一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构及施工方法与流程

本发明涉及土木工程领域，特别是一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构及施工方法。

背景技术：

自2009年以来，城市轨道交通行业进入爆发式快速发展阶段，绝大多数地铁车站采用明挖法施工，结构型式为围护结构+主体结构，其中的围护结构做为临时结构，其钢筋混凝土内支撑、临时立柱及临时连系梁等结构构件均需拆除或凿除，每年会形成大量建筑废弃物，同时带来严重的噪音污染、能源损耗等问题。

因此设计一套新型地铁车站永临结合明挖顺筑结构，做到临时结构与永久结构相结合，大量减少临时结构凿除和废弃、减少噪音污染、节能环保，积极响应国家发展绿色建筑号召，前景十分广阔、意义十分重大。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对现有技术存在的围护结构中的结构构件均需拆除或凿除会形成大量建筑废弃物，同时带来严重的噪音污染、能源损耗的问题，提供一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构及施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构，包括围护结构和主体结构；

所述主体结构包括预制顶板、预制中板和立柱，所述预制顶板位于所述预制中板的上方，所述立柱竖向设置在所述预制顶板和所述预制中板的中部；

所述围护结构包括第一道支撑、第二道支撑和型钢格构柱，所述第一道支撑和所述预制顶板支撑连接形成永临结合顶板结构，所述第二道支撑和所述预制中板支撑连接形成永临结合中板结构，所述立柱和所述型钢格构柱支撑连接形成永临结合立柱结构。

本发明中所述的永临结合是指：围护结构为临时结构，主体结构为永久结构，围护结构和主体结构连接在一起形成的永临结合结构。

一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构，通过上述结构，将第一道支撑支撑预制顶板，并与其一起形成永临结合顶板结构，将第二道支撑支撑预制中板，并与其一起形成永临结合中板结构，将型钢格构柱支撑立柱设置成一体，并与其一起形成永临结合立柱结构，使得第一道支撑、第二道支撑和型钢格构柱不仅能起到围护作用，还能用于支撑主体结构中的对应结构，上述结构在完成围护作用后，能够作为主体结构的一部分存在，故不需要拆除或凿除，从而减少了对材料的凿除和废弃、节省材料和人工，避免了噪音污染和能源损耗，同时由于其作为支撑主体结构的一部分，减少了原有设计中用于支撑主体结构的支撑组件的用料和施工时间，进一步地节省材料和人工，节约了工期，提高了工作效率，并且保证了基坑安全稳定，结构受力可靠、结构耐久性不降低。

作为本发明的优选方案，所述围护结构还包括顶板现浇层，所述顶板现浇层连接在所述第一道支撑上方。通过上述结构，顶板现浇层在围护工序结束后，也不需要拆除，进一步节省材料和人工，节约了工期，提高了工作效率。

作为本发明的优选方案，所述围护结构还包括半桩结构，所述半桩结构竖向设置，所述半桩结构支撑连接有冠梁，所述冠梁与所述第一道支撑靠近所述半桩结构的端部相连接。通过上述结构，半桩结构在围护工序完成后，也不需要拆除，进一步节省材料和人工，节约了工期，提高了工作效率。

作为本发明的优选方案，所述第一道支撑数量为两道，所述预制顶板设置在两道所述第一道支撑之间，两道所述第一支撑与同一所述冠梁相连接。

作为本发明的优选方案，所述围护结构还包括中板装修层，所述中板装修层连接在所述第二道支撑的上方。

作为本发明的优选方案，所述半桩结构支撑连接有腰梁，所述腰梁位于所述冠梁的下方，且两者间隔设置，所述腰梁与所述第二道支撑靠近所述半桩结构的端部相连接。

作为本发明的优选方案，所述第二道支撑的数量为两道，所述预制中板设置在两道所述第二支撑之间。

作为本发明的优选方案，所述围护结构还外包结构，所述外包结构设置在所述型钢格构柱的外部。

作为本发明的优选方案，所述主体结构还包括顶纵梁和中纵梁，所述顶纵梁和所述第一道支撑与所述型钢格构柱的连接处连接形成永临结合顶纵梁结构，所述中纵梁和所述第二支撑与所述型钢格构柱的连接处连接形成永临结合中纵梁结构。

在本发明中，所述永临结合中板结构的数量根据地铁车站层数而定。

一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构的施工方法，用于形成如上述的地铁车站永临结合明挖顺筑结构，该方法包括以下步骤：

s1：施工车站所述围护结构；

s2：施工所述型钢格构柱；

s3：基坑开挖至所述永临结合顶板结构下方，施工所述永临结合顶纵梁结构，然后分别施工所述冠梁和所述第一道支撑形成第一道永临结合支撑体系；

s4：基坑开挖至位于所述永临结合顶板结构下方的第一个所述永临结合中板结构下方，施工所述永临结合中纵梁结构，然后分别施工所述腰梁和所述第二道支撑，形成第二道永临结合支撑体系；

s5：基坑开挖至位于所述永临结合顶板结构下方的第二个所述永临结合中板结构下方，施工所述永临结合中纵梁结构，然后分别施工所述腰梁和所述第二道支撑，形成第三道永临结合支撑体系；

s6：基坑开挖至基底后，浇筑底板，然后顺筑负三层侧墙，并与第二个所述永临结合中板结构连接，同时施工包裹在所述型钢格构柱外部的所述外包结构，形成所述永临结合立柱结构；

s7：施工第二个所述永临结合中板结构的剩余部分，将所述预制中板与第二道支撑连接；

s8：所述第二个永临结合中板结构完成后，继续顺筑负二层侧墙，并与第一个所述永临结合中板结构连接，同时施工包裹在所述型钢格构柱外部的所述外包结构，形成所述永临结合立柱结构；

s9：施工第一个所述永临结合中板结构的剩余部分，将所述预制中板与所述第二道支撑连接；

s10：第一个所述永临结合中板结构完成后，继续顺筑负一层侧墙，并与所述永临结合顶板结构连接，同时施工包裹在所述型钢格构柱外部的所述外包结构，形成所述永临结合立柱结构；

s11：施工所述永临结合顶板结构的剩余部分，将所述预制顶板与所述第一道支撑连接；然后，将所述顶板现浇层与所述预制顶板及所述第一道支撑的连接后现浇，形成所述永临结合顶板结构；

s12：施工完成所述中板装修层。

一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构的施工方法，通过上述方法，能够有效实现上述地铁车站永临结合明挖顺筑结构的功能，上述结构在完成围护作用后，能够作为主体结构的一部分存在，故不需要拆除或凿除，提高了工作效率，施工方便，操作简单。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构，通过上述结构，将第一道支撑支撑预制顶板，并与其一起形成永临结合顶板结构，将第二道支撑支撑预制中板，并与其一起形成永临结合中板结构，将型钢格构柱支撑立柱设置成一体，并与其一起形成永临结合立柱结构，使得第一道支撑、第二道支撑和型钢格构柱不仅能起到围护作用，还能用于支撑主体结构中的对应结构，上述结构在完成围护作用后，能够作为主体结构的一部分存在，故不需要拆除或凿除，从而减少了对材料的凿除和废弃、节省材料和人工，避免了噪音污染和能源损耗，同时由于其作为支撑主体结构的一部分，减少了原有设计中用于支撑主体结构的支撑组件的用料和施工时间，进一步地节省材料和人工，节约了工期，提高了工作效率，并且保证了基坑安全稳定，结构受力可靠、结构耐久性不降低。

2、一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构的施工方法，通过上述方法，能够有效实现上述地铁车站永临结合明挖顺筑结构的功能，上述结构在完成围护作用后，能够作为主体结构的一部分存在，故不需要拆除或凿除，提高了工作效率，施工方便，操作简单。

附图说明

图1是本发明所述的一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构的结构示意图。

图2是本发明所述的一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构的平面布置图。

图3是本发明所述的一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构的第一个永临结合中板结构的平面布置图。

图4是本发明所述的一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构的第二个永临结合中板结构的平面布置图。

图5是本发明所述的一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构的永临结合顶板结构的结构示意图。

图6是本发明所述的一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构的半桩结构与永临结合顶板结构连接的结构示意图。

图7是本发明所述的一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构的永临结合中板结构的结构示意图。

图8是本发明所述的一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构的预制中板和腰梁连接的结构示意图。

图9是本发明所述的一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构的永临结合立柱结构的结构示意图。

图标：1-永临结合顶板结构；11-第一道支撑；12-预制顶板；13-顶板现浇层；14-冠梁；2-永临结合中板结构；21-第二道支撑；22-预制中板；23-中板装修层；24-腰梁；3-永临结合立柱结构；31-型钢格构柱；32-外包结构；4-永临结合顶纵梁结构；5-永临结合中纵梁结构；6-半桩结构。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1-图9所示，本实施例提供了一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构，包括围护结构和主体结构。

主体结构包括预制顶板12、预制中板22、立柱、顶纵梁和中纵梁；

具体的，预制顶板12位于预制中板22的上方，立柱竖向设置在预制顶板12和预制中板22的中部。

围护结构包括第一道支撑11、第二道支撑21、型钢格构柱31、冠梁14、腰梁24、顶板现浇层13、中板装修层23、外包结构32和半桩结构6；

具体的，第一道支撑11位于第二道支撑21的上方，顶板现浇层13连接在第一道支撑11上方，中板装修层23位于第二道支撑21的上方，外包结构32位于型钢格构柱31的外部。

第一道支撑11与预制顶板12连接在一起形成永临结合顶板结构1，第二道支撑21与预制中板22连接在一起形成永临结合中板结构2，型钢格构柱31与立柱连接在一起形成永临结合立柱结构3，顶纵梁和第一道支撑11与型钢格构柱31的连接处连接形成永临结合顶纵梁结构4，中纵梁和第二支撑21与型钢格构柱31的连接处连接形成永临结合中纵梁结构5，具体的，永临结合顶板结构1位于永临结合中板结构2的上方，永临结合中板结构2的数量与车站层数匹配。

第一道支撑11的数量为两道，预制顶板12设置在两道第一支撑11之间，两道第一支撑11与同一冠梁14相连接；具体的，预制顶板12铺装在两道第一道支撑11之间，并采用螺栓连接。

第二道支撑21的数量为两道，预制中板22设置在两道第二支撑21之间，两道第二支撑21与同一腰梁24相连接；具体的，预制中板22铺装在两道第二道支撑21之间，并采用螺栓连接。

半桩结构6竖向设置，半桩结构6与冠梁14连接，冠梁14与第一道支撑11靠近半桩结构6的端部相连接；具体的，冠梁14与半桩结构6桩头的钢筋互锚现浇连接，第一道支撑11与冠梁14的钢筋互锚现浇连接。

半桩结构6还与腰梁24连接，冠梁14位于腰梁24的上方，且两者间隔设置，腰梁24与第二道支撑21靠近半桩结构6的端部相连接；具体的，腰梁24与半桩结构6预埋钢筋互锚连接后现浇，第二道支撑21与腰梁24钢筋互锚现浇连接。

本实施例还提供了一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构的施工方法，用于形成如上述的地铁车站永临结合明挖顺筑结构，该方法包括以下步骤：

s1：施工车站围护结构；

具体的，施工车站围护结构，围护结构顶部采用半桩结构6或半墙结构，用来支挡主体结构顶板以上的侧向土体；

s2：施工型钢格构柱31；

具体的，施工车站临时中立柱，先做临时立柱桩，再在桩基中插入型钢格构柱31形成永临结合立柱结构3；

s3：基坑开挖至永临结合顶板结构1下方，施工永临结合顶纵梁结构4，然后分别施工冠梁14和第一道支撑11形成第一道永临结合支撑体系；

具体的，部分大孔洞位置直接设置为板撑型式；

s4：基坑开挖至位于永临结合顶板结构1下方的第一个永临结合中板结构2下方，施工永临结合中纵梁结构5，然后分别施工腰梁24和第二道支撑21，形成第二道永临结合支撑体系；

具体的，部分大孔洞位置直接设置为板撑型式；

s5：基坑开挖至位于永临结合顶板结构2下方的第二个永临结合中板结构2下方，施工永临结合中纵梁结构5，然后分别施工腰梁24和第二道支撑21，形成第三道永临结合支撑体系；

具体的，部分大孔洞位置直接设置为板撑型式；

s6：基坑开挖至基底后，浇筑底板，然后顺筑负三层侧墙，并与第二个永临结合中板结构2连接，同时施工包裹在型钢格构柱31外部的外包结构32，形成永临结合立柱结构3；

具体的，通过提前预留接驳器与第二个永临结合中板结构2连接；

s7：施工第二个永临结合中板结构2的剩余部分，将预制中板2与第二道支撑21连接；

具体的，采用预制拼装技术施工第二个永临结合中板结构2，将预制中板2拼装在第二道支撑21的空白处，并采用螺栓可靠连接；

s8：第二个永临结合中板结构2完成后，继续顺筑负二层侧墙，并与第一个永临结合中板结构2连接，同时施工包裹在型钢格构柱31外部的外包结构32，形成永临结合立柱结构3；

具体的，通过提前预留接驳器与第一个永临结合中板结构2连接；

s9：施工第一个永临结合中板结构2的剩余部分，将预制中板22与第二道支撑21连接；

具体的，采用预制拼装技术施工第一个永临结合中板结构2，将预制中板2拼装在第二道支撑21的空白处，并采用螺栓可靠连接；

s10：第一个永临结合中板结构2完成后，继续顺筑负一层侧墙，并与永临结合顶板结构1连接，同时施工包裹在型钢格构柱31外部的外包结构32，形成永临结合立柱结构3；

具体的，通过提前预留接驳器与永临结合顶板结构1连接；

s11：施工永临结合顶板结构1的剩余部分，将预制顶板12与第一道支撑11连接，然后，将顶板现浇层13与预制顶板12及第一道支撑11的连接后现浇，形成永临结合顶板结构1；

具体的，采用预制拼装技术施工永临结合顶板结构1，通过预留的伸出板面的拉筋将预制顶板12拼装在第一道支撑11的空白处，最后绑扎永临结合顶板结构1上缘钢筋，与第一道支撑11和预制顶板12的预留拉筋进行连接，然后完成顶板现浇层13；

s12：施工完成中板装修层23；

具体的，内部装修，施工完成中板装修层23。

本实施例提供的一种地铁车站永临结合明挖顺筑结构及施工方法的有益效果在于：

将第一道支撑11支撑预制顶板12，并与其一起形成永临结合顶板结构1，将第二道支撑21支撑预制中板22，并与其一起形成永临结合中板结构2，将型钢格构柱31支撑立柱设置成一体，并与其一起形成永临结合立柱结构3，使得第一道支撑11、第二道支撑21和型钢格构柱31不仅能起到围护作用，还能用于支撑主体结构中的对应结构，上述结构在完成围护作用后，能够作为主体结构的一部分存在，故不需要拆除或凿除，从而减少了对材料的凿除和废弃、节省材料和人工，避免了噪音污染和能源损耗，同时由于其作为支撑主体结构的一部分，减少了原有设计中用于支撑主体结构的支撑组件的用料和施工时间，进一步地节省材料和人工，节约了工期，提高了工作效率，并且保证了基坑安全稳定，结构受力可靠、结构耐久性不降低；

上述方法能够有效实现上述地铁车站永临结合明挖顺筑结构的功能，上述结构在完成围护作用后，能够作为主体结构的一部分存在，故不需要拆除或凿除，提高了工作效率，施工方便，操作简单。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。