【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地下工程施工，具体而言，本专利技术涉及一种在洞桩法地下工程施工中用于对基础结构进行加载处理的方法和一种采用洞桩法建造地铁车站的方法。
技术介绍
1、暗挖法，是城市地下工程施工中应用较为广泛的一种工法。采用浅埋暗挖法开挖作业时，应保证最大限度地减少对地层的扰动，提高周围地层自承能力和减少地表沉降。目前新建地铁车站多采用pba暗挖法进行修建。pba工法结合了盖挖法和暗挖法的优势，可有效控制地表沉降。
2、pba工法又称“洞桩法”，其原理是：在先期施工完成的导洞中施作洞内桩/柱、桩顶冠梁、扣大拱，形成“桩(pile)、梁(beam)、拱(arc)”联合支护体系，在其保护下进行后续的土体开挖和结构施工。与其他类型的工法相比，洞桩法除了能够有效控制地表沉降之外，还具有施工效率高、结构形式灵活、空间利用率高等优势。
3、洞桩法的施工过程主要包括四个阶段，即导洞施工阶段、桩柱施工阶段、扣拱施工阶段和主体施工阶段，典型的工序是：先开挖导洞，然后在导洞内施作条(桩)基、底纵梁、边桩、中柱、冠梁、顶纵梁，接着开挖并施作扣拱，最后在由桩-梁-拱形成的支撑体系内逐层向下开挖土体并施作内部结构。当然，视地铁车站主体结构(如地下二层、地下三层和/或侧式站台、岛式站台和/或单跨结构、单柱双跨结构、双柱三跨结构等等)和基础形式(如条基、桩基、桩条基等等)之不同，其洞桩法施工工艺亦有所调整，实践当中又结合棚盖法、管棚或管幕法等衍生出多种运用方案，例如cn108005664a、cn107503755a、cn101440708b
4、在洞桩法施工过程中，由于导洞开挖和扣拱施作对地层的扰动较大，因此，产生沉降量较大的阶段是导洞施工阶段及扣拱施工阶段。同时，桩基施工完成后，在进行梁结构(如冠梁/顶梁、顶纵梁)施工时，浇筑混凝土所产生的冲击力以及混凝土浇筑构件自身的重力，也会直接作用于桩基，使其发生沉降。关于导洞施工阶段的沉降，基本上是属于施工过程控制的范畴，本领域技术人员对此已经进行过大量的研究和实践，形成了一套行之有效的应对办法。桩基，作为重要的结构支撑构件(尤其竖向支撑构件)，不但是施工过程中初期受力体系、而且是主体完工后永久承载体系的最为根本的组成部分，其沉降特性对于后续梁结构施工、扣拱施工、主体施工以及竣工车站使用当中的沉降存在着显著而持久的影响，直接或间接决定了这些施工阶段和车站运营期间结构的安全性及稳定性。研究发现，建筑物或建筑基础的沉降通常会遵循一种从快速发展、到缓慢增长、再到平稳下沉的逐渐收敛过程。那么，针对洞桩法施工的桩基，若能使其沉降在短时间内趋于平稳，尽早满足施工和使用期间各阶段的安全性及稳定性要求，无疑是极为有利的。
5、在此方面，以往尚未可知适用的专门设备和方法。
6、另外，应当注意的是，《建筑桩基技术规范》(jgj94-2018)、《建筑基桩检测技术规范》(jgj106-2022)等关于桩基和基桩的设计、施工及验收设定了一般性的标准依据，其中亦涉及到桩基/基桩的承载力、变形和沉降特性等。针对试验桩和工程桩的检测，本领域技术人员已经进行过大量的研究和实践，例如，cn114960784提出了一种用于工程桩基检测的压载装置，cn110004998a介绍了一种灌注桩试桩装置及其试桩方法。然而，按照pba工法，可以说，桩基/基桩既是“过程性工艺桩”、又是“永久性工程桩”，那么，能否以及如何充分考虑这种特殊性来适用和执行相关的技术规范，便成为一项值得深入讨论的课题。
7、在此方面，尚需因地致宜，结合具体的工艺特点，探索出切实可行的方案。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提出一种在洞桩法地下工程施工中用于对基础结构进行加载处理的方法和一种采用洞桩法建造地铁车站的方法，其结合洞桩法地下工程(例如地铁车站)施工的工艺特点，在采取特定方式将基础结构(或者说桩基/基桩)压载预沉降以达成所需工艺技术要求的同时，对其执行沉降量和加载压力的监测与控制，从而允许对这种兼具“过程性工艺桩”和“永久性工程桩”双重属性的基桩参照相关技术规范进行检测和/或验收。
2、按照本专利技术的第一方面，提供一种在洞桩法地下工程施工中用于对基础结构进行加载处理的方法，该基础结构包括至少一个在导洞内施作完成的竖向支撑构件，所述方法包括如下步骤：
3、s1提供包括承载钢架和千斤顶的压载装置，所述承载钢架具有至少一个能够横跨导洞架设安装的横梁，也就是说，该横梁适于布置在同一导洞的两侧壁之间，从其一个侧壁延伸至另一侧壁；
4、s2在导洞内安置所述压载装置，其中，在待加载的竖向支撑构件上方，将所述横梁的两端分别通过传力件连接于导洞侧壁，并将所述千斤顶放置和支承于所述横梁与所述竖向支撑构件顶面之间；
5、s3通过千斤顶在所述竖向支撑构件上方对其施加竖向的加载压力，并测量所述竖向支撑构件顶面的沉降量，该加载压力的最大值为所述竖向支撑构件的设计承载压力的1.0至2.0倍。
6、在洞桩法地下工程施工中，例如在地铁车站建造施工中，依据不同的主体结构设计、工程地质条件、施工作业环境等等，基础结构特别是其竖向支撑构件可以采用不同的构造型式。值得注意的是，本申请所提出的方法对于不同构造型式的基础结构均可适用，为简化起见，后文在无需特别区分的语境中将其一律表述为“桩基”。相应地，本申请所说竖向支撑构件可以是由该“桩基”的桩结构、柱桩复合结构、桩条复合结构或者柱条复合结构所形成的桩柱式竖向支撑构件。在本专利技术的范围内，对于所述“基桩”和“桩群”，应作广义理解。具体而言，针对不同构造型式的基础结构，“基桩”可以是指由桩结构、柱桩复合结构、桩条复合结构或者柱条复合结构所形成的桩柱式竖向支撑构件，本文中在特定语境下亦可指代“单桩”或其“桩身”。
7、所述“设计承载压力”是基于对应的上部结构载荷按照实际使用要求和相关行业标准/规范计算得出的理论承载力值，例如针对通常的基桩(如边桩或中柱)桩群，该“设计承载压力”可以对应于其单桩竖向抗压承载力特征值(参见《建筑桩基技术规范》，“单桩竖向承载力特征值”是指单桩竖向极限承载力标准值除以安全系数后的承载力值，其中“单桩竖向极限承载力”是指单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载)。
8、本专利技术特别考虑到，在pba工法中，基桩作为“过程性工艺桩”需要在施工过程中满足初期受力体系的承载力要求，而作为“永久性工程桩”需要在主体完工后满足永久承载体系的承载力要求，故将加载压力的最大值确定为设计承载压力的1.0至2.0倍，其中，对桩基以达到1.0倍的设计承载压力进行加载可使其短时间内发生沉降至理论极限量并趋于平稳，以保障施工过程期间结构的安全性及稳定性；对桩基以达到2.0倍的设计承载压力进行加载则可符合其验收检测的标准依据(参照《建筑基桩检测技术规范》)，以确保竣工车站使用期间结构的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种在洞桩法地下工程施工中用于对基础结构进行加载处理的方法，该基础结构包括至少一个在导洞内施作完成的竖向支撑构件，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，将所述传力件一方面锚固于导洞侧壁的支护结构，并使所述传力件另一方面以刚性连接方式或者形状锁合方式或者摩擦力锁合方式与所述横梁的端部相连接。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述千斤顶采用配有荷重传感器的测力千斤顶或者采用带有压力表的液压千斤顶；在步骤S3中，实时监测通过所述千斤顶施加于所述竖向支撑构件上方的加载压力。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，设置用于测定所述竖向支撑构件顶面位置变化的位移测量装置；在步骤S3中，通过所述位移测量装置实时监测所述竖向支撑构件顶面的沉降量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，加载压力从零至最大值被分级施加并且相应地逐级测量竖向支撑构件顶面的沉降量。
6.根据权利要求1至5之任一项所述的方法，其特征在于，该方法还
7.一种采用洞桩法建造地铁车站的方法，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤S20中，所述桩基采用PBA桩基础、PBA条形基础或PBA桩条混合基础的构造型式施作完成。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，将加载压力的最大值设定为所述竖向支撑构件的设计承载压力的1.0倍，从全部的竖向支撑构件中均匀间隔地选择n个竖向支撑构件，n不小于竖向支撑构件总数的30％，对所选择的竖向支撑构件分别执行加载。
10.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，将加载压力的最大值设定为所述竖向支撑构件的设计承载压力的2.0倍，从全部的竖向支撑构件中随机地选择至少一个竖向支撑构件，对所选择的竖向支撑构件单独执行加载。
...【技术特征摘要】
1.一种在洞桩法地下工程施工中用于对基础结构进行加载处理的方法，该基础结构包括至少一个在导洞内施作完成的竖向支撑构件，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤s2中，将所述传力件一方面锚固于导洞侧壁的支护结构，并使所述传力件另一方面以刚性连接方式或者形状锁合方式或者摩擦力锁合方式与所述横梁的端部相连接。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤s1中，所述千斤顶采用配有荷重传感器的测力千斤顶或者采用带有压力表的液压千斤顶；在步骤s3中，实时监测通过所述千斤顶施加于所述竖向支撑构件上方的加载压力。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤s2中，设置用于测定所述竖向支撑构件顶面位置变化的位移测量装置；在步骤s3中，通过所述位移测量装置实时监测所述竖向支撑构件顶面的沉降量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤s3中，加载压力从零至最大值被分级施加并且...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋文波，李良伟，赵润泽，高志顺，张琪，丛成良，武晓春，王恒，刘方跃，张颖，张举庆，刘海超，
申请(专利权)人：中铁十四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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