CN113668601A - 用于明挖基坑钢撑支护体系的地铁车站拼装段施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及装配式地铁车站施工技术领域，具体涉及用于明挖基坑钢撑支护体系的地铁车站拼装段施工方法，本发明对装配式地铁车站的拼装段施工方法进行优化，使拼装段的底板块拼装、侧立柱、中立柱、中纵梁、顶板和中板的安装井然有序，免去拼装段支撑结构的频繁拆除，减小了劳动强度，提高了拼装段的施工效率，缩短了拼装段的施工周期，并保障了拼装施工过程中的安全性；由于本发明施工工艺的简便性和安全性，能够适用于多种复杂低质环境下的车站施工。

Description

用于明挖基坑钢撑支护体系的地铁车站拼装段施工方法

技术领域

本发明涉及装配式地铁车站施工技术领域，具体涉及用于明挖基坑钢撑支护体系的地铁车站拼装段施工方法。

背景技术

随着城市的不断发展，城市地铁里程不断增加，全预制装配式地铁车站施工技术也得到了迅速发展，其主要特点就是开挖完成后快速拼装，缩短基坑暴露时间，加快施工进度，减少占路时间。

传统的地铁车站装配台车的施工方法是：传统的装配式车站两头风道位置为混凝土现浇结构施工，中间为装配式结构，现浇段的围护结构为常用的围护桩+钢支撑的形式，装配段的围护结构为围护桩+锚索的形式，基坑开挖完成后，在装配段施工精平条带，待强度满足要求后将车站底板块拼装完7环(达到台车使用长度)，然后安装装配式台车，台车安装完成后进行车站边墙块和车站封顶块的后续拼装施工。传统的施工方法对地层的适应性差，当地层内含水量较大时，锚索的摩擦力减少，影响施工安全。

因此，现有的拼装式地铁车站施工还存在亟待改进之处，需要提出更为合理的技术方案，解决现有技术中的不足。

发明内容

为了解决上述内容中提到的现有技术缺陷，本发明提供了用于明挖基坑钢撑支护体系的地铁车站拼装段施工方法，能够提高施工的效率，同时还可保障施工过程的安全。

为了实现上述目的，本发明具体采用的技术方案是：

用于明挖基坑钢撑支护体系的地铁车站拼装段施工方法，装配式地铁车站包括现浇段和拼装段，拼装段沿进深方向设置有若干横向支撑结构，横向支撑结构包括从上往下分层设置的第一层支撑结构、第二层支撑结构和第三层支撑结构，且拼装段设置可跨过支撑结构行进的台车；具体的，施工方法包括如下步骤：

S01：现浇段施工完成后，在现浇段上施作构件锁定装置，然后拆除第二层和第三层的第一道支撑结构，并设置第一环底板块，通过锁定装置将第一环底板块拉紧锁定；

S02：在第一环底板块后施作后续底板块，并在进深方向上拉紧固定；

S03：拆除第二层支撑结构最临近施工面的一道，同时在第三层支撑结构间增加支撑件；

S04：对已经拼装连接的底板块继续拼接中立柱、中纵梁和侧立柱；

S05：在拼装完成侧立柱的底板块上方对应拼装顶板；

S06：通过台车前后行进移位，在拼装完成中立柱和中纵梁的底板块上对应拼装中板，中板拼装完成后将台车复位；

S07：重复步骤S02～S06，在后续拼装段内继续施工直至拼装完成。

上述公开的施工方法，其对地铁车站的拼装段施工方式进行优化，在进行拼装段施工时能够快速进行底板、侧立柱和顶板的拼装，且在进行中板拼装过程中可快速进行台车调整以完成拼装施工，大大提高了施工的效率，减少了以往繁杂的施工程序，并且通过台车支撑进行拼装施工大大提高了安全性，可以快速地完成拼装段地施工。同时，本发明所公开地施工方法能够应用于多种环境调节件下的车站施工，应用范围广。

进一步的，本发明所采用的施工方法中，预先对拼装段进行支撑，确保拼装段的结构稳定，在施工过程中逐步进行拆除，使拼装段的应力由支撑结构转向拼装结构，具体的，支撑结构可采用如下一种可行的选择：所述的第一层支撑结构、第二层支撑结构和第三层支撑结构均包括若干横向设置的支撑杆。采用如此方案时，第一层支撑结构的高度高于车站顶板的顶部高度，因此不影响车站顶板的拼装，第一层支撑结构可保持较为持久的支撑，一般可采用钢筋混凝土浇筑的水泥柱结构；第二层支撑结构和第三层支撑结构的高度低于车站顶板的高度，在车站拼装过程中逐步拆除，可采用便于进行拆卸的钢结构支撑杆。

进一步的，本发明中所公开的方法是先拼装部分底板，进行超前施工，底板固定之后再进行上部的侧立柱、中立柱、中纵梁、顶板和中板的施工。具体的，底板的施工加固处理可采用多种方案，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：在拼装底板块时，每拼装4环底板块进行一次基底灌浆处理，每拼装5～10环底板块进行一次底板两侧肥槽回填及底板上方仰拱回填。采用如此方案时，超前施工的底板可以提前固定，为上部施工提供可靠的支撑。

进一步的，上述公开的方案中，在进行施工推进逐步拆除第二层支撑结构和第三层钢结构，其中，在拆除过程中需要考虑应力变化，避免出现意外情况，具体的，可进行优化并采用如下一种可行的选择：步骤S03中在第三层支撑结构间施加支撑件，施加支撑件后使第三排支撑结构内的支撑间距小于等于2m。采用如此方案时，能够提高支撑的强度。

进一步的，步骤S06中使台车前后移位以完成中板的拼装，其中台车至少包括三组纵向伸缩的支腿，依次为前支腿，中支腿和后支腿，当台车前移时依次收回前支腿和中支腿以跨过第三层支撑结构，前移过程中保持两组支腿提供支撑力。采用如此方案时，台车前移或后退跨越支撑结构，通过收回其中一条支腿，使另外两条支腿保持受力进行支撑，可保持台车支撑的可靠性，同时能够大大提高台车拼装施工的效率，缩短车站施工的工期。

进一步的，在进行顶板的拼装时，采用顶板拼装台车，在进行中板的拼装时，采用中板拼装台车，中板拼装台车位于顶板拼装台车下部，顶板拼装台车完成本环顶板拼装后，其所处的位置正是本环中板的拼装位置，因此需要移动顶板拼装台车以进行中板的拼装，具体的，可采用如下一种优化后的选择：所述的顶板台车在拼装完当前位置的顶板后进行前移，使顶板下方的中板安装位置空出，此时进行中板的安装，待中板安装完毕后将台车后移复位。采用如此方案时，顶板拼装台车前移后，与已完成拼装的顶板之间保持超前间隙，中板从该间隙吊下并进行拼装。

再进一步，随着顶板拼装台车的移位，拼装段的支撑结构需要逐步进行拆除，才能允许整个台车的继续移位，具体的，可采用如下一种优化的选择：台车复位之后，在进行下一环底板块的侧立柱或中立柱拼装前，将第三层支撑结构最接近台车台车的一道进行拆除。采用如此方案时，减少了频繁的安转、拆除支撑结构的工序，同时保证了施工安全。

进一步的，所述的台车包括中板拼装台车，中板拼装台车的结构并不唯一限定，可采用多种便于进行中板拼装的结构，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：中板拼装台车包括用于承载中板并进行翻转的翻转结构，在安装中板前将翻转结构翻转至75°～85°的直立角度，承接中板后将翻转结构翻转至水平。采用如此方案时，先将中板通过顶部吊装下放至中板拼装台车，中板拼装台车承接中板时是接近直立的状态，再将中板调整至水平并运送至拼装位，由此可实现中板的拼装。

再进一步，在进行中板安装时，在中板外侧肥槽中设置支撑结构；完成中板的安装后，将中板外侧肥槽中的支撑结构拆除。采用如此方案时，中板外侧肥槽设置可拆除的支撑结构，例如液压支撑杆、支撑座等。

进一步的，顶板的拼装先于中板的拼装，顶板的跨度较大，为了保证顶板的强度，此处对顶板的结构进行优化，举出如下一种可行的选择：每一环顶板结构包括两个相互拼接的顶板块，同一环顶板结构中的两个顶板块通过紧固件连接拼装，连接位置位于顶板结构的中部；顶板结构连接拼装后再与侧立柱连接拼装。采用如此方案时，可采用螺纹钢等结构作为紧固件，进行两个顶板块的连接拼装。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

本发明对装配式地铁车站的拼装段施工方法进行优化，使拼装段的底板块拼装、侧立柱、中立柱、中纵梁、顶板和中板的安装井然有序，免去拼装段支撑结构的频繁拆除，减小了劳动强度，提高了拼装段的施工效率，缩短了拼装段的施工周期，并保障了拼装施工过程中的安全性；由于本发明施工工艺的简便性和安全性，能够适用于多种复杂低质环境下的车站施工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅表示出了本发明的部分实施例，因此不应看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为拼装段的横接面示意图。

图2为拼装底板的过程示意图。

图3为顶板拼装台车进行移位的示意图。

上述附图中，各标记的含义为：1、第一层支撑结构；2、第二层支撑结构；3、第三层支撑结构；4、顶板；5、中板；6、底板块；7、中立柱；8、中纵梁；9、侧立柱；10、顶板台车；11、中板台车；12、支腿。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。

在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。

实施例

对于现有的装配式地铁车站施工技术中存在的施工效率低，存在一些安全隐患的现象，本实施例进行优化以改进施工方法，进而解决现有技术中存在的技术问题。

具体的，如图1～图3所示，本实施例公开了用于明挖基坑钢撑支护体系的地铁车站拼装段施工方法，装配式地铁车站包括现浇段和拼装段，拼装段沿进深方向设置有若干横向支撑结构，横向支撑结构包括从上往下分层设置的第一层支撑结构1、第二层支撑结构2和第三层支撑结构3，且拼装段设置可跨过支撑结构行进的台车；具体的，施工方法包括如下步骤：

S01：现浇段施工完成后，在现浇段上施作构件锁定装置，然后拆除第二层和第三层的第一道支撑结构，并设置第一环底板块A1，通过锁定装置将第一环底板块A1拉紧锁定；

S02：在第一环底板块A1后施作后续底板块6，例如继续拼接第二环底板块A2，并在进深方向上拉紧固定；

S03：拆除第二层支撑结构2最临近施工面的一道，同时在第三层支撑结构3间增加支撑件；

S04：对已经拼装连接的底板块6继续拼接中立柱7、中纵梁8和侧立柱9；

S05：在拼装完成侧立柱9的底板块6上方对应拼装顶板4；

S06：通过台车前后行进移位，在拼装完成中立柱7和中纵梁8的底板块6上对应拼装中板5，中板5拼装完成后将台车复位；

S07：重复步骤S02～S06，在后续拼装段内继续施工直至拼装完成。

上述公开的施工方法，其对地铁车站的拼装段施工方式进行优化，在进行拼装段施工时能够快速进行底板、侧立柱9和顶板4的拼装，且在进行中板5拼装过程中可快速进行台车调整以完成拼装施工，大大提高了施工的效率，减少了以往繁杂的施工程序，并且通过台车支撑进行拼装施工大大提高了安全性，可以快速地完成拼装段地施工。同时，本实施例所公开地施工方法能够应用于多种环境调节件下的车站施工，应用范围广。

本实施例所采用的施工方法中，预先对拼装段进行支撑，确保拼装段的结构稳定，在施工过程中逐步进行拆除，使拼装段的应力由支撑结构转向拼装结构，具体的，支撑结构可采用如下一种可行的选择：所述的第一层支撑结构1、第二层支撑结构2和第三层支撑结构3均包括若干横向设置的支撑杆。采用如此方案时，第一层支撑结构1的高度高于车站顶板4的顶部高度，因此不影响车站顶板4的拼装，第一层支撑结构1可保持较为持久的支撑，一般可采用钢筋混凝土浇筑的水泥柱结构；第二层支撑结构2和第三层支撑结构3的高度低于车站顶板4的高度，在车站拼装过程中逐步拆除，可采用便于进行拆卸的钢结构支撑杆。

优选的，第一层支撑结构1采用放行的混凝土钢筋柱，第二层支撑结构2和第三层支撑结构3采用高强度钢材料制成的圆柱支撑杆。

本实施例中所公开的方法是先拼装部分底板，进行超前施工，底板固定之后再进行上部的侧立柱9、中立柱7、中纵梁8、顶板4和中板5的施工。具体的，底板的施工加固处理可采用多种方案，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：在拼装底板块6时，每拼装4环底板块6进行一次基底灌浆处理，每拼装5～10环底板块6进行一次底板两侧肥槽回填及底板上方仰拱回填。采用如此方案时，超前施工的底板可以提前固定，为上部施工提供可靠的支撑。

优选的，在拼装相邻底板块6时，通过纵向接力式钢棒进行张拉锁紧。

上述公开的方案中，在进行施工推进逐步拆除第二层支撑结构2和第三层钢结构，其中，在拆除过程中需要考虑应力变化，避免出现意外情况，具体的，可进行优化并采用如下一种可行的选择：步骤S03中在第三层支撑结构3间施加支撑件，施加支撑件后使第三排支撑结构内的支撑间距小于等于2m。采用如此方案时，能够提高支撑的强度。

优选的，在施加支撑件时，可采用同样的圆柱支撑杆结构。

步骤S06中使台车前后移位以完成中板5的拼装，其中台车至少包括三组纵向伸缩的支腿12，依次为前支腿，中支腿和后支腿，当台车前移时依次收回前支腿和中支腿以跨过第三层支撑结构3，前移过程中保持两组支腿12提供支撑力。采用如此方案时，台车前移或后退跨越支撑结构，通过收回其中一条支腿12，使另外两条支腿12保持受力进行支撑，可保持台车支撑的可靠性，同时能够大大提高台车拼装施工的效率，缩短车站施工的工期。

在进行顶板4的拼装时，采用顶板4拼装台车，在进行中板5的拼装时，采用中板5拼装台车，中板5拼装台车位于顶板4拼装台车下部，顶板4拼装台车完成本环顶板4拼装后，其所处的位置正是本环中板5的拼装位置，因此需要移动顶板4拼装台车以进行中板5的拼装，具体的，可采用如下一种优化后的选择：所述的顶板台车10在拼装完当前位置的顶板4后进行前移，使顶板4下方的中板5安装位置空出，此时进行中板5的安装，待中板5安装完毕后将台车后移复位。采用如此方案时，顶板4拼装台车前移后，与已完成拼装的顶板4之间保持超前间隙，中板5从该间隙吊下并进行拼装。

本实施例中，随着顶板4拼装台车的移位，拼装段的支撑结构需要逐步进行拆除，才能允许整个台车的继续移位，具体的，可采用如下一种优化的选择：台车复位之后，在进行下一环底板块6的侧立柱9或中立柱7拼装前，将第三层支撑结构3最接近台车台车的一道进行拆除。采用如此方案时，减少了频繁的安转、拆除支撑结构的工序，同时保证了施工安全。

优选的，所述的台车包括中板5拼装台车，中板5拼装台车的结构并不唯一限定，可采用多种便于进行中板5拼装的结构，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：中板5拼装台车包括用于承载中板5并进行翻转的翻转结构，在安装中板5前将翻转结构翻转至75°～85°的直立角度，承接中板5后将翻转结构翻转至水平。采用如此方案时，先将中板5通过顶部吊装下放至中板5拼装台车，中板5拼装台车承接中板5时是接近直立的状态，再将中板5调整至水平并运送至拼装位，由此可实现中板5的拼装。

本实施例中，在进行中板5安装时，在中板5外侧肥槽中设置支撑结构；完成中板5的安装后，将中板5外侧肥槽中的支撑结构拆除。采用如此方案时，中板5外侧肥槽设置可拆除的支撑结构，例如液压支撑杆、支撑座等。

顶板4的拼装先于中板5的拼装，顶板4的跨度较大，为了保证顶板4的强度，此处对顶板4的结构进行优化，采用如下一种可行的选择：每一环顶板4结构包括两个相互拼接的顶板4块，同一环顶板4结构中的两个顶板4块通过紧固件连接拼装，连接位置位于顶板4结构的中部；顶板4结构连接拼装后再与侧立柱9连接拼装。采用如此方案时，可采用螺纹钢等结构作为紧固件，进行两个顶板4块的连接拼装。

以上即为本实施例列举的实施方式，但本实施例不局限于上述可选的实施方式，本领域技术人员可根据上述方式相互任意组合得到其他多种实施方式，任何人在本实施例的启示下都可得出其他各种形式的实施方式。上述具体实施方式不应理解成对本实施例的保护范围的限制，本实施例的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.用于明挖基坑钢撑支护体系的地铁车站拼装段施工方法，装配式地铁车站包括现浇段和拼装段，拼装段沿进深方向设置有若干横向支撑结构，横向支撑结构包括从上往下分层设置的第一层支撑结构(1)、第二层支撑结构(2)和第三层支撑结构(3)，且拼装段设置可跨过支撑结构行进的台车；其特征在于，施工方法包括如下步骤：

S01：现浇段施工完成后，在现浇段上施作构件锁定装置，然后拆除第二层和第三层的第一道支撑结构，并设置第一环底板块(A1)，通过锁定装置将第一环底板块(A1)拉紧锁定；

S02：在第一环底板块(A1)后施作后续底板块(6)，并在进深方向上拉紧固定；

S03：拆除第二层支撑结构(2)最临近施工面的一道，同时在第三层支撑结构(3)间增加支撑件；

S04：对已经拼装连接的底板块(6)继续拼接中立柱(7)、中纵梁(8)和侧立柱(9)；

S05：在拼装完成侧立柱(9)的底板块(6)上方对应拼装顶板(4)；

S06：通过台车前后行进移位，在拼装完成中立柱(7)和中纵梁(8)的底板块(6)上对应拼装中板(5)，中板(5)拼装完成后将台车复位；

S07：重复步骤S02～S06，在后续拼装段内继续施工直至拼装完成。

2.根据权利要求1所述的用于明挖基坑钢撑支护体系的地铁车站拼装段施工方法，其特征在于：所述的第一层支撑结构(1)、第二层支撑结构(2)和第三层支撑结构(3)均包括若干横向设置的支撑杆。

3.根据权利要求1所述的用于明挖基坑钢撑支护体系的地铁车站拼装段施工方法，其特征在于：在拼装底板块(6)时，每拼装4环底板块(6)进行一次基底灌浆处理，每拼装5～10环底板块(6)进行一次底板两侧肥槽回填及底板上方仰拱回填。

4.根据权利要求1所述的用于明挖基坑钢撑支护体系的地铁车站拼装段施工方法，其特征在于：步骤S03中在第三层支撑结构(3)间施加支撑件，施加支撑件后使第三排支撑结构内的支撑间距小于等于2m。

5.根据权利要求1所述的用于明挖基坑钢撑支护体系的地铁车站拼装段施工方法，其特征在于：步骤S06中使台车前后移位以完成中板(5)的拼装，其中台车至少包括三组纵向伸缩的支腿(12)，依次为前支腿，中支腿和后支腿，当台车前移时依次收回前支腿和中支腿以跨过第三层支撑结构(3)，前移过程中保持两组支腿(12)提供支撑力。

6.根据权利要求5所述的用于明挖基坑钢撑支护体系的地铁车站拼装段施工方法，其特征在于：所述的台车在拼装完当前位置的顶板(4)后进行前移，使顶板(4)下方的中板(5)安装位置空出，此时进行中板(5)的安装，待中板(5)安装完毕后将台车后移复位。

7.根据权利要求1、5或6所述的用于明挖基坑钢撑支护体系的地铁车站拼装段施工方法，其特征在于：台车复位之后，在进行下一环底板块(6)的侧立柱(9)或中立柱(7)拼装前，将第三层支撑结构(3)最接近台车台车的一道进行拆除。

8.根据权利要求1所述的用于明挖基坑钢撑支护体系的地铁车站拼装段施工方法，其特征在于：所述的台车包括中板(5)拼装台车，中板(5)拼装台车包括用于承载中板(5)并进行翻转的翻转结构，在安装中板(5)前将翻转结构翻转至75°～85°的直立角度，承接中板(5)后将翻转结构翻转至水平。

9.根据权利要求1所述的用于明挖基坑钢撑支护体系的地铁车站拼装段施工方法，其特征在于：在进行中板(5)安装时，在中板(5)外侧肥槽中设置支撑结构；完成中板(5)的安装后，将中板(5)外侧肥槽中的支撑结构拆除。

10.根据权利要求1所述的用于明挖基坑钢撑支护体系的地铁车站拼装段施工方法，其特征在于：每一环顶板(4)结构包括两个相互拼接的顶板(4)块，同一环顶板(4)结构中的两个顶板(4)块通过紧固件连接拼装，连接位置位于顶板(4)结构的中部；顶板(4)结构连接拼装后再与侧立柱(9)连接拼装。

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