CN114482128A - 富水特殊地层明挖车站结构新型组合式抗浮施工方法 - Google Patents

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刘明辉
胡石权
方兵
王磊
马量
刘星池
陈成
李时磊
鲁诚
马燕飞
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Fifth Engineering Co Ltd of China Railway 11th Bureau Group Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种富水特殊地层明挖车站结构新型组合式抗浮施工方法，包括以下步骤：步骤A、建造施工车站主体围护桩、格构柱和负一层外扩段深埋的基桩，车站主体围护桩位于明挖车站主体结构外围，然后施作冠梁；步骤B、开挖基坑至基底时，施作抗浮锚杆；步骤C、在车站底板的左右两侧设置有抗浮趾并一体浇筑，抗浮趾正上方砌砖后又通过压趾梁进行压紧；步骤D、车站底板浇筑完成后拆除底层钢支撑，由下往上分层施作车站各层中板、中柱及侧墙，当施工至负一层外扩段时，基桩的桩头钢筋伸入外扩段底板进行锚固；步骤E、一体浇筑车站顶板，然后施作压顶梁，具有多种抗浮方式组合、抗浮效果好、车站安全稳定性强、节省后期人力物力的特点。

Description

富水特殊地层明挖车站结构新型组合式抗浮施工方法
技术领域
本发明涉及车站结构抗浮技术领域，具体涉及富水特殊地层明挖车站结构新型组合式抗浮施工方法。
背景技术
当地下明挖车站基础处于地下水水位以下时，在施工和使用过程中都将不可避免的要承受来自地下水的浮力作用，可能导致建筑底板破坏、梁柱节点处开裂及底板的破坏等情况发生，建筑物的抗浮措施就显得尤为关键。
现如今通常采用单一的抗浮措施，对于个别富水深基坑的地铁车站而言，单一的抗浮措施并不足以抵消水浮力，通常后续还要额外的措施，造成工期进度拖延和人力物力耗费。
发明内容
本发明旨在提供富水特殊地层明挖车站结构新型组合式抗浮施工方法，工期短、抗浮能力强，解决因采用单一抗浮措施需要后续抗浮措施导致工期拖延、耗费人力物力的问题。
为此，本发明所采用的技术方案为：一种富水特殊地层明挖车站结构新型组合式抗浮施工方法，包括以下步骤：
步骤A、建造施工车站主体围护桩、格构柱和负一层外扩段深埋的基桩，车站主体围护桩位于明挖车站主体结构外围，然后施作冠梁，车站主体围护桩桩头部分的桩主筋深入冠梁内进行锚固，基桩的桩头预留桩头钢筋；
步骤B、从上往下逐层开挖基坑时，负一层钢支撑作用于冠梁，其余层的钢支撑作用于支撑基坑的钢围檩，开挖基坑至基底时，施作抗浮锚杆；
步骤C、从下往上依次施工混凝土垫层、防水卷材、细石保护层后，施工车站底板，并在车站底板的左右两侧设置有抗浮趾并一体浇筑，抗浮趾正上方砌砖后又通过压趾梁进行压紧，将压趾梁的受力钢筋横向植入车站主体围护桩并绑扎分布筋后浇筑混凝土；
步骤D、车站底板浇筑完成后拆除底层钢支撑，由下往上分层施作车站各层中板、中柱及侧墙，并拆除对应层的钢支撑，当施工至负一层外扩段时，基桩的桩头钢筋伸入外扩段底板进行锚固，桩头与负一层外扩段底板一体浇筑；
步骤E、在施作车站负一层的中板、中柱及侧墙的同时，一体浇筑车站顶板，然后施作压顶梁，将压顶梁的受力钢筋横向植入车站主体围护桩并绑扎分布筋后浇筑混凝土。
作为上述方案的优选，所述步骤A中，在冠梁内的锚固长度不小于35d，符合建筑施工标准。
进一步优选为，所述步骤B中，抗浮锚杆的直径为300mm，符合建筑施工标准，抗浮能力强。
进一步优选为，所述步骤C中，抗浮趾与车站一体化，且从车站底板左右两侧向外延伸，保证整体结构的稳定性。
进一步优选为，所述步骤D中，基桩的桩头钢筋在外扩段底板的锚固长度不小于35d，满足锚固稳定性。
进一步优选为，所述步骤E中，压顶梁的受力钢筋植入长度不小于15d，与车站主体围护桩一体化，使压顶梁能稳定固定在车站主体围护桩上。
本发明的有益效果：
(1)巧妙将车站主体围护桩、格构柱、负一层外扩段深埋的基桩、抗拔锚杆、抗浮趾和压趾梁组合进行抗浮，从而保证在富水深基坑的地铁车站中，车站主体结构能抵消水浮力，避免因采用单一的抗浮措施导致不足以抵消水浮力时后续还要额外增加抗浮措施，有效缩短后续施工工期，节省后期人力物力。
(2)施工车站底板时在车站底板上设置抗浮趾，抗浮趾正上方砌砖后又通过压趾梁进行压紧，压趾梁的受力钢筋横向植入车站主体围护桩并绑扎分布筋后浇筑混凝土，将车站主体围护结构改造成永久的抗浮结构，降低地铁车站承受的浮力，保证车站整体的安全性、稳定性。
(3)开挖基坑至基底时，施作抗浮锚杆，充当设在底板和其下土层之间的拉杆，依靠杆体与周边土体的黏结摩擦力进行抗浮；基桩的桩头钢筋伸入外扩段底板进行锚固，桩头与负一层外扩段底板一体浇筑，通过基桩的桩身与土层的摩擦力来平衡浮力。
(4)压顶梁的受力钢筋横向植入车站主体围护桩并绑扎分布筋后浇筑混凝土，当车站受水浮力影响上浮，压顶梁可以产生向下的压力，同时在抗浮过程中还可以通过围护结构的自重和侧摩阻力达到抗浮效果。
综上所述，具有多种抗浮方式组合、抗浮效果好、车站安全稳定性强、节省后期人力物力的特点。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为富水特殊地层明挖车站施工用支撑体系的正视图。
图3为满堂支架施工横断面示意图。
图4为图2的纵断面图(局部)。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种富水特殊地层明挖车站结构新型组合式抗浮施工方法，具体实施步骤如下：
步骤A、建造施工车站主体围护桩1、格构柱2和负一层外扩段深埋的基桩3，车站主体围护桩1位于明挖车站主体结构外围，然后施作冠梁4，车站主体围护桩1桩头部分的桩主筋深入冠梁4内进行锚固，基桩3的桩头预留桩头钢筋。
步骤A中，在冠梁4内的锚固长度不小于35d，保证冠梁4稳定一体安装在主体围护桩1上。
步骤B、从上往下逐层开挖基坑时，负一层钢支撑作用于冠梁4，其余层的钢支撑作用于支撑基坑的钢围檩，开挖基坑至基底时，施作抗浮锚杆5。
步骤B中，抗浮锚杆5的直径为300mm，采用设在底板和其下土层之间的拉杆，依靠杆体与周边土体的黏结摩擦力抗浮。
步骤C、从下往上依次施工混凝土垫层、防水卷材、细石保护层后，施工车站底板9，并在车站底板9的左右两侧设置有抗浮趾6并一体浇筑，抗浮趾 6正上方砌砖后又通过压趾梁7进行压紧，将压趾梁7的受力钢筋横向植入车站主体围护桩1并绑扎分布筋后浇筑混凝土；
步骤D、车站底板9浇筑完成后拆除底层钢支撑，由下往上分层施作车站各层中板10、中柱及侧墙，并拆除对应层的钢支撑，当施工至负一层外扩段时，基桩3的桩头钢筋伸入外扩段底板进行锚固，桩头与负一层外扩段底板一体浇筑；
步骤D中，基桩3的桩头钢筋在外扩段底板的锚固长度不小于35d(d为桩头钢筋直径)。
步骤E、在施作车站负一层的中板10、中柱及侧墙的同时，一体浇筑车站顶板11，然后施作压顶梁8，将压顶梁8的受力钢筋横向植入车站主体围护桩1并绑扎分布筋后浇筑混凝土。
步骤E中，压顶梁8的受力钢筋植入长度不小于15d(d为受力钢筋直径)，当车站受水浮力影响上浮，压顶梁可以产生向下的压力。
车站主体围护桩1与冠梁4、抗浮趾6、压顶梁8结构一体化，在抗浮过程中可以通过自重和侧摩阻力达到抗浮效果。
几种抗浮措施相互结合，相辅相成，共同构成组合式抗浮体系，为富水深基坑的地铁车站提供足够的抗浮能力，比单一性抗浮措施更安全稳定。
如图2—图4所示，富水特殊地层明挖车站施工时的支撑体系由搭设有可调节对称支撑机构A的盘扣式满堂支架B组成。
图2示出了混搭体系施工横断面示意图，可调节对称支撑机构A阵列排布在盘扣式满堂支架B主体结构上，且整体长度能水平方位进行调整。
可调节对称支撑机构A主体采用钢管且左右端安装有丝杆顶托，并通过调整顶托尾部的螺杆旋入钢管内的深度，从而调整可调节对称支撑机构A的整体长度。
图3、图4示出了满堂支架施工横断面示意图。
当中柱12、盘扣式满堂支架B、侧墙13、中板10对应位置同步施工并安装相应模板后，盘扣式满堂支架B能支撑中板10的同时，左右侧面也能通过可调节对称支撑机构A支撑侧墙13。
中板10作为地铁车站各层之间的隔板，每层中板10的底部间隔设置有车站中柱12，每层车站单独搭设盘扣式满堂支架B，每层的板墙柱一体浇筑。
车站底板9浇筑施工完成后，中柱12、盘扣式满堂支架B、侧墙13、中板10对应位置同步施工并安装相应模板完成后，盘扣式满堂支架B能支撑中板10，可调节对称支撑机构A能调整至抵紧支撑侧墙13模板，最后一体浇筑形成中柱12、侧墙13与中板10。

Claims (5)

1.一种富水特殊地层明挖车站结构新型组合式抗浮施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A、建造施工车站主体围护桩(1)、格构柱(2)和负一层外扩段深埋的基桩(3)，车站主体围护桩(1)位于明挖车站主体结构外围，然后施作冠梁(4)，车站主体围护桩(1)桩头部分的桩主筋深入冠梁(4)内进行锚固，基桩(3)的桩头预留桩头钢筋；
步骤B、从上往下逐层开挖基坑时，负一层钢支撑作用于冠梁(4)，其余层的钢支撑作用于支撑基坑的钢围檩，开挖基坑至基底时，施作抗浮锚杆(5)；
步骤C、从下往上依次施工混凝土垫层、防水卷材、细石保护层后，施工车站底板(9)，并在车站底板(9)的左右两侧设置有抗浮趾(6)并一体浇筑，抗浮趾(6)正上方砌砖后又通过压趾梁(7)进行压紧，将压趾梁(7)的受力钢筋横向植入车站主体围护桩(1)并绑扎分布筋后浇筑混凝土；
步骤D、车站底板(9)浇筑完成后拆除底层钢支撑，由下往上分层施作车站各层中板(10)、中柱及侧墙，并拆除对应层的钢支撑，当施工至负一层外扩段时，基桩(3)的桩头钢筋伸入外扩段底板进行锚固，桩头与负一层外扩段底板一体浇筑；
步骤E、在施作车站负一层的中板(10)、中柱及侧墙的同时，一体浇筑车站顶板(11)，然后施作压顶梁(8)，将压顶梁(8)的受力钢筋横向植入车站主体围护桩(1)并绑扎分布筋后浇筑混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种富水特殊地层明挖车站结构新型组合式抗浮施工方法，其特征在于：所述步骤A中，在冠梁(4)内的锚固长度不小于35d。
3.根据权利要求1所述的一种富水特殊地层明挖车站结构新型组合式抗浮施工方法，其特征在于：所述步骤B中，抗浮锚杆(5)的直径为300mm。
4.根据权利要求1所述的一种富水特殊地层明挖车站结构新型组合式抗浮施工方法，其特征在于：所述步骤D中，基桩(3)的桩头钢筋在外扩段底板的锚固长度不小于35d。
5.根据权利要求1所述的一种富水特殊地层明挖车站结构新型组合式抗浮施工方法，其特征在于：所述步骤E中，压顶梁(8)的受力钢筋植入长度不小于15d。
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