CN109139049A - 一种地铁暗挖车站二衬扣拱施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地铁暗挖车站二衬扣拱施工方法，包括：二衬扣拱施工前制作相应弧度的移动装配式模架体系；在导洞初支侧墙上标注出破除长度和高度，进行导洞初支破除；导洞初支破除完成后进行防水施工；防水施工完成后绑扎二衬扣拱钢筋；二衬扣拱钢筋绑扎完成后，进行模板支架安装；模板支架安装完成后，浇筑二衬扣拱混凝土，浇筑完成后进行下一段二衬扣拱施工，同时对刚完成的上一段二衬扣拱段设置钢拉杆；拆除上一段模板支架下部满堂红支撑架，千斤顶卸力，上部模架落在移动轨道上，通过倒链牵引模架体系前进。通过施工步序和移动装配式模架体系的改进，有效的减少了资源投入，降低了建造成本，提高了施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种地铁工程施工技术，尤其涉及一种地铁暗挖车站二衬扣拱施工方法。
背景技术
随着城市轨道交通体系的发展，市政设施的完善，地铁施工工艺、工法的日益成熟以及社会环境对工程建设要求的提高，施工工序少、地面沉降小、易于实施绿色施工的地铁PBA暗挖车站施工工法得到了广泛应用和推广，该暗挖工法的主要特点为：利用小导洞施作围护桩、梁，再施作二衬拱盖结构形成完整的受力体系，保证暗挖施工在拱盖保护下安全进行。
二衬扣拱是地铁PBA暗挖车站工序中的顶板结构施工环节，现有暗挖法车站二衬扣拱施工采用分段(仓)进行，具体步序为：施工前先破除小导洞初支侧墙结构，破除完成后清理地面基础，搭设满堂红支撑架，用弧面模板拼装成模架，进行二衬扣拱的混凝土浇筑；下一段(仓)二衬扣拱施工时先进行导洞初支侧墙结构的破除，拆除前一段(仓)满堂红支撑架和模板，拆除后运至下一施工段(仓)，进行搭设和支模，再进行第二段(仓)二衬扣拱施工。后续各段(仓)二衬施工按照此步骤依次进行。这种二衬扣拱施工技术存在以下缺点：每段(仓)二衬扣拱施工前均需重复对导洞初支侧墙结构进行破除、清理地面基础，平整完洞内场地后再进行满堂红支撑架的搭设和模板的拼装，每段(仓)结构施工完成后，均需拆除模架体系，造成人力、物力重复投入，施工周期长，占用空间大等弊端。
发明内容
本发明的目的是提供一种地铁暗挖车站二衬扣拱施工方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的地铁暗挖车站二衬扣拱施工方法，包括以下步骤：
S1：二衬扣拱施工前制作相应弧度的移动装配式模架体系；
S2：根据施工安排，在导洞初支侧墙上标注出破除长度和高度，进行导洞初支破除，所述沿导洞纵向破除长度不超过6m；
S3：导洞初支破除完成后进行防水施工；
S4：防水施工完成后绑扎二衬扣拱钢筋；
S5：二衬扣拱钢筋绑扎完成后，进行模板支架安装；所述模板支架为移动装配式组合模架；
S6：模板支架安装完成后，浇筑二衬扣拱混凝土，浇筑完成后进行下一段(仓)二衬扣拱施工，同时对刚完成的上一段(仓)二衬扣拱段设置钢拉杆；
S7：下一段(仓)二衬扣拱防水、钢筋绑扎依次完成后，拆除上一段(仓)模板支架下部满堂红支撑架，千斤顶卸力，上部模架落在移动轨道上，通过倒链牵引模架体系前进。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的地铁暗挖车站二衬扣拱施工方法，结合工程实际情况，通过施工步序和移动装配式模架体系的改进，有效的减少了资源投入，降低了建造成本，提高了施工效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的地铁暗挖车站二衬扣拱施工工序平面示意图；
图2为本发明实施例提供的地铁暗挖车站二衬扣拱施工工序剖面示意图；
图3为本发明实施例中跨二衬扣拱施工装配式模架示意图；
图4为本发明实施例边跨二衬扣拱施工装配式模架示意图。
图中：
1、钢模板，2、拱架，3、支撑，4、移动轨道，5、滑轮，6、纵向支撑，7、千斤顶，8、横撑，9、拱架纵向钢管连接，10、拱架横向支撑，11、横梁，12、导洞初支侧墙，13、底座，14、横向剪刀撑，15、纵向剪刀撑，16、满堂红支撑架。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明的地铁暗挖车站二衬扣拱施工方法，其较佳的具体实施方式是：
包括以下步骤：
S1：二衬扣拱施工前制作相应弧度的移动装配式模架体系；
S2：根据施工安排，在导洞初支侧墙上标注出破除长度和高度，进行导洞初支破除，所述沿导洞纵向破除长度不超过6m；
S3：导洞初支破除完成后进行防水施工；
S4：防水施工完成后绑扎二衬扣拱钢筋；
S5：二衬扣拱钢筋绑扎完成后，进行模板支架安装；所述模板支架为移动装配式组合模架；
S6：模板支架安装完成后，浇筑二衬扣拱混凝土，浇筑完成后进行下一段(仓)二衬扣拱施工，同时对刚完成的上一段(仓)二衬扣拱段设置钢拉杆；
S7：下一段(仓)二衬扣拱防水、钢筋绑扎依次完成后，拆除上一段(仓)模板支架下部满堂红支撑架，千斤顶卸力，上部模架落在移动轨道上，通过倒链牵引模架体系前进。
所述步骤S1中：
所述模架体系的模板采用钢模板，标准尺寸为600×1500mm，所述钢模板面板厚4mm，肋板尺寸5mm×50mm，间距200mm×300mm，模板面板与肋板、肋板与肋板之间均为焊接，焊缝高度不小于4mm，所述模架体系的拱架采用10号、14号工字钢加工成型拱架，模板支架型钢与型钢之间焊缝不小于7mm；
所述二衬扣拱先施工中跨，所述中跨二衬扣拱与两边跨二衬扣拱错开8～12m，所述两侧边拱二衬对称施工。
所述步骤S2中：
所述导洞初支破除时按左右两侧对角先破除初支混凝土，每次破除长度不超过50cm，所述导洞初支混凝土破除完成后依次割除初支格栅钢架，破除施工时随时监测和巡查拱顶形变情况，初支破除完成后清理地面基础；
所述导洞初支破除前，根据装配式组合模架高度做好导洞初支侧壁直墙的预留，所述预留导洞侧壁直墙高度应考虑千斤顶提升高度。
所述步骤S3中：
所述防水施工应保证符合规范要求，并预留下一段(仓)施工防水甩茬，所述甩茬长度不小于0.5m；
所述防水施工需搭设施工操作平台，所述操作平台采用φ48×3.6mm钢管搭设。
所述步骤S4中：
所述二衬扣拱钢筋预留下一段(仓)钢筋甩茬，所述钢筋甩茬接头处相互错开，在同一连接区段内接头的面积百分率不大于50％。
所述步骤S5中：
所述装配式组合模架钢模板之间采用螺栓连接，所述螺栓孔间距150mm；所述拱架纵向750mm设置一道，所述拱架与拱架之间采用中跨4根、边跨6根通长φ48×3.6mm钢管连接；所述拱架每1.5m横向设置一根横杆，所述横杆顶在已浇筑完顶纵梁上，即在顶纵梁预留一级钢筋接驳器；
所述装配式组合模架中跨扣拱底部支撑采用φ48×3.6mm满堂红支撑架，所述支撑架立杆纵向间距750mm，横向间距600mm，横杆步距700mm；所述立杆底部落在纵向通长布置的10号槽钢上，顶部通过调节托杆顶在拱架上；所述满堂红支撑架导洞初支侧墙两侧架体沿外侧每3m设置一道竖向剪刀撑，所述剪刀撑间距3m或4跨；所述满堂红支撑架导洞初支侧墙中间架体沿导洞纵向每3m设置一道竖向剪刀撑；
所述装配式组合模架整体升降系统由千斤顶、I20工字钢组成，所述千斤顶支立于预留的导洞初支侧墙上，底部采用10mm厚钢板支垫，顶部与模板支架中间为通长2根I20工字钢；
所述模板支架的底部安装有能够沿着移动轨道滑动的滑轮，所述移动轨道横向支撑杆设置在预留的导洞初支侧墙结构上部，所述支撑杆上设置移动轨道，所述移动轨道采用2根I22工字钢平行设置；
所述装配式组合模架边跨扣拱模架支撑体系原理与中跨扣拱一致，所述边跨扣拱一侧需施工直墙段，因此需对侧墙段模板进行支撑。所述侧墙段模板为钢模板，所述钢模板面板厚4mm，肋板尺寸5mm×50mm，间距200mm×300mm，标准尺寸为600×1500mm，各模板之间采用螺栓连接，螺栓孔间距150mm；所述侧墙段背楞为10号工字钢，纵向间距与拱架相同为750mm，所述侧墙段支撑架为φ48×3.6mm钢管支撑，所述钢管支撑立杆间距0.5×0.75m，横杆步距为层高0.4m，横杆两端设顶托，分别顶在10号工字钢和导洞侧壁上；
所述装配式组合模架中跨与边跨支撑架最顶部横向水平杆左右连通，分别与两侧顶纵梁顶紧；其余横向水平杆与导洞初支侧墙结构顶固，保证支架侧向稳定。
所述钢拉杆采用φ32钢筋，间距1m，顶纵梁预留一级钢筋接驳器并进行机械连接。
所述下一段(仓)二衬扣拱结构断面与上一段(仓)相同。
本发明的地铁暗挖车站二衬扣拱施工方法，结合工程实际情况，通过施工步序和移动装配式模架体系的改进，有效的减少了资源投入，降低了建造成本，提高了施工效率。
本发明中：所述二衬扣拱分段(仓)回退施工，所述分段(仓)长度为6m；所述二衬扣拱中跨拱部二衬领先边跨不少于2段(仓)，与两边跨拱部二衬前后错开8～12m，两侧边拱二衬对称浇筑。所述中跨随顶拱浇筑设置钢拉杆。
所述二衬扣拱施工时采用的移动装配式模架支撑体系，通过利用小导洞初支侧墙初支作为模架的下部支撑体系受力约束及竖向支撑受力结构，通过纵、横向铺设工字钢制作为模架移动轨道，采用装配式模板支撑体系作为二衬扣拱施工模架，组合成一整套二衬扣拱模架支撑体系，所述装配式模架支撑体系只需要首段拼装，后续通过移动轨道将组合完成的整体模架移动至下一段(仓)施工，避免了每段混凝土浇筑重复搭设和拆除模架，并能合理利用小导洞侧墙作为支护结构，减少了施工投入和施工周期。
本发明的暗挖地铁车站二衬扣拱的施工方法，较现有技术进行了施工步序和模架体系创新，通过利用钢模板、支架、滑轮、移动轨道、千斤顶等配件组装成了装配式模架体系，只需第一段(仓)二衬扣拱施工时进行组装，预留导洞初支侧壁直墙段作为模架的下部支撑体系受力约束及千斤顶和移动轨道的竖向支撑受力结构，二衬混凝浇筑完成后不需拆除模架体系，通过移动轨道将组装完成的整体模架体系移动至下一段施工，避免了每段混凝土浇筑均需搭设和拆除模架，并能合理利用小导洞侧壁作为支护结构，缩小破除范围，减少了施工投入，有效提高了二衬扣拱施工效率。
具体实施例：
如图1、图2所示，中拱及边拱初支贯通后，分段破除导洞侧墙，一次破除长度为6m，铺设防水层，后退浇筑中拱及边拱二衬，中跨随顶拱浇筑设置钢拉杆，中跨拱部二衬先行，与两边跨拱部二衬前后错开8～12m，两侧边拱二衬对称浇筑。
图3、图4所述钢模板1采用4mm厚钢板作为弧面钢模板，所述拱架2采用10号工字钢作为弧面模板钢拱架，所述支撑3采用10号工字钢作为钢拱架竖向支撑，所述移动轨道4采用20号工字钢作为装配式模架移动轨道，所述滑轮5采用钢滑轮作为装配式模架移动体系，所述纵向支撑6采用20号工字钢作为装配式模架纵向支撑，所述千斤顶7采用20吨千斤顶作为装配式模架紧固、调节系统，所述横撑8采用22号工字钢支放于导洞初支侧壁直墙上，作为移动轨道横向支撑，所述拱架纵向钢管连接9采用φ48×3.6mm钢管将钢拱架延纵向方向连接成为整体；所述拱架横向支撑10采用φ48×3.6mm钢管及顶托将装配式模架顶在顶纵梁上；所述横梁11采用14号工字钢作为钢拱架下部横梁，作为整个装配式模架的支撑受力杆件；所述导洞初支侧墙12为原导洞初支侧墙，预留2m高(高度可根据实际施工需要调整)，作为千斤顶与移动轨道横撑的竖向支撑受力结构；所述底座13采用10号槽钢作为装配式模架下部满堂红支撑体系底座；所述横向剪刀撑14采用φ48×3.6mm钢管作为装配式模架下部满堂红支撑体系横向剪刀撑；
所述纵向剪刀撑15采用φ48×3.6mm钢管作为装配式模架下部满堂红支撑体系纵向剪刀撑；所述满堂红支撑体系16采用φ48×3.6mm钢管作为满堂红支撑体系，支撑架立杆纵向间距750mm，横向间距600mm，横杆步距700mm；立杆底部落在纵向通长布置的10号槽钢上，顶部通过调节托杆顶在拱架上。
本发明具体方法为：初支扣拱开挖完成后先破除2、3号小导洞侧壁临时支护结构，破除长度7m，两导洞侧壁预留千斤顶顶升支撑直墙(导洞初支侧墙12)，直墙高度考虑千斤顶顶升高度，施做二衬扣拱防水层，然后在导洞侧壁预留直墙上部设置横向移动轨道支撑杆(横撑8)，并在导洞侧壁直墙顶部安装千斤顶7，千斤顶上下采用10mm厚钢板作为支撑垫板，在横向移动轨道支撑杆上安装移动轨道4，移动轨道需保证相互平行；在千斤顶上安装通长的装配式模架纵向支撑6，纵向支撑上部按750mm间距安装钢拱架(横梁11、拱架2、支撑3)，在横梁的底部安装滑轮5，拼装弧面钢模板1，检查模板及钢拱架拼接质量，采用φ48×3.6mm钢管将钢拱架沿纵向方向连接成为整体(拱架纵向钢管连接9)，保证装配式模架纵向受力稳定；采用φ48×3.6mm钢管及顶托将装配式模架顶在顶纵梁上(拱架横向支撑10)，保证装配式模架横向受力稳定，二衬扣拱钢筋绑扎完成后，使用千斤顶将装配式模架升至设计位置，并进行紧固、调平，装配式模架组装完毕后下部搭设满堂红支撑架16，支撑架立杆纵向间距750mm，横向间距600mm，横杆步距700mm；立杆底部落在纵向通长布置的10号槽钢上(底座13)，满堂红支架内部每3m设置一道纵、横向剪刀撑(横向剪刀撑14、纵向剪刀撑15)，保证支护体系稳定；整个模板支架加固完成后浇筑二衬扣拱混凝土，二衬扣拱混凝土达到设计强度后，进行下一段(仓)二衬扣拱施工，将下一段(仓)的移动轨道支撑横杆、移动轨道和千斤顶安装完成，本段(仓)装配式模架千斤顶回落，滑轮落在移动轨道上，采用倒链进行牵引推动整个装配式模架体系，平移至下一施工段进行施工。中跨二衬扣拱施工完成2段(仓)(12m)后继续施工第3段(仓)，两边跨二衬扣拱开始施工，施工方法同中跨二衬扣拱。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种地铁暗挖车站二衬扣拱施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：二衬扣拱施工前制作相应弧度的移动装配式模架体系；
S2：根据施工安排，在导洞初支侧墙上标注出破除长度和高度，进行导洞初支破除，所述沿导洞纵向破除长度不超过6m；
S3：导洞初支破除完成后进行防水施工；
S4：防水施工完成后绑扎二衬扣拱钢筋；
S5：二衬扣拱钢筋绑扎完成后，进行模板支架安装；所述模板支架为移动装配式组合模架；
S6：模板支架安装完成后，浇筑二衬扣拱混凝土，浇筑完成后进行下一段二衬扣拱施工，同时对刚完成的上一段二衬扣拱段设置钢拉杆；
S7：下一段二衬扣拱防水、钢筋绑扎依次完成后，拆除上一段模板支架下部满堂红支撑架，千斤顶卸力，上部模架落在移动轨道上，通过倒链牵引模架体系前进。
2.根据权利要求1所述的地铁暗挖车站二衬扣拱施工方法，其特征在于，所述步骤S1中：
所述模架体系的模板采用钢模板，标准尺寸为600×1500mm，所述钢模板面板厚4mm，肋板尺寸5mm×50mm，间距200mm×300mm，模板面板与肋板、肋板与肋板之间均为焊接，焊缝高度不小于4mm，所述模架体系的拱架采用10号、14号工字钢加工成型拱架，模板支架型钢与型钢之间焊缝不小于7mm；
所述二衬扣拱先施工中跨，所述中跨二衬扣拱与两边跨二衬扣拱错开8～12m，所述两侧边拱二衬对称施工。
3.根据权利要求2所述的地铁暗挖车站二衬扣拱施工方法，其特征在于，所述步骤S2中：
所述导洞初支破除时按左右两侧对角先破除初支混凝土，每次破除长度不超过50cm，所述导洞初支混凝土破除完成后依次割除初支格栅钢架，破除施工时随时监测和巡查拱顶形变情况，初支破除完成后清理地面基础；
所述导洞初支破除前，根据装配式组合模架高度做好导洞初支侧壁直墙的预留，所述预留导洞侧壁直墙高度应考虑千斤顶提升高度。
4.根据权利要求3所述的地铁暗挖车站二衬扣拱施工方法，其特征在于，所述步骤S3中：
所述防水施工应保证符合规范要求，并预留下一段施工防水甩茬，所述甩茬长度不小于0.5m；
所述防水施工需搭设施工操作平台，所述操作平台采用φ48×3.6mm钢管搭设。
5.根据权利要求4所述的地铁暗挖车站二衬扣拱施工方法，其特征在于，所述步骤S4中：
所述二衬扣拱钢筋预留下一段钢筋甩茬，所述钢筋甩茬接头处相互错开，在同一连接区段内接头的面积百分率不大于50％。
6.根据权利要求5所述的地铁暗挖车站二衬扣拱施工方法，其特征在于，所述步骤S5中：
所述装配式组合模架钢模板之间采用螺栓连接，所述螺栓孔间距150mm；所述拱架纵向750mm设置一道，所述拱架与拱架之间采用中跨4根、边跨6根通长φ48×3.6mm钢管连接；所述拱架每1.5m横向设置一根横杆，所述横杆顶在已浇筑完顶纵梁上，即在顶纵梁预留一级钢筋接驳器；
所述装配式组合模架中跨扣拱底部支撑采用φ48×3.6mm满堂红支撑架，所述支撑架立杆纵向间距750mm，横向间距600mm，横杆步距700mm；所述立杆底部落在纵向通长布置的10号槽钢上，顶部通过调节托杆顶在拱架上；所述满堂红支撑架导洞初支侧墙两侧架体沿外侧每3m设置一道竖向剪刀撑，所述剪刀撑间距3m或4跨；所述满堂红支撑架导洞初支侧墙中间架体沿导洞纵向每3m设置一道竖向剪刀撑；
所述装配式组合模架整体升降系统由千斤顶、I20工字钢组成，所述千斤顶支立于预留的导洞初支侧墙上，底部采用10mm厚钢板支垫，顶部与模板支架中间为通长2根I20工字钢；
所述模板支架的底部安装有能够沿着移动轨道滑动的滑轮，所述移动轨道横向支撑杆设置在预留的导洞初支侧墙结构上部，所述支撑杆上设置移动轨道，所述移动轨道采用2根I22工字钢平行设置；
所述装配式组合模架边跨扣拱模架支撑体系原理与中跨扣拱一致，所述边跨扣拱一侧需施工直墙段，因此需对侧墙段模板进行支撑。所述侧墙段模板为钢模板，所述钢模板面板厚4mm，肋板尺寸5mm×50mm，间距200mm×300mm，标准尺寸为600×1500mm，各模板之间采用螺栓连接，螺栓孔间距150mm；所述侧墙段背楞为10号工字钢，纵向间距与拱架相同为750mm，所述侧墙段支撑架为φ48×3.6mm钢管支撑，所述钢管支撑立杆间距0.5×0.75m，横杆步距为层高0.4m，横杆两端设顶托，分别顶在10号工字钢和导洞侧壁上；
所述装配式组合模架中跨与边跨支撑架最顶部横向水平杆左右连通，分别与两侧顶纵梁顶紧；其余横向水平杆与导洞初支侧墙结构顶固，保证支架侧向稳定。
7.根据权利要求6所述的地铁暗挖车站二衬扣拱施工方法，其特征在于，所述步骤S6中，所述钢拉杆采用φ32钢筋，间距1m，顶纵梁预留一级钢筋接驳器并进行机械连接。
8.根据权利要求7所述的地铁暗挖车站二衬扣拱施工方法，其特征在于，所述步骤S7中，所述下一段二衬扣拱结构断面与上一段相同。
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