CN108571321A - 一种公铁合建的地铁车站的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于地下空间建造技术领域，具体涉及一种公铁合建的地铁车站的施工方法，其具体包括以下步骤：S1建造地下连续墙，在地下连续墙内侧浇筑若干立柱桩；S2将钢管进行对位并吊装在立柱桩上，灌注形成混凝土钢管结构的中间立柱和边跨立柱；S3从上至下逐层施工结构顶板和中间结构层，并开挖层板下方土体，直至完成结构底板的浇筑；S4从底层向上逐层施工结构侧墙，同时施工边跨结构内墙和公路隧道结构内墙；S5割除顶层的中间立柱和边跨立柱，完成施工。本发明可有效解决受力转换多层地下结构的施工难问题，保证主体结构顺利完成受力转换，同时能合理控制造价、保证基坑自身及外部建构筑物的安全，适用于公铁合建的地铁车站的建造。

Description

一种公铁合建的地铁车站的施工方法

技术领域

本发明属于地下空间建造技术领域，更具体地，涉及一种公铁合建的地铁车站的施工方法。

背景技术

地上空间的日益紧缺，地下空间必将向着规模更大、深度更深、功能越复杂的方向发展，地下多层受力转换结构将逐渐增多，而公铁合建的结构能够将公路和轨道交通进行整合，节约了空间资源，缓解了城市交通压力，越来越多的被运用至城市交通建设中。

进一步研究发现，由于“公铁合建”车站的顶层为公路隧道，公路隧道下层依次为地铁车站的站厅层和站台层，车站深度大，周边环境复杂，并且涉及因公路隧道层与地铁站层竖向受力不连续的二次应力转换，在施工时存在以下技术问题：(1)车站深度大、周边环境复杂造成施工困难，(2)主体结构从上至下的结构变化，导致受力转换不连续，(3)可能导致周围建筑物变形，基坑自身及外部建构筑物的安全难以保证，(4)工程造价高。

而地铁车站目前主要采用的施工方法有明挖法、盖挖法和暗挖法。“公铁合建”地下车站通常规模较大，深度较深，并且公路隧道与车站的净空和布局不同，难以保证结构在竖向上受力连续，传统的施工工法难以保证工程的顺利实施。而且“公铁合建”地下车站通常地处交通繁华地段，不具备明挖施工的条件；车站以上覆土厚度较小，土质松软，也难以采用暗挖法施工。综合比较，选用盖挖法施工，但是由于车站结构在竖向上受力不连续，标准的盖挖逆作法及盖挖顺作法施工工序都不能满足施工要求。

针对上述技术问题，本领域亟需设计一种新的施工方法，使其能够避免在施工过程中出现的施工难度大、受力转换不连续等问题，满足“公铁合建”项目的施工需要。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种公铁合建的地铁车站的施工方法，其针对公铁合建的地铁车站深度大，周边环境复杂，公路隧道层与地铁站层竖向受力不连续的二次应力转换的特点，相应设计了适用于该车站的施工方法，经过研究和设计，采用先逆作法完成车站的围护结构，再由下而上顺作施工结构内墙及其他内部结构，形成竖向连续受力体系；最后割除公路隧道层的钢管混凝土柱，完成受力转换的方法。相应可有效解决存在受力转换多层地下结构的施工难问题，保证主体结构顺利完成受力转换，同时还能够合理控制造价、保证基坑自身及外部建构筑物的安全，因而尤其适用于公铁合建的地铁车站的建造。

为实现上述目的，本发明提供了一种公铁合建的地铁车站的施工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1根据地下车站的整体结构建造地下连续墙，同时在地下连续墙内侧浇筑若干立柱桩；

S2将钢管进行对位并吊装在立柱桩上，然后在钢管内部灌注混凝土，形成混凝土钢管结构的中间立柱和边跨立柱；

S3从地面开始向下逐层施工结构顶板，中间结构层板和结构底板，每浇筑一层，待其达到设计强度后开挖层下方土体，直至完成结构底板的浇筑；

S4从底层开始向上，逐层施工结构侧墙,使其紧靠地下连接墙，同时在每层的边跨立柱周围施工边跨结构内墙，并在顶层的中间位置施工公路隧道结构内墙；

S5待所有内墙的强度均达到要求后，割除顶层的中间立柱和边跨立柱，完成顶层为公路隧道层、下方为地铁站层的地铁车站的施工。

具体地，该“公铁合建”的地铁车站的施工方法，首先采用逆作法完成车站的围护结构，将车站结构层板作为围护结构的支撑，直至开挖至基底；由下而上顺作施工结构内墙及其他内部结构，形成竖向连续受力体系；最后割除公路隧道层的钢管混凝土柱，完成受力转换。该方法能够很好地解决该类地下结构工程的施工难题，保证施工过程中结构受力合理，施工方便，受力转换平顺。

进一步优选地，在步骤S1中，所述地下连续墙及立柱桩在施工时，其底部均落入基岩中，由此保证地下连续墙和立柱桩的承载力满足要求，同时能够减小由于结构形式不同而造成的差异沉降。

优选地，在步骤S1中，浇筑所述地下连续墙时，在结构顶板、中间结构层板和结构底板的相应标高处均预留钢筋接驳器，且所述地下连续墙墙幅的接缝处采取止水措施。

优选地，在步骤S2中，所述钢管的吊装精度小于1/500H。将吊装的精度控制在上述范围内，能够避免后期钢管倾斜造成的建筑结构的损坏，而进一步可采用“两点法”定位，能有效减少钢管柱施工投资。

优选地，在步骤S3中，所述中间立柱和边跨立柱贯穿支撑所有层板。通过中间立柱和边跨立柱实现对所有层板的支撑，能够使结构更稳固，避免出现层板塌陷和减少建筑结构的沉降。

优选地，在步骤S3中，所述结构顶板、中间结构层板和结构底板的钢筋与地下连续墙预留的钢筋接驳器对应连接，且在浇筑所述结构顶板、中间结构层板和结构底板时，在对应所述边跨结构内墙、公路隧道结构内墙和结构侧墙的位置预留钢筋接驳器。

优选地，在步骤S3中，所述结构顶板、中间结构层板和结构底板的对应位置预留出土孔。通过设置出土孔，能够及时地将每层间挖出的土体运出，降低施工难度，使整个施工过程顺利进行。而通过将出土孔位置合理布置，避免出现层板间连续的开洞导致的层板受力不连续，使层板受力均匀。

优选地，在步骤S4中，所述边跨结构内墙、公路隧道结构内墙和结构侧墙的钢筋与所述结构顶板、中间结构层板和结构底板预留的钢筋接驳器对应连接。

通过在各个层板和墙体之间设置钢筋接驳器，使其与对应的钢筋进行连接，能够加强整个地铁车站结构的强度，提高其安全性能，延长使用寿命。

优选地，所述地铁车站结构从地面向下，依次包括公路隧道层、设备夹层、站厅层和站台层。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

(1)本发明“公铁合建”的地铁车站的施工方法，首先逆作完成车站的围护结构，车站结构板作为围护结构的支撑，直至开挖至基底；由下而上顺作施工结构内墙及其他内部结构，形成竖向连续受力体系；最后割除公路隧道层的钢管混凝土柱，完成受力转换。该方法能够很好地解决该类地下结构工程的施工难题，合理控制造价、保证基坑自身及外部建构筑物的安全，同时还能保证主体结构顺利完成受力转换。

(2)本发明将地下连续墙及立柱桩的底部均落入基岩中，由此保证地下连续墙和立柱桩的承载力满足要求，同时能够减小由于结构形式不同而造成的差异沉降。而通过将钢管吊装的精度控制在一定范围内，能够避免后期由于钢管倾斜造成的建筑机构的损坏。

(3)本发明通过中间立柱和边跨立柱实现对所有层板的支撑，能够使结构更稳固，避免出现层板塌陷和减少建筑结构的沉降。而通过在各个层板和墙体之间设置钢筋接驳器，使其与对应的钢筋进行连接，能够加强整个地铁车站结构的强度，提高其安全性能，延长使用寿命。

(4)通过采用“两点法”定位钢管和出土孔的设计等，结合整个施工工序的流程，能有效减少施工投资，降低施工的难度。

(5)该施工方法可以很好地解决该类地下结构工程的施工难题，合理控制造价、保证基坑自身及外部建构筑物的安全，同时还能保证主体结构顺利完成受力转换，且结构施工过程顺畅，相互干扰较小，有效控制了工程造价，保证工程质量，具有其他施工工序不可比拟的优势，适合大规模的推广和使用。

附图说明

图1是本发明的公铁合建的地铁车站的施工方法；

图2是本发明的公铁合建的地铁车站的纵向剖面图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-地下连续墙、2-立柱桩、3-中间立柱、4-结构顶板、5-结构二层板、6-结构三层板、7-结构四层板、8-结构底板、9-边跨结构内墙、10-公路隧道结构内墙、11-结构侧墙、12-边跨立柱。

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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图2是本发明的公铁合建的地铁车站的纵向剖面图，如图2所示，该地铁车站的结构从地面向下，依次包括公路隧道层、设备夹层、站厅层和站台层，还包括以下部件：地下连续墙1、立柱桩2、中间立柱3、结构顶板4、结构二层板5、结构三层板6、结构四层板7、结构底板8、边跨结构内墙9、公路隧道结构内墙10、结构侧墙11、边跨立柱12。

如图1所示的一种“公铁合建”的地铁车站的施工方法的流程图，其包括以下步骤：

S1地下连续墙及立柱桩浇筑：首先施工地下连续墙1的导墙，包括成槽、吊装钢筋笼、浇筑混凝土等工序；立柱桩2同步施工，包括桩孔定位、成孔、钢筋笼吊装及混凝土浇筑；

地下连续墙1浇筑时需要在结构顶板4、结构二层板5、结构三层板6、结构四层板7和结构底板8的相应标高处预留钢筋接驳器，地下连续墙1墙幅接缝处需采取止水措施，防止漏水；地下连续墙1及立柱桩2施工时须保证底部落入基岩，保证承载力满足要求，并减小由于结构形式不同而造成的差异沉降；

S2钢管柱施工：钢管定位、吊装，保证吊装精度小于1/500H，随后向钢管内灌注混凝土形成钢管混凝土结构的中间立柱3和边跨立柱12；

钢管的吊装需满足精度要求，建议采用“两点法”定位，控制垂直精度在1/500H之内，并能有效减少钢管柱的施工投资；

S3结构板施工，基坑开挖：从地面逐层施工结构顶板4、结构二层板5、结构三层板6、结构四层板7，每浇筑一层，待达到设计强度后开挖该层下土体，直至结构底板8；

结构顶板4、结构二层板5、结构三层板6、结构四层板7和结构底板8的钢筋需要与地下连续墙1预留的钢筋接驳器连接，中间立柱3和边跨立柱12的节点处连接牢固，保证结构顶板4、结构二层板5、结构三层板6、结构四层板7和结构底板8的受力均匀；浇筑前需保证模具平整且有一定的承载能力，防止结构顶板4、结构二层板5、结构三层板6、结构四层板7和结构底板8的在未凝固前受自身重力产生裂缝；结构顶板4、结构二层板5、结构三层板6和结构四层板7需要预留出土孔，孔位置布置合理，不允许出现板件连续的开洞，使板撑受力不连续；结构顶板4、结构二层板5、结构三层板6、结构四层板7和结构底板8需在边跨结构内墙9、公路隧道结构内墙10和结构侧墙11位置预留钢筋接驳器，在混凝土达到设计强度方可开挖下层土体；

S4结构内墙施工：由结构底层开始，逐层施工边跨结构内墙9、公路隧道结构内墙10和结构侧墙11，直至最上层公路隧道层；使其与上下层板之间连接牢固，尤其是顶部的公路隧道层，需保证公路隧道结构内墙10承载能力及位置的对称；

S5钢管混凝土柱割除：割除公路隧道层的中间立柱3及右侧边跨立柱12，完成整个结构施工工序，其中，待浇筑边跨结构内墙9、公路隧道结构内墙10和结构侧墙11的混凝土达到设计强度后方可割除公路隧道层中间立柱3及边跨立柱12，中间立柱3的割除需保证对称、均匀，保证上部荷载平顺传递到下部结构板。

该施工工序可以保证基坑自身的安全，控制基坑周边建构筑物的变形。结构施工过程顺畅，相互干扰较小，有效控制了工程造价，保证工程质量，具有其他施工工序不可比拟的优势。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种公铁合建的地铁车站的施工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1根据地下车站的整体结构建造地下连续墙(1)，同时在地下连续墙(1)内侧浇筑若干立柱桩(2)；

S2将钢管进行对位并吊装在立柱桩(2)上，然后在钢管内部灌注混凝土，形成混凝土钢管结构的中间立柱(3)和边跨立柱(12)；

S3从地面开始向下逐层施工结构顶板(4)、中间结构层板(5、6、7)和结构底板(8)，每浇筑一层，待其达到设计强度后开挖该层下方土体，直至完成结构底板(8)的浇筑；

S4从底层开始向上，逐层施工结构侧墙(11),使其紧靠所述地下连接墙(1)，同时在每层的边跨立柱(12)周围施工边跨结构内墙(9)，并在顶层的中间位置施工公路隧道结构内墙(10)；

S5待所有内墙的强度均达到要求后，割除顶层的中间立柱(3)和边跨立柱(12)，完成顶层为公路隧道层、下方为地铁站层的地铁车站的施工。

2.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在步骤S1中，所述地下连续墙(1)及立柱桩(2)在施工时，其底部均落入基岩中。

3.如权利要求1或2所述的施工方法，其特征在于，在步骤S1中，浇筑所述地下连续墙(1)时，在结构顶板(4)、中间结构层板(5)和结构底板(8)的相应标高处均预留钢筋接驳器，且所述地下连续墙(1)墙幅的接缝处采取止水措施。

4.如权利要求3所述的施工方法，其特征在于，在步骤S2中，所述钢管的吊装精度小于1/500H。

5.如权利要求4所述的施工方法，其特征在于，在步骤S3中，所述中间立柱(3)和边跨立柱(12)贯穿支撑所有层板。

6.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，在步骤S3中，所述结构顶板(4)、中间结构层板(5)和结构底板(8)的钢筋与所述地下连续墙(1)预留的钢筋接驳器对应连接，且在浇筑所述结构顶板(4)、中间结构层板(5)和结构底板(8)时，在对应所述边跨结构内墙(9)、公路隧道结构内墙(10)和结构侧墙(11)的位置处预留钢筋接驳器。

7.如权利要求6所述的施工方法，其特征在于，在步骤S3中，所述结构顶板(4)、中间结构层板(5)和结构底板(8)的对应位置预留出土孔。

8.如权利要求7所述的施工方法，其特征在于，在步骤S4中，所述边跨结构内墙(9)、公路隧道结构内墙(10)和结构侧墙(11)的钢筋与所述结构顶板(4)、中间结构层板(5)和结构底板(8)预留的钢筋接驳器对应连接。

9.如权利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述地铁车站结构从地面向下，依次包括公路隧道层、设备夹层、站厅层和站台层。