CN109555130A - 地铁主体结构中板兼作临时支撑结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地铁工程施工技术领域，具体是一种将地铁主体结构中板兼作临时支撑结构及施工方法。本发明通过改变施工工序，将车站主体结构中板先施工，利用车站中板刚度大、位置适宜的特点，用车站主体结构中板代替第二道或和第三道混凝土临时支撑。这样一面可以减少一到两道混凝土支撑，大大缩短施工工期，节省投资，另一方面，中板结构刚度大，对基坑围护结构安全有利，可有效提高基坑整体稳定性，降低基坑施工风险。本发明具有操作简单的优点，可以带来较好的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于地铁工程施工技术领域，具体是一种将地铁主体结构中板兼作临时支撑结构及施工方法。
背景技术
常规的地铁基坑施工是先施工围护结构(连续墙或灌注桩等)，然后逐步开挖施工各道支撑，待开挖到基坑底部后浇筑车站底板，然后拆除上部支撑，浇筑侧墙、中板，逐步向上浇筑主体结构。地铁基坑施工中临时支撑投入大，但是使用周期短，通常在使用数月后就会被拆除，不仅浇筑和拆除需要耗费大量的人力和物力，同时等待混凝土凝期和混凝土凿除需要耗费大量的工期，而且处理这些建筑垃圾给环境也带来不利影响。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种将地铁主体结构中板兼作临时支撑结构及施工方法，在地铁工程施工中将主体结构中板先施工，兼做临时支撑。
本发明的第一目的是提供一种地铁主体结构中板兼作临时支撑结构，地铁主体结构中板兼作临时支撑结构，包括中板、连续墙、侧墙、格构柱；所述的中板两端通过连续墙预留钢筋和中板斜向拉筋与连续墙连接；所述的中板中部通过格构柱上焊接的水平托盘和支撑托盘缀板支撑；一段所述侧墙在中板与连续墙连接处的上方和下方；在所述侧墙靠连续墙侧预留有横向注浆管；有预留竖向注浆管与横向注浆管相连。
进一步的，所述连续墙预留钢筋为连续墙的预留钢筋；所述中板斜向拉筋与连续墙主筋焊接。
进一步的，所述水平托盘高度同中板底面等高。
进一步的，所述侧墙下端预留面为向基坑倾斜面。
进一步的，所述侧墙里预留有主体侧墙钢筋及钢筋接驳器、止水钢板。
进一步的，所述竖向注浆管每隔3m与横向注浆管相连。
本发明的第二目的是提供一种将地铁主体结构中板兼作临时支撑结构的施工方法，其特征在于，它包括如下步骤：
第一步，施工连续墙和第一道混凝土支撑，在混凝土连续墙施工时，预留连续墙预留钢筋；
第二步，基坑开挖至中板位置时，在格构柱上同中板底面等高处焊接水平托盘和支撑托盘缀板；
第三步，将连续墙预留钢筋从连续墙中剥出并掰成水平；将混凝土连续墙主筋剥出，焊接中板斜向拉筋；
第四步，浇筑中板，中板两端通过连续墙预留钢筋和中板斜向拉筋与连续墙连接，中板自重荷载和施工荷载通过格构柱和两侧连续墙共同承担；
第五步，浇筑中板时，在中板两端各浇筑一段侧墙，所述侧墙上预留钢筋及钢筋接驳器，并同时在侧墙中预埋止水钢板；
第六步，在侧墙的上、下预留面靠连续墙侧预留横向注浆管，预留竖向注浆管间隔与横向注浆管相连；
第七步，待中板达到设计强度85％以上后，继续开挖基坑，施工车站底板、中板上下方剩余的侧墙结构，最后施工顶板，完成顶板后覆土回填；
第八步，待车站主体浇筑完毕，步骤七施工的上下侧墙达到设计强度100％后，通过竖向注浆管对侧墙上下施工缝进行注浆，待注浆完毕后封孔。
车站主体结构中板刚度大，位置与支撑位置接近，本发明通过改变施工工序，将车站主体结构中板先施工，利用车站中板刚度大，位置适宜特点，用中板代替第二道或和第三道支撑。这样一方面可以减少一到两道支撑，大大缩短施工工期和节省投资，另一方面，中板刚度大，可有效提高基坑整体稳定性，降低基坑施工风险。
本发明遵循了资源循环经济的3R原则中的减量化(Reduce)原则，实现了临时围护结构中混凝土支撑减量使用，具有以下优点：一、降低临时结构浇筑和拆除费用，减少建筑垃圾排弃，降低环境污染；二、节约混凝土支撑浇筑、等待凝期、混凝土拆除工期，可有有效节约施工工期；三、中板结构刚度大，对基坑围护结构安全有利，可有效降低基坑开挖风险。本发明具有操作简单的优点，可以带来较好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为常规基坑支护断面示意图。
图2为地铁车站的主体结构示意图。
图3为本发明的基坑支护断面示意图。
图4为中板与连续墙连接示意图。
图5为中板与格构柱节点示意图。
图6为格构柱托盘节点示意图。
其中：1.中板，2.连续墙，3.混凝土支撑，4.钢筋接驳器，5.主体侧墙钢筋，6.侧墙，7.止水钢板，8.竖向注浆管，9.横向注浆管，10.连续墙预留钢筋，11.中板斜向拉筋，12.格构柱，13.支撑托盘缀板，14.水平托盘，15.底板，16.顶板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1～2所示，常规的地铁基坑施工是先施工围护结构如连续墙2，然后逐步开挖施工各道混凝土支撑3，待开挖到基坑底部后浇筑车站底板15，然后拆除上部混凝土支撑3，浇筑侧墙6、中板1，逐步向上浇筑主体结构。
如图3所示，本发明所设计的地铁主体结构中板兼作临时支撑结构及施工方法，通过改变施工工序，将车站主体结构中板1先施工，利用车站中板1刚度大，位置适宜特点，用中板1代替第二道或和第三道混凝土支撑3。
如图2～6所示，地铁主体结构中板兼作临时支撑结构，包括中板1、连续墙2、侧墙6、格构柱12；所述的中板1两端通过连续墙预留钢筋10和中板斜向拉筋11与连续墙2联接；所述的中板1中部通过格构柱12上焊接的水平托盘14和支撑托盘缀板13支撑；一小段所述侧墙6在中板1与连续墙2连接处的上方和下方；在侧墙6靠连续墙2侧预留有横向注浆管9；有预留竖向注浆管8每隔3m与横向注浆管9相连。
所述连续墙预留钢筋10为连续墙2的预留钢筋；所述中板斜向拉筋11与连续墙2主筋焊接。
所述水平托盘14高度同中板1底面等高。
所述侧墙6上下预留面均需凿毛处理，下端预留面为向基坑倾斜面。所述侧墙6需按设计要求预留主体侧墙钢筋5及钢筋接驳器4，并需同时在侧墙6中预埋止水钢板7。
地铁主体结构中板兼作临时支撑结构的施工方法，包括如下步骤：
第一步，施工连续墙2和第一道混凝土支撑3，在混凝土连续墙2施工时，预留连续墙预留钢筋10；
第二步，基坑开挖至中板1位置时，在格构柱12上同中板1底面等高处焊接水平托盘14和支撑托盘缀板13；
第三步，将连续墙预留钢筋10从连续墙2中剥出并掰成水平，将混凝土连续墙2主筋剥出，焊接中板斜向拉筋11；
第四步，浇筑中板1，中板1两端通过连续墙预留钢筋10和中板斜向拉筋11与连续墙2连接，中板1自重荷载和施工荷载通过格构柱12和两侧连续墙2共同承担；
第五步，浇筑中板1时，在中板两端各浇筑一小段侧墙6，所述侧墙6上下预留面均需凿毛处理，并且侧墙6下端预留面需预留为向基坑倾斜面，以便中板下部侧墙浇筑密实。侧墙6需按设计要求预留主体侧墙钢筋5及钢筋接驳器4，并需同时在侧墙6中预埋止水钢板7。
第六步，在侧墙6的上、下预留浇筑面靠连续墙2侧预留横向注浆管9，并每隔3m预留竖向注浆管8与横向注浆管9相连；
第七步，待中板1达到设计强度85％以上后，继续开挖基坑，按常规工艺施工车站底板15，然后施工中板1上下方剩余的侧墙6结构，最后施工顶板16，完成顶板覆土回填；
第八步，待车站主体浇筑完毕，步骤七施工的上下侧墙达到设计强度100％后，通过竖向注浆管8对侧墙6上下施工缝进行注浆，待注浆完毕后封孔。
本发明将原本后施工的主体结构中板先施工，代替原本基坑支护体系中的混凝土支撑，通过一定的构造措施，解决中板结构先施工引起的中板结构荷载、侧墙浇筑混凝土浇筑和施工缝防水等问题，具体体现如下：
(1)施工临时围护结构(连续墙或围护桩)时需预留连续墙预留钢筋10，作为与主体结构中板1的连接钢筋，以承担中板1的结构荷载；
(2)除利用中板1两端与围护结构连接处的支撑作用，一般还需利用已有基坑中的格构柱12或重新设置立柱来支撑中板1结构荷载；
(3)在中板1与连续墙2连接处，在中板1上方和下方需各施工一小段侧墙6，并采用特殊结构构造措施以保证后期侧墙混凝土浇筑密实和施工方便，保证主体结构施工质量；
(4)侧墙6接缝处需预留注浆构造措施，以保证后期施工缝有效防水。
本发明可以带来较好的经济效益，以地铁工程施工的一个站点为例，常规施工中浇筑混凝土支撑3的混凝土平均是2000元/方，拆除平均费用是500元/方，一道混凝土支撑3按50方计算，则浇筑和拆除的费用共计12.5万元，同时还能节约3-10天的工期。按一个地铁工程有20个站点计算，则可节省250万元。
本说明书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。
Claims (7)
1.地铁主体结构中板兼作临时支撑结构，包括中板(1)、连续墙(2)、侧墙(6)、格构柱(12)，其特征在于：所述的中板(1)两端通过连续墙预留钢筋(10)和中板斜向拉筋(11)与连续墙(2)连接；所述的中板(1)中部通过格构柱(12)上焊接的水平托盘(14)和支撑托盘缀板(13)支撑；一段所述侧墙(6)在中板(1)与连续墙(2)连接处的上方和下方；在所述侧墙(6)靠连续墙(2)侧预留有横向注浆管(9)；有预留竖向注浆管(8)与横向注浆管(9)相连。
2.根据权利要求1所述的地铁主体结构中板兼作临时支撑结构，其特征在于：所述连续墙预留钢筋(10)为连续墙(2)的预留钢筋；所述中板斜向拉筋(11)与连续墙(2)主筋焊接。
3.根据权利要求1或2所述的地铁主体结构中板兼作临时支撑结构，其特征在于：所述水平托盘(14)高度同中板(1)底面等高。
4.根据权利要求2所述的地铁主体结构中板兼作临时支撑结构，其特征在于：所述侧墙(6)下端预留面为向基坑倾斜面。
5.根据权利要求3或4所述的地铁主体结构中板兼作临时支撑结构，其特征在于：所述侧墙(6)里预留有主体侧墙钢筋(5)及钢筋接驳器(4)、止水钢板(7)。
6.根据权利要求5所述的地铁主体结构中板兼作临时支撑结构，其特征在于：所述竖向注浆管(8)每隔3m与横向注浆管(9)相连。
7.施工权利要求1～6中任一权利要求所述的地铁主体结构中板兼作临时支撑结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，施工连续墙(2)和第一道混凝土支撑(3)，在混凝土连续墙(2)施工时，预留连续墙预留钢筋(10)；
第二步，基坑开挖至中板(1)位置时，在格构柱(12)上同中板(1)底面等高处焊接水平托盘(14)和支撑托盘缀板(13)；
第三步，将连续墙预留钢筋(10)从连续墙(2)中剥出并掰成水平；将混凝土连续墙(2)主筋剥出，焊接中板斜向拉筋(11)；
第四步，浇筑中板(1)，中板(1)两端通过连续墙预留钢筋(10)和中板斜向拉筋(11)与连续墙(2)连接，中板(1)自重荷载和施工荷载通过格构柱(12)和两侧连续墙(2)共同承担；
第五步，浇筑中板(1)时，在中板(1)两端各浇筑一段侧墙(6)，所述侧墙(6)上预留钢筋(5)及钢筋接驳器(4)，并同时在侧墙(6)中预埋止水钢板(7)；
第六步，在侧墙(6)的上、下预留面靠连续墙(2)侧预留横向注浆管(9)，预留竖向注浆管(8)间隔与横向注浆管(9)相连；
第七步，待中板(1)达到设计强度85％以上后，继续开挖基坑，施工车站底板(15)、中板(1)上下方剩余的侧墙(6)结构，最后施工顶板(16)，完成顶板(16)后覆土回填；
第八步，待车站主体浇筑完毕，步骤七施工的上下侧墙达到设计强度100％后，通过竖向注浆管(8)对侧墙(6)上下施工缝进行注浆，待注浆完毕后封孔。
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