CN110700315A - 一种中间盖挖法的一体化车站结构与施工方法 - Google Patents
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- E02D29/04—Making large underground spaces, e.g. for underground plants, e.g. stations of underground railways; Construction or layout thereof
Abstract
本发明提供一种中间盖挖法的一体化车站结构与施工方法，原围护结构中地连墙与原主体结构中主体侧墙由一体化的加厚的围护结构连续墙替代，施工过程中位于S1道钢支撑下方的第二道横撑由浇筑的主体结构混凝土中板替代；且主体结构混凝土中板，及位于底部的车站主体结构底板和位于顶部的主体结构混凝土顶板均连接作用于围护结构连续墙上，混凝土中板以上部分采用明挖法施工，以下部分为盖挖法施工。本发明不仅节省部分拆换撑工序，围护与主体结构一体化还使得结构得以优化，增强围护与主体结构的刚度，减小拆换撑带来的结构不稳定性问题。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程地下空间工程技术领域，具体为一种中间盖挖法的一体化车站结构与施工方法。
背景技术
目前，地铁车站的施工方法大致可总结为三类：明挖法、盖挖法、暗挖法。其余施工方法均为以上三种方法的演变或结合。现场实际施工会根据不同的施工环境要求和工程施工要求选择不同的施工方法。
盖挖法分为盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法、盖挖顺作与逆作结合法。该方法适用于施工上部交通繁忙地段，阻断交通时间短，对居民生活影响较小，采用盖挖法施工能够有效控制围护结构变形与地表沉降。明挖法技术成熟，施工方法简单，工期相对较短，施工成本较低，但施工期间围护结构变形、地表沉降较大，且完全明挖法存在大量的钢支撑、临时立柱的拆除工作，工序多。暗挖法具有一定的施工风险，施工工序复杂，不适宜大型机械使用。
目前车站结构普遍使用围护结构和主体结构单独受力体系，且主体结构与围护结构单独施工，单独使用盖挖法或明挖法，盖挖法与明挖法相结合的工况甚少。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种中间盖挖法的一体化车站结构与施工方法，能够达到规定的结构安全标准，实现车站结构功能，还可节省部分拆换撑工作，减少施工复杂度和施工成本，避免结构受力体系转变而引起结构不稳定的问题。技术方案如下：
一种中间盖挖法的一体化车站结构，原围护结构中地连墙与原主体结构中主体侧墙由一体化的加厚的围护结构连续墙替代，施工过程中位于S1道钢支撑下方的第二道横撑由浇筑的主体结构混凝土中板替代；且主体结构混凝土中板的两侧固定连接于围护结构连续墙上，且其中部预留有施工口；位于底部的车站主体结构底板和位于顶部的主体结构混凝土顶板均连接作用于围护结构连续墙上。
一种中间盖挖法的一体化车站结构的施工方法，车站上部采用明挖法施工，下部改用盖挖法施工，包括以下步骤：
步骤1：开挖地铁车站上部覆土，进行地铁车站围护结构的施工，于设计位置施作围护结构连续墙至设计深度；
步骤2：降低水位高度至S1道横撑水位线以下，开挖基坑至设计深度，安装S1道钢支撑；
步骤3：继续降低基坑水位高度至S2道横撑水位线以下，开挖基坑至设计深度，浇筑主体结构混凝土中板，使主体结构混凝土中板左右两侧作用于围护结构连续墙上，并预留施工口；
步骤4：降低基坑水位高度至S3道横撑水位线以下，开挖基坑至设计深度，安装S3道钢支撑；继续降低基坑水位高度至S4道横撑水位线以下，开挖基坑至设计深度，安装S4道钢支撑；
步骤5：降低基坑水位高度至车站基坑水位线以下，开挖基坑至设计深度至设计深度，施作车站主体结构底板；
步骤6：依次拆除S3道钢支撑和S4道钢支撑，封闭主体结构混凝土中板前期预留的施工口；
步骤7：施作主体结构混凝土顶板，使其左右两侧作用于围护结构连续墙上，最后拆除S1道钢支撑。
进一步的，所述地铁车站为N层，前M层采用明挖法施工，；后N-M层采用盖挖法施工。
更进一步的，所述前M层采用明挖法施工时，若M≥2，则步骤2与步骤3之间还包括步骤a：降低水位高度至下一道横撑水位线以下，开挖基坑至设计深度，安装下一个道钢支撑；且步骤a从上到下重复施作M-1次；所述步骤3中主体结构混凝土中板的施作位置则依次下移。
本发明的有益效果是：
1）本发明第二道支撑后工法改为盖挖法，能够有效的控制周围土体的变形和地表沉降，有利于保护周围建筑构筑物；
2）本发明能够节省第二道钢支撑的安装、拆除工序，可以减少部分物质、时间、人力成本，降低工程造价，一定程度上还减少了施工复杂度；
3）本发明第二道围护结构支撑为混凝土板，能够增大支撑体系刚度，优化围护结构受力体系，使得围护结构变形小；
4）本发明围护结构与主体结构的一体化，故不会产生原主体结构的水平施工缝。
5）本发明主体结构底板、中板、顶板直接作用于围护结构上，不再施作左右两侧侧墙，节省了施工工序与施工成本。
附图说明
图1是安装S1道钢支撑后车站横断面图。
图2是安装主体结构混凝土中板后车站横断面图。
图3是开挖基坑至设计深度后车站横断面图。
图4是完成主体结构浇筑后车站横断面图。
图中：1、原地面，2、围护结构冠梁，3、车站永久地下连续墙，4、S1道钢支撑，5、S1道横撑水位线，6、主体结构混凝土中板，7、S2道横撑水位线，8、施工口，9、S3道钢支撑，10、S3道横撑水位线，11、S4道钢支撑，12、S4道横撑水位线，13、车站基坑基底，14、车站基坑水位线，15、车站主体结构底板，16、主体结构混凝土顶板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。本发明中，车站围护结构与主体结构一体化，具体为围护结构地连墙经过参数优化后，后期将作为车站主体结构的侧墙承受荷载。围护结构中第二道横撑经过参数优化位置调整后，以主体结构混凝土中板提前浇筑来充当。
原围护结构中地连墙与原主体结构中主体侧墙由一体化的加厚的围护结构连续墙3替代，施工过程中位于S1道钢支撑4下方的第二道横撑由浇筑的主体结构混凝土中板6替代；且主体结构混凝土中板6的两侧连接作用于围护结构连续墙3上，且其中部预留有施工口8；位于底部的车站主体结构底板15和位于顶部的主体结构混凝土顶板16均连接作用于围护结构连续墙3上。
本发明施工方法中，车站上部采用明挖法施工，围护结构第二道横撑位置优化调整后，以混凝土中板主体结构中层板替换，中板浇筑后采用盖挖法进行车站下部施工。
本发明的具体施工技术方案以两层地铁车站为例是这样实现的：
步骤1：开挖地铁车站上部覆土，进行地铁车站围护结构的施工，于设计相应位置施作车站永久围护结构连续墙至设计深度；其中厚度为1.2m，总长度为41.85m，嵌固深度为20.69m。
步骤2：降低水位高度至S1道钢支撑下2m，开挖基坑至S1道钢支撑下1m，安装S1道钢支撑；其中钢支撑参数为Φ800、t=16mm，S3、S4钢支撑参数同上。
本实施例中各道横撑水位线在本道钢支撑下方2m处，每次开挖的基坑深度在本道钢支撑下方1m处。
步骤3：继续降低基坑水位高度至混凝土中板第二道围护结构横撑标高下2m，开挖基坑至混凝土中板标高下1m，浇筑混凝土中板，并留有施工口，便于后期中板下部盖挖部分施工，其中中板左右两侧作用于地连墙上。
至此，车站以下部分改用盖挖法施工开挖。
步骤4：继续降低基坑水位高度至S3道钢支撑下2m，开挖基坑至S3道钢支撑下1m，安装S3道钢支撑。
降低基坑水位高度至S4道钢支撑下2m，开挖基坑至S4道钢支撑下1m，安装S4道钢支撑。
步骤5：继续降低基坑水位高度至主体底板标高下，开挖基坑至设计深度21.31m，施作主体结构底板，主体结构底板厚度为2m。
步骤6：依次拆除S3、S4道钢支撑，封闭混凝土中板前期预留施工口；
步骤7：继续施作主体结构混凝土顶板，同样地，左右两侧作用于地连墙上，最后拆除S1道钢支撑。
本发明中地铁车站为N层，前M（）层采用明挖法施工；后N-M层采用盖挖法施。前M层采用明挖法施工时，若M≥2，则步骤2与步骤3之间还包括步骤a：降低水位高度至下一道横撑水位线下2m，开挖基坑至设计深度，安装下一个道钢支撑；且步骤a从上到下重复施作M-1次；所述步骤3中主体结构混凝土中板6的施作位置则依次下移。
Claims (4)
1.一种中间盖挖法的一体化车站结构，其特征在于，原围护结构中地连墙与原主体结构中主体侧墙由一体化的加厚的围护结构连续墙（3）替代，施工过程中位于S1道钢支撑（4）下方的第二道横撑由浇筑的主体结构混凝土中板（6）替代；且主体结构混凝土中板（6）的两侧连接作用于围护结构连续墙（3）上，且其中部预留有施工口（8）；位于底部的车站主体结构底板（15）和位于顶部的主体结构混凝土顶板（16）均连接作用于围护结构连续墙（3）上。
2.一种如权利要求1所述的中间盖挖法的一体化车站结构的施工方法，其特征在于，车站上部采用明挖法施工，下部改用盖挖法施工，包括以下步骤：
步骤1：开挖地铁车站上部覆土，进行地铁车站围护结构的施工，于设计位置施作围护结构连续墙（3）至设计深度；
步骤2：降低水位高度至S1道横撑水位线（5）以下，开挖基坑至设计深度，安装S1道钢支撑（4）；
步骤3：继续降低基坑水位高度至S2道横撑水位线（7）以下，开挖基坑至设计深度，浇筑主体结构混凝土中板（6），使主体结构混凝土中板（6）左右两侧作用于围护结构连续墙（3）上，并预留施工口（8）；
步骤4：降低基坑水位高度至S3道横撑水位线（10））以下，开挖基坑至设计深度，安装S3道钢支撑（9）；继续降低基坑水位高度至S4道横撑水位线（12）以下，开挖基坑至设计深度，安装S4道钢支撑（11）；
步骤5：降低基坑水位高度至车站基坑水位线（14）以下，开挖基坑至设计深度至设计深度，施作车站主体结构底板（15）；
步骤6：依次拆除S3道钢支撑（9）和S4道钢支撑（11），封闭主体结构混凝土中板（6）前期预留的施工口（8）；
步骤7：施作主体结构混凝土顶板（16），使其左右两侧作用于围护结构连续墙（3）上，最后拆除S1道钢支撑（4）。
3.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述地铁车站为N层，前M层采用明挖法施工，；后N-M层采用盖挖法施工。
4.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于，所述前M层采用明挖法施工时，若M≥2，则步骤2与步骤3之间还包括步骤a：降低水位高度至下一道横撑水位线以下，开挖基坑至设计深度，安装下一个道钢支撑；且步骤a从上到下重复施作M-1次；所述步骤3中主体结构混凝土中板（6）的施作位置则依次下移。
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