CN115094949A - 一种围护与主体永临结合的装配式地铁车站的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种围护与主体永临结合的装配式地铁车站的施工方法，包括，第一步，施工预制地连墙，在相邻预制地连墙的顶部不设冠梁；第二步，在相邻预制地连墙之间开挖基坑至顶板结构处，间隔吊装预制顶板横箱梁作为第一道支撑，且预制顶板横箱梁后期作为顶板结构的一部分使用；第三步，继续开挖基坑至中板结构处，间隔吊装两层整幅预制中板作为第二道支撑，将两层整幅预制中板通过螺栓连接形成受力构件，并在上层整幅预制中板的两端通过千斤顶和短撑与预制地连墙顶紧。通过对各部件进行预制能提高施工精度，接缝数量少，现浇的连接方式受力性易于满足，对围护、支护结构与主体结构进行结合，避免临时支护的拆除，降低生产成本，缩短施工周期短。

Description

一种围护与主体永临结合的装配式地铁车站的施工方法

技术领域

本发明属于地下结构工程领域，尤其是涉及一种围护与主体永临结合的装配式地铁车站的施工方法。

背景技术

在国家层面的政策支持和引导下，高层建筑装配式建造技术发展迅猛，无论是装配式结构的理论、方法及技术，还是建设标准、施工技术装备，甚至整个装配式产业链上下游都有迅猛发展，比较成熟。地下工程方面，盾构法技术作为地下工程一种主流建造工法，因其安全、快速、掘进和支护结构拼装一体化的优点，应用及发展领域极广。而地下车站仍旧主要采用现浇钢筋混凝土工法建造，随着劳动力成本日益增长、民工素质与结构逐渐发生变化给地下结构建筑现状带来挑战。为承接轨道交通高质量发展、创新驱动发展的需求，地铁车站装配式建造技术将迎来空前的发展。

据不完全统计，国内目前已建成或正在施工的装配式地铁车站有36座，拱形车站30座。长春、深圳和青岛地区采用大跨拱形全装配式地铁车站结构，围护结构采用地连墙，主体结构侧墙与地连墙之间肥槽回填，整体工程造价较高。北京地铁6号线金安桥站、上海地铁吴中路站和济南地铁演马桥站顶板采用叠合结构，广州地铁上涌公园站中板和顶板采用叠合梁+叠合板的结构，这些试点工程采用叠合板代替传统现浇模板，装配率低，施工效率低。

因此需要我们设计出一种围护与主体永临结合的装配式地铁车站的施工方法，来解决这些问题。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种围护与主体永临结合的装配式地铁车站的施工方法，以解决传统施工的临时支护拆除过程，实现永临结合，节省造价降低成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种围护与主体永临结合的装配式地铁车站的施工方法，包括以下步骤：

第一步，施工预制地连墙，在相邻预制地连墙的顶部不设冠梁；

第二步，在相邻预制地连墙之间开挖基坑至顶板结构处，间隔吊装预制顶板横箱梁作为第一道支撑，且预制顶板横箱梁后期作为顶板结构的一部分使用；

第三步，继续开挖基坑至中板结构处，间隔吊装两层整幅预制中板作为第二道支撑，将两层整幅预制中板通过螺栓连接形成受力构件，并在上层整幅预制中板的两端通过千斤顶和短撑与预制地连墙顶紧；

第四步，完成基坑剩余部分的开挖，在坑底施工现浇底板和底纵梁；

第五步，在底纵梁上吊装预制中立柱，然后将预制中纵梁将架设到相邻两个预制中立柱之间；

第六步，吊装预制中立柱两侧的半幅预制中板和剩余整幅预制中板，同时拆除第二道支撑的上层整幅预制中板，并吊装到临近的安装位置进行安装；

第七步，在预制顶板横箱梁之间安装预制顶板叠合板，然后进行现浇顶纵梁施工和顶板防水施工；

第八步，拆除顶板结构上方的预制地连墙节段，回填覆土。

优选的，在第二步中预制顶板横箱梁支顶在相邻预制地连墙的竖向连接缝上，相邻预制顶板横箱梁的支顶间隔与预制地连墙幅宽相匹配。

如此设置，能够使每个支顶的预制顶板横箱梁都能够与接缝两侧的两个预制地连墙构接触，有效传递作用力。

优选的，在预制地连墙上设置有顶板牛腿结构和中板牛腿结构，顶板结构通过顶板牛腿结构与预制地连墙固定连接，中板结构通过中板牛腿结构与预制地连墙固定连接，且在顶板结构与顶板牛腿结构和中板结构与中板牛腿结构的接缝处均通过UHPC混凝土填充密实。

如此设置，能够保证顶板结构、中板结构和预制地连墙的连接强度。

优选的，在第四步中现浇底板在施工前将现浇底板内的钢筋两端分别插入预制地连墙上设置的钢筋接驳器内，然后再通过混凝土完成现浇底板的浇筑。

如此设置，能够保证现浇底板与预制地连墙的连接强度。

优选的，在第五步中将预制中纵梁通过第一道支撑的间隔和第二道支撑的间隔吊装到现浇底板上的小型台车上，利用台车将预制中纵梁移动到相邻两个预制中立柱之间，通过预制中立柱上的中立柱牛腿结构将预制中纵梁进行固定安装，并用UHPC混凝土对预制中纵梁和预制中立柱之间的空隙进行填充。

如此设置，能够通过预制中纵梁对中板结构承托，避免中板机构受力过大导致结构损坏。

优选的，第六步中在拆除第二道支撑上层整幅预制中板时，由于预制顶板横箱梁的阻碍不便于外部吊装施工，需要在预制顶板横箱梁底部安装吊装工具对第二道支撑上层整幅预制中板进行纵向移动，吊装到临近的安装位置进行安装。

如此设置，提高了施工效率，较快了施工进度。

优选的，第七步中的预制顶板叠合板安装在相邻预制顶板横箱梁之间，通过和预制顶板横箱梁上匹配的搭接牛腿进行连接，通过填充混凝土的浇筑配合连接钢筋和桁架筋将预制顶板横箱梁和预制顶板叠合板连接为一个整体。

如此设置，能够提升预制顶板叠合板的强度，同时使预制顶板叠合板与预制顶板横箱梁连接更加牢固。

优选的，在相邻预制中立柱之间的整幅预制中板都铺设完成后，通过连接螺栓将整幅预制中板与预制中纵梁进行连接固定。

如此设置，能够使中板结构与预制中纵梁连接更急牢固。

优选的，现浇顶纵梁包括上现浇顶纵梁和下现浇顶纵梁，下现浇顶纵梁位于预制顶板横箱梁的下方且与预制中立柱顶部固定连接，上现浇顶纵梁位于预制顶板横箱梁的上方，且与所述预制顶板叠合板上填充的混凝土固定连接。

如此设置，下现浇顶纵梁能够更好的对顶板结构进行支撑，上现浇顶纵梁将填充混凝土进行了相互连接，提升了顶板结构的整体强度。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、本发明通过对各部件进行预制，使各部件的质量可控、品质均一，同时缩短了施工周期短，提高了施工精度。

2、本发明通过对基坑围护、支护结构与主体结构侧墙进行结合，实现永临结合，避免临时支护的拆除，节省造价，降低了生产成本。

3、本发明通过标准构件连接，减少了接缝数量，同时接头多采用现浇接头，受力性能易于满足，并且降低了对拼装精度的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的地铁车站整体横断面示意图；

图2是沿图1中的I-I处截面平面示意图；

图3是沿图1中的II-II处截面平面示意图；

图4是沿图1中的III-III处纵断面示意图；

图5是沿图1中的IV-IV处纵断面示意图；

图6是本发明的顶板结构与预制中立柱连接处结构示意图；

图7是本发明的预制顶板叠合板横断面示意图；

图8是本发明的预制垫板横箱梁横断面示意图；

图9是本发明的顶板牛腿结构与顶板结构连接结构示意图；

图10是本发明的中板结构连接缝结构示意图；

图11是本发明的中板牛腿结构与中板结构连接结构示意图；

图12是本发明的现浇底板与预制地连墙连接结构示意图；

图13是本发明的施工方法中的第一步中横断面示意图；

图14是本发明的施工方法中的第二步中基坑开挖横断面示意图；

图15是本发明的施工方法中的第二步中第一道支撑搭建横断面示意图；

图16是本发明的施工方法中的第三步中第二道支撑搭建横断面示意图；

图17是本发明的施工方法中的第三步中第二道支撑加固横断面示意图；

图18是本发明的施工方法中的第四步中现浇底板施工横断面示意图；

图19是本发明的施工方法中的第五步中预制立柱吊装施工横断面示意图；

图20是本发明的施工方法中的第五步中预制中纵梁吊装施工水平截面示意图；

图21是本发明的施工方法中的第五步中预制中纵梁吊装施工横断面示意图；

图22是本发明的施工方法中的第五步中预制中纵梁吊装施工总断面示意图；

图23是本发明的施工方法中的第五步中预制中纵梁安装完成后纵断面示意图；

图24是本发明的施工方法中的第五步中预制中纵梁安装完成后水平截面示意图；

图25是本发明的施工方法中的第六步中剩余部分中板结构吊装施工横断面示意图；

图26是本发明的施工方法中的第六步中剩余部分中板结构吊装施工纵断面示意图；

图27是本发明的施工方法中的第七步中顶板结构吊装完成后横断面示意图；

图28是本发明的施工方法中的第八步中覆土回填施工横断面示意图。

附图标记说明如下：

1、预制地连墙；2、现浇底板；3、底纵梁；4、整幅预制中板；5、预制顶板横箱梁；6、预制顶板叠合板；7、上现浇顶纵梁；8、预制中立柱；9、预制中纵梁；10、顶板现浇层；11、顶板牛腿结构；12、中板牛腿结构；13、中立柱牛腿结构；14、钢筋接驳器；15、连接螺栓；16、覆土；17、基坑；18、UHPC混凝土；19、搭接牛腿；20、半幅预制中板；21、千斤顶；22、填充混凝土；23、粗糙面；24、嵌缝密封胶；25、连接钢筋；26、桁架筋；27、下现浇顶纵梁。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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装置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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例1

如图1-图28所示，一种围护与主体永临结合的装配式地铁车站的施工方法，包括包括若干相对设置的预制地连墙1，在两组所述预制地连墙1之间由下至上依次固定设置有现浇底板2、中板结构和顶板结构，在所述现浇底板2上设置有若干预制中立柱8，若干所述预制中立柱8的顶部穿过所述中板结构与所述顶板结构固定连接，两个相邻所述预制中立柱8之间还固定设置有预制中纵梁9，所述预制中纵梁9与所述中板结构固定连接，且两端分别与相邻预制中立柱8固定相连。

具体的，在所述预制地连墙1上设置有中板牛腿结构12和顶板牛腿结构11，所述顶板结构通过所述顶板牛腿结构11与所述预制地连墙1固定连接，所述中板结构通过所述中板牛腿结构12与所述预制地连墙1固定连接，且在所述顶板结构和所述顶板牛腿结构11与所述中板结构和所述中板牛腿结构12的接缝处均通过UHPC混凝土18进行填充，保证了部件之间的连接强度。

具体的，在预制地连墙1上还设置有钢筋接驳器14，现浇底板2在施工前首先将钢筋的两端插入钢筋接驳器14内与预制地连墙1固定连接，然后在通过混凝土浇筑现浇底板2，并且在现浇底板2上还固定设置底纵梁3。

具体的，所述中板结构包括半幅预制中板20和整幅预制中板4，所述整幅预制中板4位于相邻两个所述预制中立柱8之间，并与所述预制中纵梁9通过连接螺栓15固定连接，所述半幅预制中板20位于所述预制中立柱8两侧，且一端与所述与预制地连墙1固定连接，另一端与所述预制中立柱8固定连接，在接缝处采用UHPC混凝土18进行填充。

具体的，所述顶板结构包括交替设置的预制顶板横箱梁5和预制顶板叠合板6，在所述预制顶板横箱梁5与所述预制顶板叠合板6的连接处设置有相匹配的搭接牛腿19，所述预制顶板叠合板6与所述预制顶板横箱梁5的通过搭接牛腿19相连，在预制顶板横箱梁5上设置有连接钢筋25，在所述预制顶板叠合板6的顶部设置有桁架筋26，通过填充混凝土22将所述连接钢筋25与所述桁架筋26浇筑固定为一体，如此设置对拼装精度的要求较低，同时还能够保证施工进度，增强预制顶板叠合板6的强度。

在本实施例中，预制中立柱8的底部与底纵梁3固定连接，在预制中立柱8的顶部还设置有现浇顶纵梁7，所述现浇顶纵梁7包括上现浇顶纵梁7和下现浇顶纵梁27，所述上现浇顶纵梁7位于所述预制顶板横箱梁5的上方，所述下现浇顶纵梁27位于所述预制顶板横箱梁5的下方，且与所述预制中立柱8顶部固定相连。

本实施例的施工过程：

第一步，如图13所示，采用泥浆护壁成槽的方式进行预制地连墙1的拼装施工，在预制地连墙1拼装施工完成后不在相连的预制地连墙1顶部设置冠梁。

第二步，如图14所示，预制地连墙1施工完成后在相邻两个预制地连墙1之间进行基坑17的开挖，在基坑17挖掘到第一道支撑的深度后停止开挖，如图15所示，在预制地连墙1之间搭建第一道支撑，在搭建第一道职称前首先在预制地连墙1上安装顶板牛腿结构11，然后间隔将预制顶板横箱梁5固定在顶板牛腿结构11上，采用UHPC混凝土18填充预制顶板横箱梁5与预制地连墙1之间的间隙；并且如图3所示，每个预制顶板横箱梁5的两端均支顶在预制地连墙1的竖向连接缝上，使每个支顶的预制顶板横箱梁5都能够与接缝两侧的两个预制地连墙1构接触，有效传递作用力，同时相邻预制顶板横箱梁5之间的距离与预制地连墙1的幅宽相匹配，并且预制顶板横箱梁5后期会做为地提车站的一部分顶板结构来使用。

第三步，如图16所示，在第一道支撑搭建完成后继续向下开进行基坑17的开挖，在开挖到第二道支撑的深度后再次停止开挖，进行第二道支撑的搭建，在需要搭建第二道支撑位置的地连墙上安装中板牛腿结构12，第二道支撑同样采用间隔的方式先在中板牛腿结构12上安装一层整幅预制中板4，在整幅预制中板4与预制地连墙1的接缝处填充UHPC混凝土18，整幅预制中板4在后期会作为地铁车站的中板结构一部分使用，如图17所示，在安装完成后的整幅预制中板4上再次叠合安装一层整幅预制中板4，并将上下两侧整幅预制中板4通过连接螺栓15进行固定连接组成受力构件，同时在上层的整幅预制中板4两端通过千斤顶21配合短撑将预制地连墙1和整幅预制中板4顶紧形成受力体系，完成对预制地连墙1进行支撑；同时如图20所示，作为第二道支撑的整幅预制中板4与作为第一道支撑的预制顶板横箱梁5一样都顶在预制地连墙1的竖向连接缝上。

第四步，如图18所示，再开挖基坑17剩余部分，在基坑17挖掘完成后在基坑17的底部铺设垫层，然后布置现浇底板2的钢筋，如图12所示，现浇底板2的钢筋两端需要通过预制地连墙1上预留的钢筋接驳器14与预制地连墙1进行连接，以确保现浇底板2在与预制地连墙1连接牢固，接着完成现浇底板2的浇筑，并在现浇底板2上施工底纵梁3。

第五步，如图19所示，在底纵梁3施工完成后通过吊车将若干预制中立柱8从第一道支撑的间隔和第二道支撑的吊装到基坑17内，并将预制中立柱8的底部和底纵梁3的预留的若干连接节点进行安装固定，然后如图21所示，再对预制中纵梁9进行吊装，如图22、图23、图24所示，预制中纵梁9在吊装时首先需要将预制中纵梁9从第一道支撑的间隔和第二道支撑的吊装到基坑17内，然后在将预制中纵梁9旋转九十度后放置到现浇底板2上的小型台车上，通过移动小型台车将预制中纵梁9移动到相邻的预制中立柱8之间的位置，然后将预制中纵梁9的两端与预制中立柱8上的中立柱牛腿结构13进行连接。

第六步，在预制中纵梁9安装完成后进行中板结构剩余部分的安装，首先需要吊车将中板结构剩余的整幅预制中板4和半幅预制中板20吊装到基坑17内，将整幅预制中板4安装到相邻预制中立柱8之间的中板结构安装位置，将半幅预制中板20安装到预制中立柱8两侧的中板结构安装位置，同时由于预制顶板横箱梁5的阻碍，作为第二道支撑受力构件的双层整幅预制中板4不便于分拆，因此如图25所示，需要在预制顶板横箱梁5的底部安装吊装工具，在连接螺栓15拆除后，将上层的整幅预制中板4吊装到临近的中板结构安装位置进行安装，如图2、图26所示，在中板结构的所有整幅预制中板4与半幅预制中板20均安装完成后通过连接螺栓15将整幅预制中板4与预制中纵梁9进行连接，同时如图10所示，整幅预制中板4和半幅预制中板20的两侧贴合均为粗糙面23，在两个粗糙面23之间填充UHPC混凝土18，并在板面的接缝处设置嵌缝密封胶24进行防水密封。

第七步，如图27、和图3所示，在中板结构安装完成后再通过吊车将预制顶板叠合板6吊装到相邻的预制顶板横箱梁5之间，通过与预制顶板横箱梁5上相匹配的搭接牛腿19进行拼装连接，预制顶板叠合板6拼装完成后在预制顶板叠合板6的上方填充混凝土22，填充混凝土22固化后会通过连接钢筋25和桁架筋26将预制顶板横箱梁5和预制顶板叠合板6连接为一个整体，接着在预制中立柱8的顶部浇筑下现浇顶纵梁27，在预制顶板横箱梁5的上方浇筑上现浇顶纵梁7，并且上现浇顶纵梁7与预制顶板叠合板6上的填充混凝土22相连。

第八步，如图28所示，在顶板结构施工完成后需要对顶板结构做防水处理，然后采用盆式法回填顶板结构上的覆土16，同时拆除顶板结构上方的预制地连墙1节段，并做好拆除后的防水处理，最后回填剩余覆土16，恢复路面。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种围护与主体永临结合的装配式地铁车站的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，施工预制地连墙，在相邻预制地连墙的顶部不设冠梁；

第二步，在相邻预制地连墙之间开挖基坑至顶板结构处，间隔吊装预制顶板横箱梁作为第一道支撑，且预制顶板横箱梁后期作为顶板结构的一部分使用；

第三步，继续开挖基坑至中板结构处，间隔吊装两层整幅预制中板作为第二道支撑，将两层整幅预制中板通过螺栓连接形成受力构件，并在上层整幅预制中板的两端通过千斤顶和短撑与预制地连墙顶紧；

第四步，完成基坑剩余部分的开挖，在坑底施工现浇底板和底纵梁；

第五步，在底纵梁上吊装预制中立柱，然后将预制中纵梁将架设到相邻两个预制中立柱之间；

第六步，吊装预制中立柱两侧的半幅预制中板和剩余整幅预制中板，同时拆除第二道支撑的上层整幅预制中板，并吊装到临近的安装位置进行安装；

第七步，在预制顶板横箱梁之间安装预制顶板叠合板，然后进行现浇顶纵梁施工和顶板；

第八步，拆除顶板结构上方的预制地连墙节段，进行顶板的防水施工，回填覆土。

2.根据权利要求1所述的一种围护与主体永临结合的装配式地铁车站的施工方法，其特征在于：第二步中预制顶板横箱梁支顶在相邻预制地连墙的竖向连接缝上，相邻预制顶板横箱梁的支顶间隔与预制地连墙幅宽相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种围护与主体永临结合的装配式地铁车站的施工方法，其特征在于：在预制地连墙上设置有顶板牛腿结构和中板牛腿结构，顶板结构通过顶板牛腿结构与预制地连墙固定连接，中板结构通过中板牛腿结构与预制地连墙固定连接，且在顶板结构与顶板牛腿结构和中板结构与中板牛腿结构的接缝处均通过UHPC混凝土填充密实。

4.根据权利要求1所述的一种围护与主体永临结合的装配式地铁车站的施工方法，其特征在于：第四步中现浇底板在施工前将现浇底板内的钢筋两端分别插入预制地连墙上设置的钢筋接驳器内，然后再通过混凝土完成现浇底板的浇筑。

5.根据权利要求1所述的一种围护与主体永临结合的装配式地铁车站的施工方法，其特征在于：第五步中将预制中纵梁通过第一道支撑的间隔和第二道支撑的间隔吊装到现浇底板上的小型台车上，利用台车将预制中纵梁移动到相邻两个预制中立柱之间，通过预制中立柱上的中立柱牛腿结构将预制中纵梁进行固定安装，并用UHPC混凝土对预制中纵梁和预制中立柱之间的空隙进行填充。

6.根据权利要求1所述的一种围护与主体永临结合的装配式地铁车站的施工方法，其特征在于：第六步中在拆除第二道支撑上层整幅预制中板时，由于预制顶板横箱梁的阻碍不便于外部吊装施工，需要在预制顶板横箱梁底部安装吊装工具对第二道支撑上层整幅预制中板进行纵向移动，吊装到临近的安装位置进行安装。

7.根据权利要求1所述的一种围护与主体永临结合的装配式地铁车站的施工方法，其特征在于：第七步中的预制顶板叠合板安装在相邻预制顶板横箱梁之间，通过和预制顶板横箱梁上匹配的搭接牛腿进行连接，通过填充混凝土的浇筑配合连接钢筋和桁架筋将预制顶板横箱梁和预制顶板叠合板连接为一个整体。

8.根据权利要求6所述的一种围护与主体永临结合的装配式地铁车站的施工方法，其特征在于：在相邻预制中立柱之间的整幅预制中板都铺设完成后，通过连接螺栓将整幅预制中板与预制中纵梁进行连接固定。

9.根据权利要求7所述的一种围护与主体永临结合的装配式地铁车站的施工方法，其特征在于：现浇顶纵梁包括上现浇顶纵梁和下现浇顶纵梁，下现浇顶纵梁位于预制顶板横箱梁的下方且与预制中立柱顶部固定连接，上现浇顶纵梁位于预制顶板横箱梁的上方，且与所述预制顶板叠合板上填充的混凝土固定连接。

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