CN110499779B - 一种与地铁车站共用侧墙的风道结构施工方法 - Google Patents

一种与地铁车站共用侧墙的风道结构施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种与地铁车站共用侧墙的风道结构施工方法。该风道结构施工方法，具体是先采用两侧架设模板的方式施工风道结构与地铁车站共用侧墙，然后按照间隔2～4根破除一根的方式破除共用侧墙区域的车站围护桩，并完成土方的开挖、风道底板的施工，风道底板通过围护桩破除区域与车站中板连接形成临时支撑，在车站主体结构施工完成后，再破除剩余的围护桩，并在破除区域浇筑微膨胀混凝土；共用侧墙风道侧的模板是通过在车站围护结构内预埋钢筋锚栓，并在钢筋锚栓外露端焊接支撑网片，将模板固定在支撑网片上。本发明可以广泛用于车站与风道共用侧墙时风道结构的施工，保证了共用侧墙现浇结构的混凝土的表观质量，避免了基坑失稳事故的发生。

Description

一种与地铁车站共用侧墙的风道结构施工方法
技术领域
本发明涉及一种地铁车站风道主体结构施工领域，具体是一种车站围护桩及侧墙与风道共用时的风道结构施工方法。
背景技术
目前，城市地下轨道地体车站与其附属风道结构大多数采用分阶段建设，风道结构侧墙和基坑围护桩与地铁车站分别单独设置，仅在与车站连接段破除部分洞门部分围护桩，以发挥风道结构的使用功能；个别城市附属结构围护桩及侧墙在空间位置上采用集约设计的方法，即地铁车站侧墙与风道结构侧墙共用。该方案施工工序繁琐，各工种交叉作业多，还存在一些现有施工方法无法解决的难题。
为了减低施工难度，一般地铁车站与风道结构的共用侧墙一般是在车站主体施工的时候进行施工，在后期施工风道时，再将共用侧墙部分的围护桩破除。首先，集约设计缩减了共用侧墙的厚度，如果将共用侧墙的厚度按车站站台层的侧墙厚度进行施工，当共用围护桩破除时，便需要破除部分侧墙，便增加了施工的繁琐以及成本。为了减少投资，降低成本，一般会在施工车站侧墙时，增加共用侧墙为双面模板，但是围护桩与侧墙之间空隙比较狭窄，在施工车站主体结构与风道结构共用段侧墙时，无法满足施工人员的工作面最小宽度要求，致使侧墙迎水面的模板在钢筋绑扎完成后无法安装，若使用砖砌体填充空隙，其砌体结构破除较困难，则增加额外工程量，各工种之间相互交叉作业干扰多。其次，在进行围护桩破除时，常规的施工方案是一次性全部破除风道底板结构范围内车站共用围护桩，这样便会引起风道围护结构桩体出现较大位移，造成基坑失稳，引发不可预计的损失。因此需要研究一种与地铁车站共用侧墙时的风道结构施工方法有着至关重要的作用。
发明内容
本发明根据现有技术的不足提供一种与地铁车站共用侧墙的风道结构施工方法，该施工方法可以解决共用侧墙与车站围护桩之间空隙狭窄无法安装模板、影响侧墙施工，以及共用侧墙围护桩破除过程中影响风道围护结构桩体出现位移、造成基坑不稳定的问题，该风道结构施工方法实用性强，工序衔接有序，交叉作业影响小。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：所述一种与地铁车站共用侧墙的风道结构施工方法，针对双层地铁车站的单层风道进行施工，其风道结构的侧墙与双层地铁车站的站厅层侧墙共用，其特征在于具体步骤如下：
(1)施工风道结构与地铁车站共用侧墙，其共用侧墙在施工地铁车站主体结构时进行施工，具体施工过程如下：
a.根据设计图纸确定共用侧墙与车站主体结构围护桩之间空隙宽度，在车站与风道结构共用侧墙区段的车站主体结构围护桩临近共用侧墙一侧的相邻桩体之间混凝土喷射区域内预埋多根钢筋锚栓，每根钢筋锚栓锚入桩体或喷射混凝土层的深度不小于250mm，其钢筋锚栓外露长度根据共用侧墙与车站主体结构围护桩之间的空隙宽度确定，确保其自由端延伸至共用侧墙风道侧模板的背面用于支撑风道侧侧墙模板；
b.在钢筋锚栓的自由端焊接支撑钢筋网片骨架，所述支撑钢筋网片骨架是由多根竖向钢筋和多根横向钢筋交叉焊接而成，且竖向钢筋和横向钢筋的直径不小于25mm；
c.在步骤b中的模板支撑钢筋网片骨架焊接完成之后，安装车站与风道共用侧墙的风道侧的模板，其模板固定于支撑钢筋网片骨架上；
d.根据风道结构与地铁车站共用侧墙的设计图纸要求，依次通过绑扎侧墙钢筋、安装侧墙车站侧的模板和三角支架及浇筑混凝土完成共用侧墙的施工；
(2)风道结构土方开挖及围护桩的破除：在步骤(1)中的风道结构与地铁车站的共用侧墙施工完成后，开始施工风道围护结构，待围护结构的强度达到设计值时，开始进行风道结构的土方开挖，在开挖过程中对共用侧墙区域的车站主体结构围护桩进行破除，并架设风道结构基坑的钢支撑，将共用侧墙区域的车站主体结构围护桩按照间隔2～4根破除1根的方式进行破除，其破除高度为风道顶板上方500mm至风道结构底板垫层，每层钢支撑的架设避开围护桩破除区域；
(3)风道结构底板的施工：在风道结构的土方开挖至设计基底标高，并将风道结构底板的垫层及防水保护层施工完成后，绑扎风道结构底板钢筋，并支模浇筑混凝土完成风道底板的施工，在风道底板施工过程中，将破除围护桩区域的风道底板与车站中板结构连为一体形成临时支撑，待风道结构底板施工完成且达到设计强度的75％后，拆除风道结构顶板以下的的钢支撑；
(4)待步骤(3)中的风道结构顶板以下的钢支撑拆除完成之后，开始破除共用侧墙区域的剩余的车站主体结构围护桩，其破除高度从风道顶板上方 500mm至风道结构底板垫层，并采用微膨胀混凝土对围护桩破除后在风道底板上形成的空洞进行浇筑，使其与风道底板平齐；
(5)继续依次施做风道结构侧墙及风道结构顶板，待风道结构顶板混凝土达到设计强度的75％时，拆除基坑顶部第一道钢支撑，完成风道结构的整体施工。
本发明进一步的技术方案：所述风道结构施工是沿着风道结构与车站共用侧墙的延伸方向分成多段进行施工，每段施工长度为15～17m；首先分段施工每段施工区域的共用侧墙，并在每段风道结构与车站共用侧墙施工完成之后，再整体施工风道围护结构，在风道围护结构施工完成后，再次分段进行共用侧墙区域的围护桩破除以及风道主体结构(包括土方开挖、风道底板、风道侧墙以及风道顶板)的施工。
本发明较优的技术方案：所述步骤(1)的a步骤中，其钢筋锚栓直径不小于25mm，设计长度不小于400mm，其预埋间距为500mm×500mm。
本发明较优的技术方案：所述步骤(1)的c步骤中共用侧墙风道侧的模板是由多块木质模板拼接而成，其拼缝使用双面粘贴胶条封闭严密，模板背后的拼缝使用宽度为150mm～250mm的竹胶板固定，以免砼浇筑过程中出现跑浆，影响现浇结构砼表观质量；并在拼装好的模板对应模板支撑钢筋相交处开设有固定孔，然后采用由锚固板与螺纹钢筋焊接组成的锚固件从模板临近共用侧墙的一侧插入固定孔后与模板支撑钢筋焊接固定，其焊接固定后锚固板紧贴共用侧墙的风道侧模板。
本发明较优的技术方案：所述步骤(2)中在基坑开挖过程中架设2～4道钢支撑，其土方开挖以及围护桩破除均分层完成，分层高度为2～2.5m，每层开挖至每层钢支撑的设计标高以下0.5m，开始对共用侧墙区域选定的围护桩进行破除，破除围护桩区域内的钢围檩背后的空隙通过两侧桩体焊接钢筋和模板安装后使用细石混凝土填充密实。
本发明较优的技术方案：所述步骤(4)中剩余围护桩的是从上而下按照每次破除0.8～1.2m的高度进行破除。
本发明中共用侧墙的风道侧模板结构施工完成后，其侧墙的具体施工依次包括以下步骤：绑扎共用侧墙风道侧及车站侧的竖向主筋→内外侧水平分布筋→安装双F型侧墙骨架筋→绑扎侧墙拉筋→安装侧墙车站侧的大模板及三角支架→调整侧墙三角之间调节螺栓控制模板垂直度→浇筑侧墙混凝土。
本发明中风道结构的其它侧墙直接安装上述侧墙的施工方法完成施工。
本发明的有益效果：
(1)本发明中车站与风道共用侧墙施工时，共用侧墙与共用围护桩背后存在空隙，增加共用部分侧墙为双侧模板可以较好控制迎土侧侧墙现浇结构混凝土表观质量，很好的控制车站和风道共用侧墙模板垂直度及侧墙的设计尺寸要求；
(2)本发明采用的隔2～4根破除1根围护桩的施工方法，可以减少后期围护桩的破除工程量和风道结构底板的垃圾清理工作，破除的桩体混凝土残渣随风道结构土方开挖外排至弃土场；
(3)本发明在浇筑风道结构底板时，在破除围护桩区域浇筑底板混凝土，并与车站中板相连，形成一个临时支撑，避免了基坑因风道结构底板上钢支撑拆除而引起围护桩出现变形和水平位移，降低了风道结构基坑失稳的风险，围护桩的变形和水平位移均得到了有效可控制。
本发明中的施工方法通用性强，工序衔接有序，交叉作业影响小，解决了共用侧墙与车站围护桩之间空隙狭窄无法安装模板、影响侧墙施工，以及共用侧墙围护桩破除过程中影响风道围护结构桩体出现位移、造成基坑不稳定的问题，可以广泛用于车站与风道共用侧墙时风道结构的施工，保证了共用侧墙现浇结构的混凝土的表观质量，避免了基坑失稳事故的发生。
附图说明
图1是本发明实施例实例中共用侧墙施工结构示意图；
图2至图5是本发明实施例的风道结构施工过程剖面示意图；
图6-8是本发明实施例的风道结构施工过程平面结构示意图；
图9是本发明实施例中共用侧墙模板安装的纵向截面放大图；
图10是本发明实施例中共用侧墙模板安装的横向截面放大图；
图11是图9中A部的放大示意图；
图12是图9中支撑钢筋网片骨架的结构示意图。
图中：1—共用侧墙，2—车站围护结构，2-1—第一次破除的围护桩， 2-2—第二次破除的围护桩，3—共用侧墙风道侧模板，4—钢筋锚栓，5—支撑钢筋网片骨架，6—钢筋锚固件，6-1—螺纹钢筋，6-2—锚固板，7—车站侧三角架支撑模板，8—车站主体结构，8-1—车站中板，9—风道主体结构，9-1—风道结构围护桩，9-2—风道冠梁，9-3—风道结构侧墙，9-4—风道结构顶板，10—钢支撑，11—风道结构底板，12—临时支撑，13—二次围护桩破除后风道底板孔洞。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。附图1至图12均为本发明的实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本发明实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本发明实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本发明的范围。
在以下实施例中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例为某地铁线路中其中某个地铁车站与风道结构共用侧墙的施工段，该施工段包括一个车站、一个暗挖区间和一个明挖区间，其中车站包含2个风道，2个出入口和1个消防水池。其某车站为双层双柱三跨箱型结构，风道为单层矩形框架结构。该车站与风道结构均采用明挖法施工，车站东侧围护桩及站厅层侧墙与2号风道结构共用，车站结构占地面积为 5562m2，风道结构占地面积为317.8m2，车站最大跨度为23.4m，埋深约 16.45-18.9m，2号风道长度为49.35m，宽度为6.6m，侧墙高度为5.25m，埋深约为10.75m。风道结构土方分四层开挖，竖向分层高度为2.5m。
本次施工项目风道主体结构长度为48.35m，其共用侧墙、围护桩的破除以及土方开挖均分成三段施工区域进行施工，每段长度15～17m，其具体施工过程如下：
(1)施工风道结构与地铁车站共用侧墙，其共用侧墙在施工地铁车站主体结构时进行施工，该区域的车站主体结构也分三段施工区域进行施工，其施工方式与常规车站主体的施工相同，车站主体结构与风道结构共用侧墙的施工如图1、图9和图10所示，具体施工过程如下：
a.首先施工第一段风道主体结构与地铁车站的共用侧墙，根据设计图纸确定第一段施工长度，以及共用侧墙1与车站主体结构围护桩之间空隙宽度，在第一段施工区域的车站围护结构2临近共用侧墙1的一侧的相邻桩体之间喷射混凝土范围内从上至下预埋有多根相互平行的钢筋锚栓4，每根钢筋锚栓锚入桩体或喷射混凝土层的深度不小250mm，所述钢筋锚栓4采用直径25mm的钢筋锚栓，其分布间距为500mm×500mm，锚栓长度需根据共用侧墙背后空隙、围护桩外放量及锚栓锚入桩体长度确定，其中锚栓锚入长度不小于250mm，钢筋锚栓外露长度确保其自由端延伸至共用侧墙风道侧模板的背面用于支撑侧墙风道侧模板；
b.在钢筋锚栓的外露端焊接支撑钢筋网片骨架5，所述支撑钢筋网片骨架 5如图12所示，是由多根竖向钢筋和多根横向钢筋交叉焊接而成，且竖向钢筋和横向钢筋的直径不小于25mm；支撑钢筋网片骨架5的竖向钢筋高度与侧墙模板高度一致；
c.在步骤b中的模板支撑钢筋网片骨架5焊接完成之后，安装车站与风道共用侧墙风道侧的模板，其侧墙风道侧模板3是由尺寸为1220mm×2440mm ×18mm模板拼接而成，模板拼缝使用双面粘合胶条粘合，且模板拼缝处背面使用宽度200mm的竹胶板固定，避免共用侧墙混凝土浇筑过程中漏浆，致使现浇结构侧墙产生蜂窝、麻面等质量缺陷；将侧墙风道侧模板3通过多个钢筋锚固件6固定在支撑钢筋网片骨架5上，多个钢筋锚固件6分布在钢筋网片5 的钢筋相交处；如图11所示，所述钢筋锚固件6包括直径25mm的螺纹钢筋 6-1和焊接在螺纹钢筋6-1其中一端的100mm×100mm×10mm的矩形锚固板 6-2，在侧墙风道侧模板3对应支撑钢筋网片骨架5的钢筋相交部位开设有 24mm的固定环孔，所述钢筋锚固件6的螺纹钢筋6-1端从侧墙风道侧模板3 临近共用侧墙1的一侧插入固定孔内，并与支撑钢筋网片骨架5的竖向主筋或水平主筋焊接牢靠；
d.根据施工风道结构与地铁车站共用侧墙的设计图纸要求，依次通过绑扎侧墙风道侧及背水面竖向主筋→内外侧水平分布筋→安装双F型侧墙骨架筋→绑扎侧墙拉筋→安装侧墙外侧大模板及三角支架→调整侧墙三角之间调节螺栓控制模板垂直度→浇筑侧墙混凝土，完成第一段施工区域的风道主体结构与地铁车站的共用侧墙；
e.重复步骤a-d依次完成第二段施工区域以及第三段施工区域的风道主体结构与地铁车站的共用侧墙的施工。
(2)风道围护结构的施工：在步骤(1)中的车站主结构、风道结构与地铁车站的共用侧墙施工完成后，开始施工风道结构的全部围护结构，其围护结构如图2所示，包括风道结构围护桩9-1和风道冠梁9-2；
(3)土方开挖及围护桩的破除：待步骤(2)中风道围护结构钻孔、冠梁及挡墙混凝土达到设计强度后，开始进行第一段施工区域的风道结构土方开挖，并在在开挖过程中对共用侧墙区域的车站主体结构围护桩进行破除，其首次开挖和破除的竖向高度为2.5m,在土方开挖之前架设好第一层钢支撑，第二道钢支撑绝对标高以下0.5m时，架设第二层钢支撑，继续风道结构土方开挖，架设第三道钢支撑，每层钢支撑10的架设避开围护桩破除区域；其车站主体结构围护桩的破除如图6所示，按照间隔2～4根破除一根的方式进行破除，其整体破除高度为风道顶板上方500mm至风道结构底板垫层；由于部分围护桩在开挖过程已经破除，所以在每层钢支撑的钢围檩背后对应破除围护桩的区域会存着空隙，需要针对这些空隙填充密实，具体的方法是在空隙两侧桩体上安装底模钢筋网，然后在钢筋网片上架设模板，浇筑C30细石混凝土进行填充，确保钢支撑的稳定性；
(4)施工风道结构底板：在风道结构的土方开挖至设计基坑标高后，如图 3和图7所示，绑扎风道结构底板钢筋，并支模浇筑混凝土完成风道底板的施工，在风道底板施工过程中，由于部分围护桩破除，如图3所示，其破除区域连通车站主体结构8的中板，如图4所示，在该区域浇筑混凝土将风道底板 10与车站中板8-1连为一体，形成了临时支撑，待风道结构底板以及临时支撑区域的混凝土达到设计强度的75％后，拆除风道结构顶板以下的第二道钢支撑和第三道钢支撑；
(5)待步骤(4)中的风道结构基坑钢支撑拆除完成之后，向由上而下每 1m为一段破除共用侧墙区域剩余的车站主体结构围护桩，其破除高度从风道顶板上方500mm至风道结构底板垫层，如图8所示，并采用微膨胀混凝土对围护桩破除后在风道底板上形成的孔洞进行浇筑，使其与风道底板平齐；
(6)步骤(4)施工完成后，继续按照常规风道结构施工方法依次施做风道结构侧墙9-3及风道结构顶板9-4，并在风道顶板施工完成之后，拆除风道顶板以上的第一道钢支撑，完成第一段风道结构的整体施工；
(7)重复步骤(3)至(6)完成剩下两段施工区域的车站围护桩破除以及风道结构的整体施工。
以上所述，只是本发明的一个实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种与地铁车站共用侧墙的风道结构施工方法，针对双层地铁车站的单层风道进行施工，其风道结构的侧墙与双层地铁车站的站厅层侧墙共用，其特征在于具体步骤如下：
(1)施工风道结构与地铁车站共用侧墙，其共用侧墙在施工地铁车站主体结构时进行施工，具体施工过程如下：
a.根据设计图纸确定共用侧墙与车站主体结构围护桩之间空隙宽度，在车站与风道结构共用侧墙区段的车站主体结构围护桩临近共用侧墙一侧的相邻桩体之间混凝土喷射区域内预埋多根钢筋锚栓，每根钢筋锚栓锚入桩体或喷射混凝土层的深度不小于250mm，其钢筋锚栓外露长度根据共用侧墙与车站主体结构围护桩之间的空隙宽度确定，确保其自由端延伸至共用侧墙风道侧模板的背面用于支撑风道侧侧墙模板；
b.在钢筋锚栓的自由端焊接支撑钢筋网片骨架，所述支撑钢筋网片骨架是由多根竖向钢筋和多根横向钢筋交叉焊接而成，且竖向钢筋和横向钢筋的直径不小于25mm；
c.在步骤b中的模板支撑钢筋网片骨架焊接完成之后，安装车站与风道共用侧墙的风道侧的模板，其模板固定于支撑钢筋网片骨架上；
d.根据风道结构与地铁车站共用侧墙的设计图纸要求，依次通过绑扎侧墙钢筋、安装侧墙车站侧的模板和三角支架及浇筑混凝土完成共用侧墙的施工；
(2)风道结构土方开挖及围护桩的破除：在步骤(1)中的风道结构与地铁车站的共用侧墙施工完成后，开始施工风道围护结构，待围护结构的强度达到设计值时，开始进行风道结构的土方开挖，在开挖过程中对共用侧墙区域的车站主体结构围护桩进行破除，并架设风道结构基坑的钢支撑，将共用侧墙区域的车站主体结构围护桩按照间隔2～4根破除1根的方式进行破除，其破除高度为风道顶板上方500mm至风道结构底板垫层，每层钢支撑的架设避开围护桩破除区域；
(3)风道结构底板的施工：在风道结构的土方开挖至设计基底标高，并将风道结构底板的垫层及防水保护层施工完成后，绑扎风道结构底板钢筋，并支模浇筑混凝土完成风道底板的施工，在风道底板施工过程中，将破除围护桩区域的风道底板与车站中板结构连为一体形成临时支撑，待风道结构底板施工完成且达到设计强度的75％后，拆除风道结构顶板以下的钢支撑；
(4)待步骤(3)中的风道结构顶板以下的钢支撑拆除完成之后，开始破除共用侧墙区域的剩余的车站主体结构围护桩，其破除高度从风道顶板上方500mm至风道结构底板垫层，并采用微膨胀混凝土对围护桩破除后在风道底板上形成的空洞进行浇筑，使其与风道底板平齐；
(5)继续依次施做风道结构侧墙及风道结构顶板，待风道结构顶板混凝土达到设计强度的75％时，拆除基坑顶部第一道钢支撑，完成风道结构的整体施工。
2.根据权利要求1所述的一种与地铁车站共用侧墙的风道结构施工方法，其特征在于：所述风道结构施工是沿着风道结构与车站共用侧墙的延伸方向分成多段进行施工，每段施工长度为15～17m。
3.根据权利要求1所述的一种与地铁车站共用侧墙的风道结构施工方法，其特征在于：所述步骤(1)的a步骤中，其钢筋锚栓直径不小于25mm，设计长度不小于400mm，其预埋间距为500mm×500mm。
4.根据权利要求1所述的一种与地铁车站共用侧墙的风道结构施工方法，其特征在于：所述步骤(1)的c步骤中共用侧墙风道侧的模板是由多块木质模板拼接而成，其拼缝使用双面粘贴胶条封闭严密，模板背后的拼缝使用宽度为150mm～250mm的竹胶板固定；并在拼装好的模板对应模板支撑钢筋相交处开设有固定孔，然后采用由锚固板与螺纹钢筋焊接组成的锚固件从模板临近共用侧墙的一侧插入固定孔后与模板支撑钢筋焊接固定，其焊接固定后锚固板紧贴共用侧墙的风道侧模板。
5.根据权利要求1所述的一种与地铁车站共用侧墙的风道结构施工方法，其特征在于：所述步骤(2)中在基坑开挖过程中架设2～4道钢支撑，其土方开挖以及围护桩破除均分层完成，分层高度为2～2.5m，每层开挖至每层钢支撑的设计标高以下0.5m，开始对共用侧墙区域选定的围护桩进行破除，破除围护桩区域内的钢围檩背后的空隙通过两侧桩体焊接钢筋和模板安装后使用细石混凝土填充密实。
6.根据权利要求1所述的一种与地铁车站共用侧墙的风道结构施工方法，其特征在于：所述步骤(4)中剩余围护桩的是从上而下按照每次破除0.8～1.2m的高度进行破除。
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