、董勇男、刘文强、张敏、金宝、姚家恒、周松、李国栋、董广辉、刘建波
  • 知识产权
    山东汇友市政园林集团有限公司、济南市市政工程建设集团有限公司
  • 项目所在地
    济南市
  • 成果水平
    国内领先
  • 评价日期
    2023年4月22日
  • 推荐单位地市
    济南市
  • 专家委员会名单
  • 成果简要说明
  • 一、主要应用领域和技术原理
    应用领域:本施工技术主要应用与地下空间作业,是在主体结构周边施工作业区间不足,不能够满足支护结构施工所必须的空间时所进行的改进创新。
    技术原理:全预制拼装叠合综合管廊支护修建结构,包括预制综合管廊,预制支护桩、预制外锚桩和预制冠梁。所述预制综合管廊上预留连接钢筋,预制支护桩上预留连接钢筋,相邻预制支护桩之间承插连接在一起。预制支护桩的顶部设有承插头A,预制外锚桩顶部设有承插头B,预制冠梁底部设有与承插头A匹配的支护桩预留孔和与承插头B匹配的外锚桩预留孔,承插头A插入支护桩预留孔内与预制冠梁连接在一起,承插头B插入外锚桩预留孔内与预制冠梁连接在一起;预制综合管廊和预制支护桩之间的连接钢筋通过拉钩钢筋连接在一起,预制综合管廊和预制支护桩之间通过混凝土浇筑在一起。
    相邻预制支护桩之间承插连接的具体结构为:在预制支护桩的一侧面设有凹口,在相对侧面设有凸口,将相邻的预制支护桩的凹口和凸口承插在一起。承插头A的截面面积小于预制支护桩的截面面积。承插头B的直径小于预制外锚桩的桩径。预制支护桩的上部和下部均预留5排连接钢筋,每排连接钢筋之间间隔10cm;下部的连接钢筋设在预制综合管廊埋置深度的最低点向上50cm范围内。预制支护桩为方桩,边长50cm;预制外锚桩长度20-30m,桩径15-30cm;预制冠梁长2m,宽1m,高0.5m。预制冠梁底部设有四个支护桩预留孔和两个外锚桩预留孔。预制综合管廊分上、下两部分预制结构。
    (1)加工预制支护桩、预制冠梁、预制外锚桩;
    (2)清理地表,进行基坑支护桩边线放线;
    (3)支护结构打设:打设预制支护桩,承插连接预制支护桩,同步打设预制外锚桩,将预制冠梁与预制支护桩和预制外锚桩连接在一起;
    (4)预制综合管廊安装,预制综合管廊安装后,湿法连接预制综合管廊与预制支护桩;结构回填,回填前先采用防水砂浆将预制综合管廊与预制支护桩之间的缝隙灌缝。
    二、主要技术性能指标
    在预制支护桩上部预留与综合管廊主体结构湿法连接的连接钢筋,连接钢筋直径在22mm以上,预制支护桩上部从上至下预留5排连接钢筋,每排连接钢筋之间间隔10cm;在预制支护桩下部同样预留与综合管廊主体结构件湿法连接的连接钢筋,下部的连接钢筋设在综合管廊主体结构埋置深度的最低点向上50cm范围内,同样连接钢筋直径在22mm以上,预制支护桩下部同样从上至下预留5排连接钢筋,每排连接钢筋之间间隔10cm。
    三、与国内外同类技术比较
    (1)传统工艺流程
    工艺流程:定位放线→桩基成孔→钢筋笼安装→砼浇筑→横撑加固→基坑开挖→主体结构施工。
    (2)基于全预制构件拼装的主体与支护结构叠合施工技术工艺流程
    1.工艺流程:加工预制支护桩→加工预制冠梁→加工预制外锚桩→基坑支护桩放线→打设预制支护桩→承插连接预制支护桩→打设预制外锚桩→三者连接→预制综合管廊→安装综合管廊→管廊与支护桩湿接→接口注浆加固。
    2.技术指标:在预制支护桩上部预留与综合管廊主体结构湿法连接的连接钢筋,连接钢筋直径在22mm以上,预制支护桩上部从上至下预留5排连接钢筋,每排连接钢筋之间间隔10cm;在预制支护桩下部同样预留与综合管廊主体结构件湿法连接的连接钢筋,下部的连接钢筋设在综合管廊主体结构埋置深度的最低点向上50cm范围内,同样连接钢筋直径在22mm以上,预制支护桩下部同样从上至下预留5排连接钢筋,每排连接钢筋之间间隔10cm。
    3.创新点:将地下结构和支护结构提前进行设计策划,优化施工方案,利用工厂预制装配构件,根据设计模数,分片加工成型,现场安装连接,加快施工进度;利用地下结构和支护结构的叠合施工,加强整个结构的整体稳定性和安全性,并在保证整个结构安全的同时达到降低结构钢筋和混凝土用量的目的,从而降低施工成本。本施工特点突出,具有较高的创新性,总体达到国内领先水平。
    4.关键技术:通过对地下结构和支护结构的整体构造进行研究设计,在施工前进行合理的布局规划,精确控制地下结构和支护结构之间的间距,在地下结构和支护结构施工时按照设计好的位置预留下用于后期相互之间连接的接口。对支护结构的施工,在施工前综合考虑支护结构各个工序的施工,通过对施工过程优化,利用工厂化预制支护桩、预制冠梁和预制外锚桩并通过三者的有效连接,形成一个支护体系,加强整个支护结构的稳定性。
  • 推广应用前景与措施
  • 应用领域:本施工技术主要应用与地下空间作业,是在主体结构周边施工作业区间不足,不能够满足支护结构施工所必须的空间时所进行的改进创新。
  • 基于全预制构件拼装的主体与支护结构叠合施工技术是通过采用全过程预制拼装施工,从综合管廊修建的基坑支护到后期的主体结构全部采用预制拼装结构件施工,并且充分采用支护结构与主体结构叠合,减少主体结构厚度,减轻了结构件的钢用量及混凝土用量,节约了成本,减少了施工占地、缩短了施工周期。本工法通过在济南市春晖路道路建设工程施工一标段中的运用实践,效果良好,经济社会效益显著,具有良好的推广应用价值。
  • 评价意见