CN105926669B - 一种地铁车站施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种地铁车站施工方法，本方法不需架设临时支撑体系，将现有的施工方法中临时支撑体系用永久结构车站中的各层板，包括顶板、层板及底板，实现，免除拆撑、换撑困难，节约大量临时材料废弃。避免拆支撑及换支撑带来结构受力体系转变引起结构不稳定的问题，将现有车站结构纵梁体系改为纵横向一体化受力，结构一次完成，简单明了，安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及地铁车站的施工方法，特别涉及一种地铁结构自撑，无外撑、无拆除的节能环保地铁施工方法。
背景技术
目前，我国城市轨道交通地下车站工法绝大多数城市采用明挖法施工诸多，基本上是围护结构、内支撑及临时立柱组成施工体系。主要工法有：1、完全明挖法，存在大量砼支撑、钢支撑和临时立柱等拆除工作，废弃大，工序多，工期长，造价高，对环境干扰大，无法实现多块好省及安全优质高效；2、盖挖逆作法需要考虑结构体系外防水的有效性，结构构造复杂，土方需要进行局部留孔施工困难，下部顺做法施工仍需要进行大量拆撑、换撑工序，工期长，造价更大；3、部分车站为解决管线改迁或交通疏解困难采用半铺盖或局部盖挖法施工，仍无法解决拆除铺盖及内部混凝土板撑风险，费时费力，废弃改造工作大等特点。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足，提供一种地铁车站施工方法，其能实现大空间车站施工、节能环保。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种地铁车站施工方法，包括以下步骤:
S1、在车站主体的施工范围的场地上进行用于引导围护结构桩或地连墙施工的导墙施工；
S2、进行围护结构桩组件或地连墙组件施工；并在围护结构桩组件或地连墙组件上设置最高层的层板的悬吊结构的第一预埋件；
S3、施工车站主体结构的层板；所述车站主体共有N层即重复本步骤N次，本步骤具体如下:
S31、开挖土方至车站主体结构的层板标高以下并进行垫层施工，在预设层板位置的侧墙上进行防水施工；
S32、在预设层板位置施工层板结构组件并设置层板悬吊结构的第二预埋件；
S33、浇筑层板结构的框架结构；
S4、施工车站主体结构的底板：
S41、开挖土方至车站主体结构的底板标高以下并进行垫层和防水层施工，在预设底板位置的侧墙上进行防水施工；
S42、在预设底板位置施工底板结构组件并完成底板浇筑；
S5、对车站主体的各层进行侧墙、顶墙、中柱及底面施工；
S6、在车站主体结构的顶板上回填土层。
作为优选，步骤S2包括：
S21、在连续墙导墙施工围护结构桩或地连墙；
S22、在所述围护结构桩或地连墙的顶部施工顶桩或墙顶冠梁；
S23、进行土方开挖，将土面开挖至顶桩或墙顶冠梁底部；
S24、在所述顶桩或墙顶冠梁的下部预埋作为第一预埋件的锚固件；
作为优选，在步骤S3中：
步骤S31中，所述防水施工包括：在预设层板位置的侧墙处设置防水自粘卷材；
步骤S32中，在预设层板位置施工层板结构包括：
S321、完成地膜扎层板环框钢筋施工；
S322、在预设层板位置的底部设置钢筋接驳器和预埋止水钢板；
步骤S33中，完成层板环梁钢筋砼浇筑；
还包括步骤S34：完成所述层板环梁与所述围护结构桩或所述连地墙的吊装连接；
当层板为位于最高位置的层板时，完成层板环钢梁与顶桩或墙顶冠梁的吊装连接。
作为优选，在步骤S4中：
步骤S41中，所述防水施工包括：在预设底板的位置及预设底板的位置的侧墙设置自粘卷材；
步骤S42中，在预设底板位置施工底板结构组件包括：
绑扎底板及底纵梁钢筋施工并预留所述车站主体的钢筋；
预埋预设底板位置的侧墙钢筋和止水钢板并进行防迷流钢筋焊接的施工。
作为优选，步骤S5包括：
S51：对车站主体的站台层的侧墙、顶墙、中柱及底面施工：
S511：平整侧墙，并将位于侧墙的上部的自粘卷材及位于侧墙的下部的自粘卷材对接；
S512：绑扎侧墙钢筋并焊接，施工底面所在层板的纵梁的相应位置的柱钢筋；
S513：侧墙与顶面所在的层板的连接处预埋注浆钢管；
S514：进行导轨施工；
S515：完成侧墙浇筑及中柱浇筑；
S516：在侧墙、顶墙、中柱及底面上预留车站柱体结构的二次结构钢筋预留；
S516：完成顶面吊模施工或在顶面安置吊装预支板块；
S517：对吊模进行钢筋绑扎施工，并根据需要预留供构建轨顶风道使用的钢筋；
S518：浇筑层板孔位砼并核实设备预留孔位和预埋件，解除本层顶面所在层板的用于支撑层板的悬吊结构；
S519：对进行到步骤S51为止所施工的结构的结构受力及变形状况的监测。
S52：对车站主体的站台层/站台层的侧墙、顶墙、中柱及底面施工：若车站主体除了最底层的站台层外，往上还有N站厅层或站台层，即步骤S52进行N次；
S521：平整侧墙，并将位于侧墙的上部的自粘卷材及位于侧墙的下部的自粘卷材对接；
S522：绑扎侧墙钢筋并焊接，所在层板的纵梁的相应位置的柱钢筋；
S523：侧墙与顶面所在的层板的连接处预埋注浆钢管；
S524：进行导轨施工；
S525：完成侧墙浇筑及中柱浇筑；
S526：完成顶面吊模施工或在顶面安置吊装预支板块；
S527：对吊模进行钢筋绑扎施工，并根据需要预留供吊装设备使用的钢筋；
S528：浇筑顶面所在层板孔位砼，解除顶面所在层板的起支撑作用的悬吊结构并进行顶板找平层和涂料防水施工；
S529：对进行到步骤S521为止所施工的结构的结构受力及变形状况的监测。
作为优选，步骤S6还包括：布置地铁车站及附近管线。
作为优选，步骤S1至步骤S6皆还包括对地铁车站的结构受力及变形状况的监测。
作为优选，步骤S1还包括：进行车站建设过程中的排水设施施工。
作为优选，步骤S1还包括：进行用于支撑软土层的临时立柱或抗拔桩的桩基施工。
作为优选，所述垫层的厚度为150～250mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)节省材料无支撑搭设和拆除，利用地铁车站主体的层板自撑能力实现大量砼支撑搭设、拆除、废弃和多道钢管支撑运输、安装和拆除等工序；2)车站结构受力简单更安全，无需体系转换：因主体结构的层板一次浇筑完成，没有拆撑及换撑工况，将原来单纯的纵梁体系变化为纯框架结构受力，抗震更有利，车站层板既是基坑工程中临时构件又是车站主体结构永久构件；3)基本不用脚手架，可实现工厂化预制施工或快速化滑模施工，根据基坑土石方开挖高程，利用开挖土方工作面及垫层做模板作为各层板环框和车站底板底模，基本不用或少量使用脚手架搭设工作，节省劳动力、加快工期；4)确保复合车站结构全保防水施工：依据车站主体结构设计复合或叠合墙体系，各层板环框支撑施工可采用桩或墙植筋，也可采用预埋钢构件悬挂体系，利用自粘卷材胶合，实现外防水层全包施工；5)大量减少废弃、噪音、爆破拆除等环境污染风险，环保节能。
附图说明
图1本发明所述的地铁车站施工方法的步骤S1示意图；
图2本发明所述的地铁车站施工方法的步骤S2示意图；
图3本发明所述的地铁车站施工方法的步骤S3示意图a；
图4本发明所述的地铁车站施工方法的步骤S3示意图b；
图5本发明所述的地铁车站施工方法的步骤S4示意图；
图6本发明所述的地铁车站施工方法的步骤S5示意图a；
图7本发明所述的地铁车站施工方法的步骤S5示意图b；
图8本发明所述的地铁车站施工方法的步骤S5示意图c；
图9本发明所述的地铁车站施工方法的步骤S6示意图。
图中：
1—地面；2—排水设施；3—导墙；4—临时立柱；5—墙顶冠梁；6—锚固件；7—围护结构桩或地连墙；8—悬吊结构；9—自粘卷材；10—钢筋接驳器；11—止水钢板；12—预埋件；13—垫层；14—土层；a—平正的地面高程；b—顶桩或墙顶冠梁底部的高程。
具体实施方式
现结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明所述的一种地铁车站施工方法，包括以下步骤:可参考图1至图9
步骤S1：
S11、按车站施工范围内管线图及交通疏解图完成管线和道路施工，进行施工围蔽；并根据车站主体基坑围护施工图，进行施工围蔽范围内场地地面1平整。
S12、在车站主体的施工范围的场地上进行用于引导围护结构桩或地连墙7施工的导墙3施工。
S13、进行车站建设过程中的排水设施2施工。
S14、根据第三方监测图，建立车站基坑施工测量控制点，进行开挖前基准监测记录。
S15、如果车站基坑底部土层松弱，则需要进行坑底加固施工，此时，需进行用于支撑软土层的临时立柱4或抗拔桩的桩基施工。
步骤S2：
S21、根据车站主体基坑围护施工图，在连续墙导墙3施工围护结构桩或地连墙7；
S22、依据车站主体围护桩或墙施工完成情况和凝期强度，在围护结构桩或地连墙的顶部施工顶桩或墙顶冠梁5；
S23、进行土方开挖，将土面开挖至顶桩或墙顶冠梁底部；
S24、在顶桩或墙顶冠梁的下部预埋用于设置顶板环框悬吊点的锚固件6；
S25、根据第三方监测图，进行到步骤S2为止所施工的结构的检测点监测并记录相关数据。
步骤S3、施工车站主体结构的层板；所述车站主体共有N层即重复本步骤N次；其
中，最高位的层板即为车站主体的结构顶板；本步骤具体如下:
S31、开挖土方至车站主体结构的层板标高以下200mm(可以根据实际需求，确定开挖的深度)并进行垫层13施工；其中，垫层13视开挖土方处的地基强度，厚度150～250mm均可,素砼强度C20。在预设层板位置(预设层板位置为预先定好的层板结构所处的位置)的侧墙上进行防水施工；所述防水施工包括：在预设层板位置的侧墙处设置防水自粘卷材9。
S32、在预设层板位置施工层板结构组件并设置层板悬吊结构8的预埋件12；在预设层板位置施工层板结构包括：
S321、完成地膜扎层板环框钢筋施工；
S322、在预设层板位置的底部设置钢筋接驳器10和预埋止水钢板11；
S33、完成层板环梁砼浇筑；并进行对步骤S3施工的结构进行养护施工。
S34、完成层板环钢梁与围护结构桩或连地墙的吊装连接；
当层板为顶板时，完成层板环钢梁与顶桩或墙顶冠梁的吊装连接。
S35、对进行到步骤S3为止所施工的的结构的结构受力及变形状况的监测。
步骤S4、施工车站主体结构的底板：
S41、开挖土方至车站主体结构的底板标高以下200mm(可以根据实际需求，确定开挖的深度)并进行垫层13施工；其中，垫层13视开挖土方处的地基强度，厚度150～250mm均可,素砼强度C20。在预设底板位置的侧墙上进行防水施工；所述防水施工包括：在预设底板的位置及预设底板的位置的侧墙设置自粘卷材9。
S42、在预设底板位置施工底板结构组件并完成底板浇筑。在预设底板位置施工底板结构组件包括：绑扎底板及底纵梁钢筋施工并预留所述车站主体的钢筋；预埋预设底板位置的侧墙钢筋和止水钢板11并进行防迷流钢筋焊接的施工。
S43、完成设备在底板的预埋件施工及验收后，进行底板的砼浇筑和养护施工。
S44、对进行到步骤S4为止所施工的结构的结构受力及变形状况的监测。
步骤S5、对车站主体的各层进行侧墙、顶墙、中柱及底面施工：
S51：对车站主体的站台层的侧墙、顶墙、中柱及底面施工：
S511：平整侧墙，并将位于侧墙的上部的自粘卷材9及位于侧墙的下部的自粘卷材9对接；
S512：绑扎侧墙钢筋并焊接，施工底面所在层板的纵梁的相应位置的柱钢筋；
S513：侧墙与顶面所在的层板的连接处预埋注浆钢管；
S514：进行导轨施工；
S515：完成侧墙浇筑及中柱浇筑；
S516：在侧墙、顶墙、中柱及底面上预留车站柱体结构的二次结构钢筋预留；二次结构包括轨顶风道、车站站台等；
S516：完成顶面吊模施工或在顶面安置吊装预支板块；
S517：对吊模进行钢筋绑扎施工，并根据需要预留供构建轨顶风道使用的钢筋；
S518：浇筑层板孔位(孔位是预留孔位，用于安装设备等)砼并核实设备预留孔位和预埋件，解除本层顶面所在层板的用于支撑层板的悬吊结构8；
S519：对进行到步骤S51为止所施工的结构的结构受力及变形状况的监测。
S52：对车站主体的站厅层(站台层)的侧墙、顶墙、中柱及底面施工：若车站主体除了最底层的站台层外，往上还有N站厅层或站台层，即步骤S52进行N次；
S521：平整侧墙，并将位于侧墙的上部的自粘卷材及位于侧墙的下部的自粘卷材对接；
S522：绑扎侧墙钢筋并焊接，施工底面所在层板的纵梁的相应位置的柱钢筋；
S523：侧墙与顶面所在的层板的连接处预埋注浆钢管；
S524：进行导轨施工；
S525：完成侧墙浇筑及中柱浇筑；
S526：当本层为站台层时，在侧墙、顶墙、中柱及底面上预留车站柱体结构的二次结构钢筋预留；
S527：完成顶面吊模施工或在顶面安置吊装预支板块；
S528：对吊模进行钢筋绑扎施工，并根据需要预留供吊装设备使用的钢筋；
S529：浇筑顶面所在层板孔位砼，解除顶面所在层板的起支撑作用的悬吊结构并进行层板找平层和涂料防水施工；
S5210：对进行到步骤S521为止所施工的结构的结构受力及变形状况的监测。
步骤S6包括：
S61：重新布置车站主体上盖的管线及地铁车站需要的管线；
S62：在车站主体结构的顶板上回填土层；
S63：施工道路路面；
S64：对已构建的车站主体结构的结构受力及变形状况的监测。
本发明所述的一种地铁车站施工方法，能通过地铁车站自身的结构自撑，无外撑、无拆除、节能环保。
本方法不需架设临时支撑体系，将现有的施工方法中临时支撑体系用永久结构车站中的各层板，包括顶板、层板及底板，实现，免除拆撑、换撑困难，节约大量临时材料废弃。避免拆支撑及换支撑带来结构受力体系转变引起结构不稳定的问题，将现有车站结构纵梁体系改为纵横向一体化受力，结构一次完成，简单明了，安全可靠。土方施工更方便快捷，同时结构外包防水层质量得到完全保证，采用预埋悬挂法兰轴力连杆件作为临时受力体系，即可控制结构变形轴力，又可以调整沉降位移；利用垫层作为主体结构地模板，省去上述工法车站主体结构施工满堂钢架搭设，节省大量人力和租赁材料；可实现大空间无柱或抽柱施工，改善车站客流组织和视角；环保节能，不需要大量运输车辆运送临时材料，减少汽车运输排汽污染和噪音污染。主体结构配筋将优化，总体钢筋含量降低，无加撑和拆撑，减少主体满堂支架搭设，工序简单，人力成本大大降低。可以节约总工期3～4月，人工成本约250万元。
传统明挖法需要随基坑开挖深度，设置多道钢管支撑，间距密集一般3米间隔，需要安装架设并设置腰梁，根据支撑轴力计算值预加40～60％预应力，需要进行监测，结构主体中板施工时，属于临时支撑体系，需要人工拆除，费时费力，存在着结构受力体系转换。本工法利用车站结构的层板并考虑设备预留孔位设置，进行平面格构梁设计作为水平支撑，既是临时又是永久结构，没有废弃工程产生，环保节能。结构受力体系一次加载完成，有利于变形控制，更加安全可靠。
传统工法当地质比较差和站台层高度较高时，支撑体系存在一道或多道钢管支撑换撑，施工非常麻烦又费时，结构存在着受力体系转换，同时结构需要增设施工缝，换撑是临时体系需要结构板完成后在狭小空间拆除，间距密集，容易存在安全事故等。本工法采用底板作为基坑开挖最后一道支撑，既是临时又是永久结构，结构不需要受力转换，一次到位，安全可靠有效。
传统明挖法支撑体系需要安装和拆除，支撑间距竖向和横向布置较密集，不利于大型机戒施工，存在支撑施工迟后，导致工程事故频发的根本原因，另外，租赁钢管因多处使用，存在轴心偏移，钢管壁厚锈蚀，结构受力与计算差距很大，安全风险难控等。本工法只要砼平面板结构受力计算完成，因刚度大，变形小，不存在受力体系转换变化，安全风险可控，并且不需要高支架模板施工，利用地模即方便有节约采用，安全可靠经济快捷施工。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变动。
Claims (10)
1.一种地铁车站施工方法，其特征在于，包括以下步骤:
S1、在车站主体的施工范围的场地上进行用于引导围护结构桩或地连墙施工的导墙施工；
S2、进行围护结构桩组件或地连墙组件施工；并在围护结构桩组件或地连墙组件上设置最高层的层板的悬吊结构的第一预埋件；
S3、施工车站主体结构的层板；所述车站主体共有N层即重复本步骤N次，本步骤具体如下:
S31、开挖土方至车站主体结构的层板标高以下并进行垫层施工，在预设层板位置的围护结构上进行防水施工；
S32、在预设层板位置施工层板结构组件并设置层板悬吊结构的第二预埋件；
S33、浇筑层板结构的框架结构；
S4、施工车站主体结构的底板：
S41、开挖土方至车站主体结构的底板标高以下并进行垫层和防水层施工，在预设底板位置的围护结构上进行防水施工；
S42、在预设底板位置施工底板结构组件并完成底板浇筑；
S5、对车站主体的各层进行侧墙、顶墙、中柱及底面施工；
S6、在车站主体结构的顶板上回填土层。
2.根据权利要求1所述的地铁车站施工方法，其特征在于，步骤S2包括：
S21、在连续墙导墙施工围护结构桩或地连墙；
S22、在所述围护结构桩或地连墙的顶部施工顶桩或墙顶冠梁；
S23、进行土方开挖，将土面开挖至顶桩或墙顶冠梁底部；
S24、在所述顶桩或墙顶冠梁的下部预埋作为第一预埋件的锚固件。
3.根据权利要求1所述的地铁车站施工方法，其特征在于，在步骤S3中：
步骤S31中，所述防水施工包括：在预设层板位置的侧墙处设置防水自粘卷材；
步骤S32中，在预设层板位置施工层板结构包括：
S321、完成地膜扎层板环框钢筋施工；
S322、在预设层板位置的底部设置钢筋接驳器和预埋止水钢板；
步骤S33中，完成层板环梁钢筋砼浇筑；
还包括步骤S34：完成所述层板环梁与所述围护结构桩或所述地连墙的吊装连接；
当层板为位于最高位置的层板时，完成层板环钢梁与顶桩或墙顶冠梁的吊装连接。
4.根据权利要求1所述的地铁车站施工方法，其特征在于，在步骤S4中：
步骤S41中，所述防水施工包括：在预设底板的位置及预设底板的位置的侧墙设置自粘卷材；
步骤S42中，在预设底板位置施工底板结构组件包括：
绑扎底板及底纵梁钢筋施工并预留所述车站主体的钢筋；
预埋预设底板位置的侧墙钢筋和止水钢板并进行防迷流钢筋焊接的施工。
5.根据权利要求1所述的地铁车站施工方法，其特征在于，步骤S5包括：
S51：对车站主体的站台层的侧墙、顶墙、中柱及底面施工：
S511：平整侧墙，并将位于侧墙的上部的自粘卷材及位于侧墙的下部的自粘卷材对接；
S512：绑扎侧墙钢筋并焊接，施工底面所在层板的纵梁的相应位置的柱钢筋；
S513：侧墙与顶面所在的层板的连接处预埋注浆钢管；
S514：进行导轨施工；
S515：完成侧墙浇筑及中柱浇筑；
S516：在侧墙、顶墙、中柱及底面上预留车站柱体结构的二次结构钢筋预留；
S516：完成顶面吊模施工或在顶面安置吊装预支板块；
S517：对吊模进行钢筋绑扎施工，并根据需要预留供构建轨顶风道使用的钢筋；
S518：浇筑层板孔位砼并核实设备预留孔位和预埋件，解除本层顶面所在层板的用于支撑层板的悬吊结构；
S519：对进行到步骤S51为止所施工的结构的结构受力及变形状况的监测；
S52：对车站主体的站台层/站台层的侧墙、顶墙、中柱及底面施工：若车站主体除了最底层的站台层外，往上还有N站厅层或站台层，即步骤S52进行N次；
S521：平整侧墙，并将位于侧墙的上部的自粘卷材及位于侧墙的下部的自粘卷材对接；
S522：绑扎侧墙钢筋并焊接，所在层板的纵梁的相应位置的柱钢筋；
S523：侧墙与顶面所在的层板的连接处预埋注浆钢管；
S524：进行导轨施工；
S525：完成侧墙浇筑及中柱浇筑；
S526：完成顶面吊模施工或在顶面安置吊装预支板块；
S527：对吊模进行钢筋绑扎施工，并根据需要预留供吊装设备使用的钢筋；
S528：浇筑顶面所在层板孔位砼，解除顶面所在层板的起支撑作用的悬吊结构并进行顶板找平层和涂料防水施工；
S529：对进行到步骤S521为止所施工的结构的结构受力及变形状况的监测。
6.根据权利要求1所述的地铁车站施工方法，其特征在于，步骤S6还包括：布置地铁车站及附近管线。
7.根据权利要求1所述的地铁车站施工方法，其特征在于，步骤S1至步骤S6皆还包括对地铁车站的结构受力及变形状况的监测。
8.根据权利要求1所述的地铁车站施工方法，其特征在于，步骤S1还包括：进行车站建设过程中的排水设施施工。
9.根据权利要求1所述的地铁车站施工方法，其特征在于，步骤S1还包括：进行用于支撑软土层的临时立柱或抗拔桩的桩基施工。
10.根据权利要求1所述的地铁车站施工方法，其特征在于，所述垫层的厚度为150～250mm。
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