CN116838382A - 一种暗挖地铁车站主体与附属结构的连接型式及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种暗挖地铁车站主体与附属结构的连接型式及施工方法，步骤包括开挖导洞土方，施作导洞初期支护；浇筑顶冠梁；施作导洞内主体结构初支同步回填素混凝土；浇筑主体结构二衬；开挖附属土方，施作附属结构初支；浇筑附属结构二衬。其连接型式包括顶冠梁、第一底环框梁和第二底环框梁；顶冠梁连接主体结构初支，主体结构初支的后部空间回填有素混凝土；施作时顶冠梁固定连接主体结构二衬，顶冠梁的一侧预留有第一钢筋接驳器，第一钢筋接驳器用于连接附属结构二衬；还预留有第二钢筋接驳器。本发明与传统暗挖法施工相比，具有结构整体性强、施工质量易保证、工序简便，安全性高、无废弃工程等特点。
Description
技术领域
本发明涉及车站暗挖施工领域，特别是一种暗挖地铁车站主体与附属结构的连接型式及施工方法。
背景技术
受地表交通、管线、用地等环境影响，暗挖法施工成为城市轨道交通车站的常用施工方法，暗挖车站与附属结构处连接一般是先在边桩及围护结构的保护下，对附属结构开口处的主体结构的顶环框梁与底环框梁进行施工，然后凿除边桩及边桩顶部的冠梁，附属结构二衬分别接入主体结构二衬的顶环框梁与底环框梁。但这种连接形式及施工方法的缺点是凿除边桩及顶部冠梁，对主体结构及防水损伤大、施工周期长、产生废弃工程等问题。因此，需要研究一种施工更简便、更加安全经济的暗挖地铁车站主体与附属结构的连接型式及施工方法。
解决上述技术问题的意义在于：与传统暗挖法施工相比，本发明的暗挖车站主体与附属结构连接型式具有整体性强、施工简便，无废弃工程的特点，节约工期和造价，有着广泛的推广前景。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术中存在的问题，其目的是提供一种暗挖地铁车站主体与附属结构的连接型式及施工方法。
本发明为解决这一问题所采取的技术方案是：
一种暗挖地铁车站主体与附属结构连接的施工方法，包括以下步骤：
步骤S1：开挖导洞土方，施作导洞初期支护；
采用台阶法开挖导洞内土方，分上下两次施作导洞初期支护；
步骤S2：浇筑顶冠梁；
以导洞的底板作为地膜，绑扎顶冠梁的钢筋笼，浇筑顶冠梁；
步骤S3：施作导洞内主体结构初支，同步回填素混凝土；
架设主体结构初支格栅主筋，在顶冠梁上表面涂刷水泥基渗透结晶防水材料；
所述主体结构初支上径向布设抗裂钢筋，在顶冠梁上表面铺设缓冲层和防水层，同时敷设膨润土密封胶用于所述缓冲层和防水层封口；
同步浇筑主体结构初支及回填素混凝土；
步骤S4：浇筑主体结构二衬；
在拱顶的主体结构初支表面挂设缓冲层和防水层14，同步敷设膨润土密封胶17用于缓冲层和防水层封口；
绑扎主体结构二衬的钢筋笼，在顶冠梁上表面放置第二遇水膨胀止水胶，安装第二注浆导管及第二注浆管，为拱顶主体结构二衬浇筑混凝土；
步骤S5：开挖附属土方，施作附属结构初支；
当地铁车站主体结构全部完成时，采用台阶法开挖附属结构土方，施作附属结构初支；
步骤S6：浇筑附属结构二衬；
在附属结构初支的保护下凿除边桩，施作垫层及防水层，绑扎第二底环框梁的钢筋笼，为第二底环框梁浇筑混凝土；
在附属结构初支表面挂设缓冲层和防水层，破除附属结构二衬与顶冠梁相接处的导洞初期支护，放置第一遇水膨胀止水胶，安装第一注浆导管及第一注浆管，绑扎附属结构边墙及拱顶的附属结构二衬钢筋笼，为附属结构二衬浇筑混凝土。
优选的，所述步骤S4中，浇筑完拱顶主体结构二衬的混凝土，继续向下开挖土方，绑扎边墙与第一底环框梁的钢筋，预留第二钢筋接驳器，后期与附属结构第二底环框梁连接。
优选的，所述步骤S6中，所述第一遇水膨胀止水胶分别在所述顶冠梁与附属结构二衬的连接侧面上下设置2道。
本发明的第二个目的在于：
一种暗挖地铁车站主体与附属结构的连接型式，应用暗挖地铁车站主体与附属结构连接的施工方法，包括顶冠梁、第一底环框梁和第二底环框梁；
所述顶冠梁连接主体结构初支，所述主体结构初支的后部空间回填有素混凝土；
施作时所述顶冠梁固定连接主体结构二衬，顶冠梁的一侧预留有第一钢筋接驳器，第一钢筋接驳器用于连接附属结构二衬；
还预留有第二钢筋接驳器，所述第二钢筋接驳器用于施作第一底环框梁时，后期与第二底环框梁连接。
优选的，所述顶冠梁的上部预埋有多根钢筋，所述钢筋与所述主体结构初支相连。
进一步优选的，所述主体结构初支内部设有主体结构初支格栅主筋，所述主体结构初支格栅主筋焊接所述钢筋。
优选的，所述主体结构初支的外部还径向预埋有抗裂钢筋，所述抗裂钢筋的纵向和环向间距分别为1m。
优选的，所述顶冠梁预留主体结构和附属结构的缓冲层和防水层接头，所述缓冲层和防水层接头使用膨润土密封胶密封。
优选的，所述顶冠梁的侧面预留有第一注浆管和连接第一注浆管的第一注浆导管，用于连接附属结构二衬。
优选的，所述顶冠梁的上表面预留有第二注浆管和连接第二注浆管的第二注浆导管，用于加强与主体结构二衬接缝处的防水。
本发明的的有益效果是：
通过将暗挖车站的主体结构边桩顶冠梁与主体结构顶环框梁合并，将车站主体结构通过冠梁与附属结构相连变成了车站主体结构直接与附属结构相连，减少了构件连接数量和施工工序，提高了接口处结构的整体性。
后期施工附属结构时无需采用机械凿除桩顶冠梁，显著减小附属结构施工对车站主体结构的破坏，有效保护了连接处防水板的完整性，提升了整个车站的耐久性。避免凿除工程也节省了工程造价和工期，节省工期在某种程度上也提高了整个工程的施工安全性。
导洞内的C25素混凝土回填时增设抗裂钢筋，也增强了接口上方大体积混凝土的抗拉能力，对提高节点处的整体防水能力有较大帮助，改善了以往工程该处易积水的弊端。
因此，相比传统暗挖车站主体与附属结构连接型式，本发明具有结构整体性强、施工质量易保证、工序简便，安全性高、无废弃工程等特点，同时也节约了工期和造价，有着广泛的推广前景。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1是本发明提供的施工方法流程图；
图2是本发明提供的连接型式整体断面图；
图3是图2中的A处局部放大断面示意图；
图4是主体结构初支与顶冠梁的连接断面图；
图5是图4的B-B平面示意图。
图中：
1-导洞初期支护；2-顶冠梁；3-主体结构初支；4-主体结构二衬；5-附属结构初支；6-附属结构二衬；7-边桩；8-第一底环框梁；9-第二底环框梁；10-第一钢筋接驳器；11-钢筋；12-抗裂钢筋；13-素混凝土；14-缓冲层和防水层；15-水泥基渗透结晶防水材料；16-第一遇水膨胀止水胶；1601-第二遇水膨胀止水胶；17-膨润土密封胶；18-第一注浆导管；19-第一注浆管；1801-第二注浆导管；1901-第二注浆管；20-第二钢筋接驳器；21-主体结构初支格栅主筋。
具体实施方式
首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征( 或其等同物) 之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图1至附图5具体说明本发明。
实施例1：
如附图1所示，一种暗挖地铁车站主体与附属结构连接的施工方法，包括以下步骤：
步骤S1：开挖导洞土方，施作导洞初期支护1；
采用台阶法开挖导洞内土方，分上下两次施作导洞初期支护1；
步骤S2：浇筑顶冠梁2；
以导洞的底板作为地膜，绑扎顶冠梁2的钢筋笼，浇筑顶冠梁2；
步骤S3：施作导洞内主体结构初支3，同步回填素混凝土；
架设主体结构初支格栅主筋21，在顶冠梁2上表面涂刷水泥基渗透结晶防水材料15；
所述主体结构初支3上径向布设抗裂钢筋12，在顶冠梁2上表面铺设缓冲层和防水层14，同时敷设膨润土密封胶17用于所述缓冲层和防水层14封口；
同步浇筑主体结构初支3及回填素混凝土13；
步骤S4：浇筑主体结构二衬4；
在拱顶的主体结构初支3表面挂设缓冲层和防水层14，同步敷设膨润土密封胶17用于缓冲层和防水层14封口；
绑扎主体结构二衬4的钢筋笼，在顶冠梁2上表面放置第二遇水膨胀止水胶1601，安装第二注浆导管1801及第二注浆管1901，为拱顶的主体结构二衬4浇筑混凝土；
步骤S5：开挖附属土方，施作附属结构初支5；
当地铁车站主体结构全部完成时，采用台阶法开挖附属结构土方，施作附属结构初支5；
步骤S6：浇筑附属结构二衬6；
在附属结构初支5的保护下凿除边桩7，施作垫层及防水层，绑扎第二底环框梁9的钢筋笼，为第二底环框梁9浇筑混凝土；
在附属结构初支5表面挂设缓冲层和防水层14，破除附属结构二衬6与顶冠梁2相接处的导洞初期支护1，放置第一遇水膨胀止水胶16，安装第一注浆导管18及第一注浆管19，绑扎附属结构边墙及拱顶的附属结构二衬6钢筋笼，为附属结构二衬6浇筑混凝土。
进一步的，还可以在实施例中考虑，所述步骤S4中，浇筑完拱顶主体结构二衬4的混凝土，继续向下开挖土方，绑扎边墙与第一底环框梁8的钢筋，预留第二钢筋接驳器20，后期与附属结构第二底环框梁9连接。
进一步的，还可以在实施例中考虑，所述步骤S6中，所述第一遇水膨胀止水胶16分别在所述顶冠梁2与附属结构二衬6的连接侧面上下设置2道，加强与附属结构连接的防水措施。
实施例2:
如附图2、附图3所示，一种暗挖地铁车站主体与附属结构的连接型式，应用暗挖地铁车站主体与附属结构连接的施工方法，包括顶冠梁2、第一底环框梁8和第二底环框梁9；
所述顶冠梁2连接主体结构初支3，所述主体结构初支3的后部空间回填有素混凝土13；
施作时，所述顶冠梁2固定连接主体结构二衬4，顶冠梁2的一侧预留有第一钢筋接驳器10，第一钢筋接驳器10用于连接附属结构二衬6；
还预留有第二钢筋接驳器20，所述第二钢筋接驳器20用于施作第一底环框梁8时，后期与第二底环框梁9连接。
预留钢筋接驳器方便后期快速施工，节省时间提高效率。
导洞与主体结构初支3之间产生的后部空间采用用C25素混凝土回填。
按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定，普通混凝土划分为十四个等级，即：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。本发明选用C25素混凝土为最优实施例。
进一步的，还可以在实施例中考虑，所述顶冠梁2的上部预埋有多根钢筋11，所述钢筋11与所述主体结构初支3相连。本实施例中，优选采用4根钢筋11。导洞内施作完顶冠梁后，在每榀主体结构初支格栅位置处预埋4根钢筋11。
进一步的，还可以在实施例中考虑，所述主体结构初支3内部设有主体结构初支格栅主筋21，所述主体结构初支格栅主筋21焊接所述钢筋11。
如附图4、附图5所示，所述顶冠梁2上部预留的4根钢筋11与上部的主体结构初支格栅主筋21通过焊接连接。
进一步的，还可以在实施例中考虑，所述主体结构初支3的外部还径向预埋有抗裂钢筋12，所述抗裂钢筋12的纵向和环向间距分别为1m。增设抗裂钢筋12，同时配合导洞内回填的C25素混凝土，能够大幅度增强接口上方大体积混凝土的抗拉能力，提高节点处的整体防水能力，改善以往工程该处易积水的弊端。
进一步的，还可以在实施例中考虑，所述顶冠梁2上表面预留主体结构和附属结构的缓冲层和防水层14接头，所述缓冲层和防水层14接头使用膨润土密封胶17密封，进一步提高接口处的防水性能。
进一步的，还可以在实施例中考虑，所述顶冠梁2的侧面预留有第一注浆管19和连接第一注浆管19的第一注浆导管18，用于连接附属结构二衬6。
进一步的，还可以在实施例中考虑，所述顶冠梁2的上表面预留有第二注浆管1901和连接第二注浆管1901的第二注浆导管1801，用于加强与主体结构二衬4接缝处的防水。
工作原理：
本发明中的顶冠梁2兼做传统暗挖车站时导洞内边桩顶冠梁和车体结构二衬的永久顶环框梁，本发明的顶冠梁2通过上部预埋的钢筋11与主体结构初支3连接，顶冠梁2上表面涂刷水泥基渗透结晶防水材料15和预留第二注浆管1901，用于加强与主体结构二衬4接缝处的防水。顶冠梁2右侧通过预留第一钢筋接驳器10和第一注浆管19与附属结构二衬6相连，顶冠梁2顶部预留主体结构和附属结构的防水板接头，做好保护，顶冠梁2侧面敷设第一遇水膨胀止水胶16，用于加强接头防水。
综上所述，本发明提供了一种暗挖地铁车站主体与附属结构的连接型式及施工方法。
以上实施例对本发明进行了详细说明，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 (10)
1.一种暗挖地铁车站主体与附属结构连接的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：开挖导洞土方，施作导洞初期支护（1）；
采用台阶法开挖导洞内土方，分上下两次施作导洞初期支护（1）；
步骤S2：浇筑顶冠梁（2）；
以导洞的底板作为地膜，绑扎顶冠梁（2）的钢筋笼，浇筑顶冠梁（2）；
步骤S3：施作导洞内主体结构初支（3），同步回填素混凝土；
架设主体结构初支格栅主筋（21），在顶冠梁（2）上表面涂刷水泥基渗透结晶防水材料（15）；
所述主体结构初支（3）上径向布设抗裂钢筋（12），在顶冠梁（2）上表面铺设缓冲层和防水层（14），同时敷设膨润土密封胶（17）用于所述缓冲层和防水层（14）封口；
同步浇筑主体结构初支（3）及回填素混凝土（13）；
步骤S4：浇筑主体结构二衬（4）；
在拱顶的主体结构初支（3）表面挂设缓冲层和防水层（14），同步敷设膨润土密封胶（17）用于缓冲层和防水层（14）封口；
绑扎主体结构二衬（4）的钢筋笼，在顶冠梁（2）上表面放置第二遇水膨胀止水胶（1601），安装第二注浆导管（1801）及第二注浆管（1901），为拱顶主体结构二衬（4）浇筑混凝土；
步骤S5：开挖附属土方，施作附属结构初支（5）；
当地铁车站主体结构全部完成时，采用台阶法开挖附属结构土方，施作附属结构初支（5）；
步骤S6：浇筑附属结构二衬（6）；
在附属结构初支（5）的保护下凿除边桩（7），施作垫层及防水层，绑扎第二底环框梁（9）的钢筋笼，为第二底环框梁（9）浇筑混凝土；
在附属结构初支（5）表面挂设缓冲层和防水层（14），破除附属结构二衬（6）与顶冠梁（2）相接处的导洞初期支护（1），放置第一遇水膨胀止水胶（16），安装第一注浆导管（18）及第一注浆管（19），绑扎附属结构边墙及拱顶的附属结构二衬（6）钢筋笼，为附属结构二衬（6）浇筑混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种暗挖地铁车站主体与附属结构连接的施工方法，其特征在于：所述步骤S4中，浇筑完拱顶主体结构二衬（4）的混凝土，继续向下开挖土方，绑扎边墙与第一底环框梁（8）的钢筋，预留第二钢筋接驳器（20），后期与附属结构第二底环框梁（9）连接。
3.根据权利要求1所述的一种暗挖地铁车站主体与附属结构连接的施工方法，其特征在于：所述步骤S6中，所述第一遇水膨胀止水胶（16）分别在所述顶冠梁（2）与附属结构二衬（6）的连接侧面上下设置2道。
4.一种暗挖地铁车站主体与附属结构的连接型式，应用权利要求1所述的暗挖地铁车站主体与附属结构连接的施工方法，其特征在于：包括顶冠梁（2）、第一底环框梁（8）和第二底环框梁（9）；
所述顶冠梁（2）连接主体结构初支（3），所述主体结构初支（3）的后部空间回填有素混凝土（13）；
施作时，所述顶冠梁（2）固定连接主体结构二衬（4），顶冠梁（2）的一侧预留有第一钢筋接驳器（10），第一钢筋接驳器（10）用于连接附属结构二衬（6）；
还预留有第二钢筋接驳器（20），所述第二钢筋接驳器（20）用于施作第一底环框梁（8）时，后期与第二底环框梁（9）连接。
5.根据权利要求4所述的一种暗挖地铁车站主体与附属结构的连接型式，其特征在于：所述顶冠梁（2）的上部预埋有多根钢筋（11），所述钢筋（11）与所述主体结构初支（3）相连。
6.根据权利要求5所述的一种暗挖地铁车站主体与附属结构的连接型式，其特征在于：所述主体结构初支（3）内部设有主体结构初支格栅主筋（21），所述主体结构初支格栅主筋（21）焊接所述钢筋（11）。
7.根据权利要求4所述的一种暗挖地铁车站主体与附属结构的连接型式，其特征在于：所述主体结构初支（3）的外部还径向预埋有抗裂钢筋（12），所述抗裂钢筋（12）的纵向和环向间距分别为1m。
8.根据权利要求4所述的一种暗挖地铁车站主体与附属结构的连接型式，其特征在于：所述顶冠梁（2）预留主体结构和附属结构的缓冲层和防水层（14）接头，所述缓冲层和防水层（14）接头使用膨润土密封胶（17）密封。
9.根据权利要求4所述的一种暗挖地铁车站主体与附属结构的连接型式，其特征在于：所述顶冠梁（2）的侧面预留有第一注浆管（19）和连接第一注浆管（19）的第一注浆导管（18），用于连接附属结构二衬（6）。
10.根据权利要求4所述的一种暗挖地铁车站主体与附属结构的连接型式，其特征在于：所述顶冠梁（2）的上表面预留有第二注浆管（1901）和连接第二注浆管（1901）的第二注浆导管（1801），用于加强与主体结构二衬（4）接缝处的防水。
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