一种利用预制结构盖挖地铁车站的施工方法

文档序号:8356724阅读:620来源:国知局
一种利用预制结构盖挖地铁车站的施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用预制结构盖挖地铁车站的施工方法,尤其适用于在城市中心区盖挖地铁车站。
【背景技术】
[0002]目前,城区繁华地段地铁车站等地下结构开挖时,经常封闭道路,影响正常交通;针对该问题的传统施工方法为暗挖法或盖挖法施工,但埋深不超过5m的土层中暗挖极易造成地面隆起或塌陷;传统盖挖法由地面向下开挖至顶板深度后,将顶部封闭,恢复临时道路,其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工;但现有的盖挖施工方法中围护结构多采用现浇方法,商品混凝土及建筑原材料运输占用道路较多;地铁车站浇筑顶板时支模拆模所需时间较长,影响回填时间,长期全日封闭道路加重了交通拥堵问题。
[0003]中国专利CN 102926403 A公开了一种盖挖法顶板施工方法,其顶板采用先铺垫层然后支模板现浇混凝土结构,混凝土养护完成后需拆除模板及垫层,所需工期太长。
[0004]中国专利CN 103741714 A公开了一种地下工程全盖挖逆作法施工方法,采用地下连续墙做围护结构,一是地下连续墙施工占用路面时间较长,需全日制封闭道路;二是施工所用的泥浆处理困难,不利于地铁工程绿色发展。

【发明内容】

[0005]本发明的目的是为克服上述现有技术的不足,提供一种利用预制结构盖挖地铁车站的施工方法,该地铁车站的施工方法利用场地外预制桩以及预制叠合板等构件,减少了工程工期,提高了围护结构的质量;现场采用夜间静压桩,不阻碍白天正常交通;顶板采用预制叠合板做模板,无需拆除,节省了支模拆模时间,预制叠合板成为结构顶板的一部分,开挖完成后,整体浇筑结构底板、外边墙,将整个地下车站封闭,起到了较好的防水效果。
[0006]为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:
[0007]一种利用预制结构盖挖地铁车站的施工方法,包括以下步骤:
[0008]步骤1:在施工场地外工厂化制作相应构件;
[0009]步骤2:在施工场地利用压桩机将预制围护桩、立柱桩压入设计要求的位置;
[0010]步骤3:开挖基坑,浇筑压顶圈梁、水平支撑,铺设预制叠合板,浇筑结构顶板;
[0011]步骤4:回填上部土方,恢复正上方道路交通;
[0012]步骤5:继续向下开挖土方,浇筑负一层底板;
[0013]步骤6:继续开挖,浇筑基础底板与车站外边墙;
[0014]步骤7:完成地铁车站的其他部分,施工完成。
[0015]所述步骤I中相应构件为围护桩、立柱桩以及预制叠合板。
[0016]所述围护桩的预制步骤为:制作围护桩的模板,绑扎钢筋笼,在围护桩上预制牛腿,牛腿处可预留插筋,在模板的中间用模具预留注浆孔,浇灌混凝土桩身,养护至设计拆模强度,然后拆除模板。
[0017]所述立柱桩的预制步骤为:制作立柱桩的模板,绑扎钢筋笼,浇灌混凝土桩身,养护至设计拆模强度,然后拆除模板。
[0018]所述预制叠合板的预制步骤为:制作叠合板的模板,绑扎钢筋,做好预埋插筋,浇灌混凝土,养护至设计拆模强度,然后拆除模板。
[0019]所述步骤2的具体步骤为:
[0020]步骤(2-1):结合附近车流量规律,在晚上9点至次日早晨7点之间封闭施工段道路,并做好道路指示标志;
[0021]步骤(2-2):利用压桩机将预制围护桩压入设计位置,利用中间注浆孔注浆加固粧端地层;
[0022]步骤(2-3):在围护桩外侧打设一圈水泥土搅拌桩作为止水帷幕,配合降水措施和回灌措施保证基坑内干作业环境且不引起周边建筑物的沉降问题;
[0023]步骤(2-4):利用压桩机将预制立柱桩压入设计位置。
[0024]所述步骤3的具体步骤为:
[0025]步骤(3-1):全日制封闭道路,做好围挡及道路指示标志;
[0026]步骤(3-2):小放坡开挖基坑至围护桩的桩顶底部位置;
[0027]步骤(3-3):开挖基坑侧面挂网喷浆,防止土方滑塌;
[0028]步骤(3-4):在围护桩顶部绑扎压顶圈梁,并绑扎水平支撑梁的钢筋,水平支撑梁架立在立柱桩的顶部位置;
[0029]步骤(3-5):支设压顶圈梁和水平支撑梁模板,浇筑压顶圈梁和水平支撑梁;
[0030]步骤(3-6):在水平支撑梁上铺设预制叠合板,板的两端支撑在水平支撑梁上兼做顶板次梁,水平支撑梁兼做顶板的主梁;
[0031]步骤(3-7):在预制叠合板上绑扎顶板钢筋,顶板钢筋与预制叠合板的预留插筋连接在一起,然后浇筑顶板混凝土,在路两侧预留出土口和进料口 ;
[0032]步骤(3-8):养护混凝土至设计强度,铺设防水卷材。
[0033]所述步骤4的具体步骤为:
[0034]步骤(4-1):做好出土口和进料口的防护,回填三合土并压实;
[0035]步骤(4-2):施工路基,铺设道路,恢复交通。
[0036]所述步骤5的具体步骤为:
[0037]步骤(5-1):顶板下方继续开挖土方,通过出土口将土方外运;
[0038]步骤(5-2):开挖至围护桩的牛腿处,绑扎环梁和第二道水平支撑梁的钢筋,环梁固定在牛腿处,水平支撑梁与立柱桩相应高度固定;
[0039]步骤(5-3):浇筑环梁和第二道水平支撑梁,水平支撑梁通过立柱桩控制沉降;
[0040]步骤(5-4):同结构顶板一样,铺设预制叠合板,浇筑负一层底板;
[0041]步骤(5-5):养护混凝土至设计强度,继续开挖下层土方。
[0042]所述步骤6的具体步骤为:
[0043]步骤¢-1):平整底板地层,浇筑基础垫层,铺设防水卷材,并预留搭接部分;
[0044]步骤¢-2):支设结构底板的模板,绑扎底板钢筋;
[0045]步骤(6-3):支设结构外边墙模板,绑扎外边墙钢筋;
[0046]步骤¢-4):自下而上整体浇筑底板混凝土、外边墙混凝土 ;
[0047]步骤¢-5):沿外边墙浇筑的混凝土铺设一圈防水卷材,并与底板防水卷材预留部分相搭接,顶板下部可涂抹防水涂料。
[0048]所述步骤7的具体步骤为:
[0049]步骤(7-1):施工地铁主体结构的内墙或二衬部分;
[0050]步骤(7-2):施工地铁主体结构的内部结构;
[0051]步骤(7-3):完成内部结构后,撤出所有施工用具,封闭预留的出土口和进料口 ;
[0052]步骤(7-4):回填出土口和进料口,施工完成。
[0053]本发明的有益效果如下:
[0054]1.整个地铁车站的施工期需两到三年,传统盖挖法全日封闭路面约9个月,使用本发明方法采用夜间压桩,仅需夜间封闭道路4个月;开挖后采用预制叠合板兼做顶板次梁及模板,浇筑顶板混凝土后无需拆模,全日封闭道路仅3个月,施工期间阻断路面交通时间较短。
[0055]2.围护桩及立柱桩采用夜间压桩方法对周边环境的影响较低,尤其在商业区等白天活动量较大的区域,社会效益更为明显;通过预制构件上的预埋插筋将围护结构与主体结构合二为一,临时支护结构做了主体永久结构,节约了建筑材料,避免了污染周边地下环境。
[0056]3.本施工方法中压顶圈梁与顶板梁是同时浇筑的,属刚性连接,增加了车站的抗浮能力;地下结构的底板、主体边墙同时浇筑的,有较好的整体性,边墙、底板防水相互搭接铺设,防水效果较好,避免了因混凝土差异变形造成的错缝、漏水等问题,顶板采用防水涂料等柔性防水材料与边墙的防水相搭接,将车站防水全封闭。
【附图说明】
[0057]图1为本发明围护桩的截面图;
[0058]图2为本发明立柱桩的截面图;
[0059]图3为本发明围护桩的立面图;
[0060]图4为本发明立柱桩的立面图;
[0061]图5为预制叠合板的截面图;
[0062]图6为预制叠合板的平面图;
[0063]图7(a)-图7(e)为本发明盖挖地铁车站的施工步骤图;其中图7(a)为将预制围护桩、立柱桩压入设计好的位置后的示意图;图7(b)为开挖基坑,铺设预制叠合板并浇筑结构顶板后的示意图;图7(c)为回填土方后的示意图;图7(d)为开挖土方,浇筑负一层底板的示意图;图7(e)为开挖完成地下结构的示意图;
[0064]图8(a)-图8(b)为预制叠合板的布置方式示意图;其中图8(a)为预制叠合板布置的立面图;图8(b)为预制叠合板的平面布置图;
[0065]图中,I为围护桩;2为围护桩牛腿;3为围护桩注浆孔;4为立柱桩;5为预制叠合板;6为预制叠合板预留插筋;7为现浇顶板;8为水平支撑梁;9为止水帷幕;10为压顶圈梁;11为环梁;12为外边墙;13为结构底板。
【具体实施方式】
[0066]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0067]如图1、图3所示,预制围护桩1,为钢筋混凝土结构,围护桩I上设置有围护桩牛腿2,围护桩I的中心沿轴向设有围护桩注浆孔3。
[0068]如图2、图4所示,预制立柱桩4,为中空的钢筋混凝土结构,以减少自重,节约材料。
[0069]如图5、图6所示,预制叠合板5的上方中间有一道肋,在肋的延伸方向上与预制叠合板5的长度是相同的,肋上预留插筋6,可与上部现浇结构中的钢筋连接在一起增加稳定性。
[0070]如图7(a)-图7(e)所示,利用预制结构盖挖地铁车站的施工方法,包括以下步骤:
[0071]步骤1.在场地外工厂化制作围护桩1、立柱桩4以及预制叠合板5等预制构件;
[0072]a)场外选址预制钢筋混凝土结构,尽量距离施工场地较近,但不影响正常交通;
[0073]b)预制围护桩的过程如下:
[0074]制作围护桩的模板,绑扎钢筋笼,在模板的中间用模具预留注浆孔,浇灌
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