CN108005664A - 一种站台结构的洞桩施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种站台结构的洞桩施工方法，通过超前预注浆加固地层，横通道顶板‑主体结构初期支护顶板‑冠梁及顶纵梁‑钢管混凝土柱及边桩‑底纵梁及条基‑地层，由上至下依次开挖土方，形成强有力的支护体系，其较强的支护承载力能够实现有效制地层变形的技术效果；管采用暗挖洞桩法进行扩挖施工，但是扩挖工程量小，极大降低了地层沉降控制的风险；有效的提高站台结构的施工速度，工时成本、人工成本、材料成本均得到有效降低，大大节约地铁工程的施工工期，减少施工对周围环境和邻近建构筑物的影响，可大大节约工程费用。
Description
技术领域
本发明涉及地下建筑工程技术领域，具体是一种站台结构的洞桩施工方法。
背景技术
随着城市化发展进程，市政轨道交通已成为市内重要交通不可分割的一部分。各条轨道交通线路交错布置，覆盖城市的每一个角落，轨道交通换乘无疑成为各条交通线路的枢纽。目前国内外地铁车站施工大工法主要有：明挖法、盖挖法、暗挖法三类。暗挖法包括钻爆法、掘进机法、浅埋暗挖法、新奥法等。其中基于浅埋暗挖法的工法有台阶法、交叉中隔壁法(CRD法)、双侧壁导坑法、中洞法、中隔壁(CD)法、PBA工法、洞桩法等。
目前洞桩法施工工艺均以无水条件作为其实施前提，在地铁建设等不具备降水条件的现场施工时，一般采用大量注浆加固洞室周边土体形成隔水层的方式，来实现地下结构的开挖作业，但是，在开挖的过程中，无法形成强有力的支护体系，难以承载地层变形的影响，存在极大的地层沉降控制的风险，导致工时成本、人工成本、材料成本以及地铁工程的施工工期都极大的延长或增加，施工也对周围环境和邻近建构筑物的造成影响，导致工程费用增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种站台结构的洞桩施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种站台结构的洞桩施工方法，该施工方法包括以下步骤：
第一步：超前预注浆加固地层，台阶法开挖导洞并施作初期支护；上次导洞初支格栅上预留初衬扣拱连接条件；开挖导洞时，先开挖下导洞后开挖上导洞，先开挖边导洞后开挖中导洞；
第二步：下导洞贯通后，后退施作下边导洞内条形基础；在上边导洞中施作边桩，边桩外侧与导洞间通过C20混凝土回填，中间导洞中施工上下导洞间钢管混凝土柱挖孔护壁及中间立柱下底纵梁；
第三步：上层边导洞模筑桩顶冠梁及大拱脚，使其与上边导洞初支及边桩形成整体结构；中间导洞中施作钢管柱、顶纵梁，预留钢筋及防水接头；
第四步：上层导洞内侧向加固顶纵梁，超前预注浆加固地层，通过CD法左右对称开挖Ⅰ部土体，施作拱部初期支护及中隔壁、仰拱；
第五步：Ⅰ部土体开挖超前15m对称开挖Ⅱ部土体，施作拱部初期支护；
第六步：待初支贯通后，根据监测结果，4～6m分段通过倒撑方法截断中隔壁，防水板及保护层，保护层上格栅对应位置放置钢板，格栅主筋接长4根等直径的钢筋，端部与钢板焊接，分段内的格栅截断、防水层铺设及格栅接续施工完成后，浇筑顶板混凝土，待上一段混凝土达到设计强度后，进行下一段中隔壁截断及顶板浇筑；
第七步：待拱顶混凝土达到设计强度后，沿车站纵向分层向下开挖至站厅板底标高，分段施作地模，铺设侧墙防水层，浇筑中板结构、站厅层侧墙；
第八步：中板混凝土达到设计强度后，沿车站纵向分层向下开挖3.5m；
第九步：分段纵向1：1放坡向下开挖至底板标高下370mm，及时施工300mm厚型钢喷混垫层，施工防水层及防水保护层，及时浇筑底板二衬，铺设侧墙防水层，浇筑侧墙混凝土；
第十步：混凝土达到设计强度后，施工内部结构，完成车站结构施工。
作为本发明进一步的方案：总体施工顺序如下：
A.在横通道内完成主体结构的初期支护扣拱及加强措施，使横通道的传力路径由顶板-侧墙-底板-地层，转换为横通道顶板-主体结构初期支护顶板-冠梁及顶纵梁-钢管混凝土柱及边桩-底纵梁及条基-地层；
B.自横通道向远离横通道方向开始主体结构初期支护扣拱，且导洞侧墙不得凿除；自车站端头或两横通道中间位置向横通道方向开始主体结构二衬扣拱，扣拱时导洞侧墙分段拆除，分段长度为一个柱跨；
C.初衬扣拱梁跨应同时施工，若对称施工困难时开挖面错开应小于3～5m，初衬扣拱完成后进行二衬扣拱施工；二衬扣拱完成后，由上至下依次开挖土方。
作为本发明进一步的方案：所述的第二步中上边导洞中施作边桩，边桩需跳孔施工，隔三挖一。
作为本发明进一步的方案：所述的第四步中开挖Ⅰ部土体的挖土过程中不得拆除导洞边墙。
作为本发明进一步的方案：所述的第九步中分段纵向不超过5m。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过超前预注浆加固地层，横通道顶板-主体结构初期支护顶板-冠梁及顶纵梁-钢管混凝土柱及边桩-底纵梁及条基-地层，由上至下依次开挖土方，形成强有力的支护体系，其较强的支护承载力能够实现有效制地层变形的技术效果；管采用暗挖洞桩法进行扩挖施工，但是扩挖工程量小，极大降低了地层沉降控制的风险；有效的提高站台结构的施工速度，工时成本、人工成本、材料成本均得到有效降低，大大节约地铁工程的施工工期，减少施工对周围环境和邻近建构筑物的影响，可大大节约工程费用。
附图说明
图1为本发明中导洞开完的施工顺序示意图。
图2为本发明中施作边桩的施工顺序示意图。
图3为本发明中桩顶冠梁的施工顺序示意图。
图4为本发明中顶纵梁的施工顺序示意图。
图5为本发明中施作拱部初期支护的施工顺序示意图。
图6为本发明中防水板及保护层的施工顺序示意图。
图7为本发明中浇筑中板的施工顺序示意图。
图8为本发明中车站纵向分层向下开挖的施工顺序示意图。
图9为本发明中浇筑侧墙混凝土的施工顺序示意图。
图10为本发明中施工内部结构的施工顺序示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～10，本发明实施例中，
一种站台结构的洞桩施工方法，总体施工顺序如下：
A.在横通道内完成主体结构的初期支护扣拱及加强措施，使横通道的传力路径由顶板-侧墙-底板-地层，转换为横通道顶板-主体结构初期支护顶板-冠梁及顶纵梁-钢管混凝土柱及边桩-底纵梁及条基-地层。
B.自横通道向远离横通道方向开始主体结构初期支护扣拱，且导洞侧墙不得凿除；自车站端头或两横通道中间位置向横通道方向开始主体结构二衬扣拱，扣拱时导洞侧墙分段拆除，分段长度为一个柱跨。
C.初衬扣拱梁跨应尽量同时施工，若对称施工困难时开挖面错开应小于3～5m，初衬扣拱完成后进行二衬扣拱施工；二衬扣拱完成后，方可由上至下依次开挖土方。
具体的施工步骤如下：
第一步：超前预注浆加固地层，台阶法开挖导洞并施作初期支护。上次导洞初支格栅上预留初衬扣拱连接条件。开挖导洞时，先开挖下导洞后开挖上导洞，先开挖边导洞后开挖中导洞。(请参阅图1所示)
第二步：下导洞贯通后，后退施作下边导洞内条形基础。在上边导洞中施作边桩(边桩需跳孔施工，隔三挖一)，边桩外侧与导洞间采用C20混凝土回填。中间导洞中施工上下导洞间钢管混凝土柱挖孔护壁及中间立柱下底纵梁。(请参阅图2所示)
第三步：上层边导洞模筑桩顶冠梁及大拱脚，使其与上边导洞初支及边桩形成整体结构；中间导洞中施作钢管柱、顶纵梁，预留钢筋及防水接头。(请参阅图3所示)
第四步：上层导洞内侧向加固顶纵梁，超前预注浆加固地层，采用CD法左右对称开挖Ⅰ部土体(挖土过程中不得拆除导洞边墙)，施作拱部初期支护及中隔壁、仰拱。(请参阅图4所示)
第五步：Ⅰ部土体开挖超前15m对称开挖Ⅱ部土体，施作拱部初期支护。(请参阅图5所示)
第六步：待初支贯通后，根据监测结果，4～6m分段采用倒撑方法截断中隔壁，防水板及保护层，保护层上格栅对应位置放置钢板，格栅主筋接长4根等直径的钢筋，端部与钢板焊接，分段内的格栅截断、防水层铺设及格栅接续施工完成后，浇筑顶板混凝土，待上一段混凝土达到设计强度后，进行下一段中隔壁截断及顶板浇筑。(请参阅图6所示)
第七步：待拱顶混凝土达到设计强度后，沿车站纵向分层向下开挖至站厅板底标高。分段施作地模，铺设侧墙防水层，浇筑中板结构、站厅层侧墙。(请参阅图7所示)
第八步：中板混凝土达到设计强度后，沿车站纵向分层向下开挖3.5m。(请参阅图8所示)
第九步：分段(根据监测情况确定，纵向不超过5m)纵向1：1放坡向下开挖至底板标高下370mm，及时施工300mm厚型钢喷混垫层，施工防水层及防水保护层，及时浇筑底板二衬。铺设侧墙防水层，浇筑侧墙混凝土。(请参阅图9所示)
第十步：混凝土达到设计强度后，施工内部结构，完成车站结构施工。(请参阅图10所示)
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
在本说明书的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
Claims (5)
1.一种站台结构的洞桩施工方法，其特征在于该施工方法包括以下步骤：
第一步：超前预注浆加固地层，台阶法开挖导洞并施作初期支护；上次导洞初支格栅上预留初衬扣拱连接条件；开挖导洞时，先开挖下导洞后开挖上导洞，先开挖边导洞后开挖中导洞；
第二步：下导洞贯通后，后退施作下边导洞内条形基础；在上边导洞中施作边桩，边桩外侧与导洞间通过C20混凝土回填，中间导洞中施工上下导洞间钢管混凝土柱挖孔护壁及中间立柱下底纵梁；
第三步：上层边导洞模筑桩顶冠梁及大拱脚，使其与上边导洞初支及边桩形成整体结构；中间导洞中施作钢管柱、顶纵梁，预留钢筋及防水接头；
第四步：上层导洞内侧向加固顶纵梁，超前预注浆加固地层，通过CD法左右对称开挖Ⅰ部土体，施作拱部初期支护及中隔壁、仰拱；
第五步：Ⅰ部土体开挖超前15m对称开挖Ⅱ部土体，施作拱部初期支护；
第六步：待初支贯通后，根据监测结果，4～6m分段通过倒撑方法截断中隔壁，防水板及保护层，保护层上格栅对应位置放置钢板，格栅主筋接长4根等直径的钢筋，端部与钢板焊接，分段内的格栅截断、防水层铺设及格栅接续施工完成后，浇筑顶板混凝土，待上一段混凝土达到设计强度后，进行下一段中隔壁截断及顶板浇筑；
第七步：待拱顶混凝土达到设计强度后，沿车站纵向分层向下开挖至站厅板底标高，分段施作地模，铺设侧墙防水层，浇筑中板结构、站厅层侧墙；
第八步：中板混凝土达到设计强度后，沿车站纵向分层向下开挖3.5m；
第九步：分段纵向1：1放坡向下开挖至底板标高下370mm，及时施工300mm厚型钢喷混垫层，施工防水层及防水保护层，及时浇筑底板二衬，铺设侧墙防水层，浇筑侧墙混凝土；
第十步：混凝土达到设计强度后，施工内部结构，完成车站结构施工。
2.根据权利要求1所述的一种站台结构的洞桩施工方法，其特征在于，总体施工顺序如下：
A.在横通道内完成主体结构的初期支护扣拱及加强措施，使横通道的传力路径由顶板-侧墙-底板-地层，转换为横通道顶板-主体结构初期支护顶板-冠梁及顶纵梁-钢管混凝土柱及边桩-底纵梁及条基-地层；
B.自横通道向远离横通道方向开始主体结构初期支护扣拱，且导洞侧墙不得凿除；自车站端头或两横通道中间位置向横通道方向开始主体结构二衬扣拱，扣拱时导洞侧墙分段拆除，分段长度为一个柱跨；
C.初衬扣拱梁跨应同时施工，若对称施工困难时开挖面错开应小于3～5m，初衬扣拱完成后进行二衬扣拱施工；二衬扣拱完成后，由上至下依次开挖土方。
3.根据权利要求1所述的一种站台结构的洞桩施工方法，其特征在于，所述的第二步中上边导洞中施作边桩，边桩需跳孔施工，隔三挖一。
4.根据权利要求1所述的一种站台结构的洞桩施工方法，其特征在于，所述的第四步中开挖Ⅰ部土体的挖土过程中不得拆除导洞边墙。
5.根据权利要求1所述的一种站台结构的洞桩施工方法，其特征在于，所述的第九步中分段纵向不超过5m。
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