CN111119905A - 后建工程穿越地铁车站预留支撑桩结构体系及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种后建工程穿越地铁车站预留支撑桩结构体系及其施工方法，包括地铁车站结构，于地铁车站结构的车站底板下方成列施做支撑桩，支撑桩内设置有竖向的支撑桩钢筋，支撑桩钢筋向上锚入车站底板；地铁车站结构施工基坑周围设置有围护桩，与地铁车站结构下方后期建设区间相干涉区域的围护桩采用玻璃纤维筋围护桩。本发明采用易于盾构穿越的围护桩形式，同时利用支撑桩、连系梁等形成的一套完整的结构体系，实现盾构区间近距离下穿既有车站，并确保既有车站及后期建设区间结构安全、可靠、不影响既有线车辆正常运营。
Description
技术领域
本发明属于地铁工程的结构技术领域，具体涉及一种后建工程穿越地铁车站预留支撑桩结构体系及其施工方法。
背景技术
随着城市轨道交通线网建设的不断深入，换乘线路、换乘站越来越多，区间下穿既有车站特别是近距离下穿既有车站也越来越多。如何将为后期区间穿越既有车站预留的节点条件做到经济、适用、安全成为地铁设计的一个关键点。
对于两个站厅通道换乘车站，两站站厅层相互联通进行换乘，后期建设车站位于先期建设车站一侧，后期线路区间穿越先期建设车站。为了节约后期建设线路投资，后期建设区间基本是近距离下穿既有车站。后期建设区间会与既有车站围护桩冲突，同时区间穿越既有车站区域，既有车站结构传力途径发生改变。在后期建设区间穿越区域，如果既有车站采用传统钢筋混凝土围护桩，后期盾构区间穿越就会进行开仓凿除既有钢筋混凝土桩，安全风险较大。后期盾构穿越区域，既有车站结构受力模式发生改变，如不提前采取措施，区间穿越后既有车站结构存在发生较大变形可能性，进而影响既有线车辆正常运营，甚至对后期建设区间结构安全造成不利影响。由此可见，传统的设计施工方法存在诸多弊端。
发明内容
本发明的目的是提供一种后建工程穿越地铁车站预留支撑桩结构体系及其施工方法，采用易于盾构穿越的围护桩形式，同时利用支撑桩、连系梁等形成的一套完整的结构体系，实现盾构区间近距离下穿既有车站，并确保既有车站及后期建设区间结构安全、可靠、不影响既有线车辆正常运营。
本发明所采用的技术方案为：
后建工程穿越地铁车站预留支撑桩结构体系，其特征在于：
包括地铁车站结构，于地铁车站结构的车站底板下方成列施做支撑桩，支撑桩内设置有竖向的支撑桩钢筋，支撑桩钢筋向上锚入车站底板；
地铁车站结构施工基坑周围设置有围护桩，与地铁车站结构下方后期建设区间相干涉区域的围护桩采用玻璃纤维筋围护桩。
车站底板底面施做有垫层，支撑桩钢筋向上穿过垫层锚入车站底板。
支撑桩桩顶上方施做水平的连系梁。
连系梁设置于车站底板中，连系梁与车站底板钢筋绑扎、整体浇筑形成一体结构。
支撑桩位于后期建设区间纵向两侧，成列布置。
连系梁在支撑桩桩顶纵向布置。
如权利要求1所述的后建工程穿越地铁车站预留支撑桩结构体系的施工方法，其特征在于：
由以下步骤实现：
当车站基坑挖至垫层底标高后，首先进行垫层及底板防水层施工；
然后进行支撑桩施工，支撑桩钢筋需锚入车站底板中，浇筑支撑桩桩身混凝土，待支撑桩桩身混凝土达到设计强度后，进行连系梁及车站底板钢筋绑扎、混凝土浇筑；
依次施工车站中板、顶板，最后恢复路面，完成整个地铁车站施工工序。
本发明具有以下优点：
1、本方法采用地铁施工中常用的玻璃纤维筋围护桩，在先期车站围护桩设计时将后期建设区间穿越范围围护桩采用玻璃纤维筋桩，达到盾构机易于切削的目的，节省投资、减小风险。
2、本方法对后期建设区间穿越区域底板结构及配筋根据计算进行加强处理；同时在区间两侧施作支撑桩，桩顶设置连系梁（设置于既有车站底板中）作为区间穿越后既有车站底板的受力支点。施工简便、有效的控制了后期建设区间施工期间及施工完成后既有车站底板的变形，同时也保证了后期建设区间的结构安全。
3、本方法通过车站施工期间设置于车站底板中的联系梁，将正常使用期间车站所受的水浮力传递至支撑桩，通过支撑桩与周边土体侧摩阻力来平衡浮力，达到结构抗浮目的。
附图说明
图1为本发明结构横剖示意图；
图2为本发明支撑桩构造大样图；
图3为本发明支撑桩构造平面大样图。
图中，1-支撑桩，2-连系梁，3-车站底板，4-后期建设区间，5-支撑桩钢筋，6-垫层。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明涉及一种后建工程穿越地铁车站预留支撑桩结构体系，包括地铁车站结构，于地铁车站结构的车站底板3下方成列施做支撑桩1，支撑桩1内设置有竖向的支撑桩钢筋5，支撑桩钢筋5向上锚入车站底板3；地铁车站结构施工基坑周围设置有围护桩，与地铁车站结构下方后期建设区间相干涉区域的围护桩采用玻璃纤维筋围护桩，以利于后期盾构穿越直接进行切割处理，避免盾构开仓凿除既有钢筋混凝土桩。
车站底板3底面施做有垫层6，支撑桩钢筋5向上穿过垫层6锚入车站底板3。
支撑桩1桩顶上方施做水平的连系梁2。连系梁2设置于车站底板3中，连系梁2与车站底板3钢筋绑扎、整体浇筑形成一体结构。
支撑桩1位于后期建设区间纵向两侧，成列布置。连系梁2在支撑桩1桩顶纵向布置。
支撑桩1通过连系梁2并将其自身钢筋锚入车站底板3中，使支撑桩1、连系梁2、车站结构底板3形成一个整体进行受力；同时，将支撑桩1钢筋锚入车站底板3中还能够达到区间穿越范围车站结构的抗浮目的。另外，该体系结构避免了后期建设区间4穿越既有车站后导致结构受力、耐久性设计、抗浮等诸多问题，保证了结构的安全。
上述后建工程穿越地铁车站预留支撑桩结构体系的施工方法，由以下步骤实现：
当车站基坑挖至垫层6底标高后，首先进行垫层6及底板防水层施工；
然后进行支撑桩1施工，支撑桩钢筋5需锚入车站底板3中，浇筑支撑桩1桩身混凝土，待支撑桩1桩身混凝土达到设计强度后，进行连系梁2及车站底板3钢筋绑扎、混凝土浇筑；
依次施工车站中板、顶板，最后恢复路面，完成整个地铁车站施工工序。
该方法具有以下技术特点：
本发明在后期建设区间穿越区域，对于先期建设车站围护桩采用玻璃纤维筋桩，以利于后期盾构穿越直接进行切割处理，避免盾构开仓凿除既有钢筋混凝土桩，减少施工风险，并提高施工效率；在后期建设区间穿越区域，在区间穿越之前，车站结构横断面方向受力，区间穿越之后，既有车站底板下发土体被掏空，即既有车站底板受力支点消失，车站结构受力调整为纵断面方向受力，即区间穿越前后，车站结构受力方向发生变化，将此范围底板进行双向受力计算，根据结构结果确定结构板厚及钢筋配置，同时在区间两侧设置支撑桩，桩顶设置连系梁（设置于既有车站底板中）作为区间穿越后既有车站底板的受力支点。
将支撑桩与车站一起施工，同时将支撑桩钢筋锚入车站底板，并通过设置于底板中的连系梁将支撑桩连成一个整体，使得结构体系内力传递途径明确。支撑桩可同时起到区间穿越范围车站结构抗浮的作用。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.后建工程穿越地铁车站预留支撑桩结构体系，其特征在于：
包括地铁车站结构，于地铁车站结构的车站底板（3）下方成列施做支撑桩（1），支撑桩（1）内设置有竖向的支撑桩钢筋（5），支撑桩钢筋（5）向上锚入车站底板（3）；
地铁车站结构施工基坑周围设置有围护桩，与地铁车站结构下方后期建设区间相干涉区域的围护桩采用玻璃纤维筋围护桩。
2.根据权利要求1所述的后建工程穿越地铁车站预留支撑桩结构体系，其特征在于：
车站底板（3）底面施做有垫层（6），支撑桩钢筋（5）向上穿过垫层（6）锚入车站底板（3）。
3.根据权利要求1所述的后建工程穿越地铁车站预留支撑桩结构体系，其特征在于：
支撑桩（1）桩顶上方施做水平的连系梁（2）。
4.根据权利要求3所述的后建工程穿越地铁车站预留支撑桩结构体系，其特征在于：
连系梁（2）设置于车站底板（3）中，连系梁（2）与车站底板（3）钢筋绑扎、整体浇筑形成一体结构。
5.根据权利要求1所述的后建工程穿越地铁车站预留支撑桩结构体系，其特征在于：
支撑桩（1）位于后期建设区间纵向两侧，成列布置。
6.根据权利要求5所述的后建工程穿越地铁车站预留支撑桩结构体系，其特征在于：
连系梁（2）在支撑桩（1）桩顶纵向布置。
7.如权利要求1所述的后建工程穿越地铁车站预留支撑桩结构体系的施工方法，其特征在于：
由以下步骤实现：
当车站基坑挖至垫层（6）底标高后，首先进行垫层（6）及底板防水层施工；
然后进行支撑桩（1）施工，支撑桩钢筋（5）需锚入车站底板（3）中，浇筑支撑桩（1）桩身混凝土，待支撑桩（1）桩身混凝土达到设计强度后，进行连系梁（2）及车站底板（3）钢筋绑扎、混凝土浇筑；
依次施工车站中板、顶板，最后恢复路面，完成整个地铁车站施工工序。
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