一种装配式车站的出入口环框施工方法与流程

1.本发明涉及地铁施工技术领域，具体的说，是涉及一种装配式车站的出入口环框施工方法。


背景技术：

2.原有地铁车站的建筑体多采用现场浇筑的形式进行施工，其施工周期较长，现场作业环形复杂，导致各个模板成型难，因此现多采用装配式施工方式，即将车站施工过程中的底板、侧墙、中板、立柱、中纵梁以及顶板先于工厂形成预制构件，将预制构件运输至施工现场进行拼装，完成车站的装配式施工。
3.地铁车站的装配段中，每一环的结构均包括相互连接的底板、侧墙、中板、立柱、中纵梁以及顶板，而在装配式地铁车站附属接口处的开口方式与盾构隧道的开口方式不同，其施工过程也不尽相同；另外，由于出入口环框预制构件的结构特殊性，基坑现已加固的支撑会对环框的拼装造成影响，而完全拆除环框还会影响基坑的结构稳定性。
4.因此，如何利用预制构件对地铁车站出入口进行拼装处理，使其在保证基坑结构稳定性的前提下能够尽快完成拼装过程成为一种一大难题。


技术实现要素：

5.为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种装配式车站的出入口环框施工方法。
6.本发明技术方案如下所述：一种装配式车站的出入口环框施工方法，其特征在于，基坑开挖完成后于车站两端进行现浇段施工，完成现浇段施工后进行装配段预制构件拼装，直至出入口环框临近一环的侧墙、中板以及顶板，然后对环框预制构件进行拼装处理，具体过程为：s1、完成第一次钢支撑换撑，并吊装出入口环框下侧的短侧墙；s2、完成第二次钢支撑换撑，并将下部环框吊装就位；s3、补增出入口环框后侧一装配区间的立柱与中纵梁，吊装完成出入口环框位置的中板，并吊装下部环框使其与中板连接固定；s4、完成第三次钢支撑换撑，并吊装上部环框使其与下部环框装配固定；s5、于上部环框、下部环框内部架设内部临时型钢支撑，并完成出入口环框上侧的短侧墙吊装；s6、拆除出入口环框区间内部的钢支撑及其后侧临近的钢支撑，完成其后侧临近一环的侧墙、中板以及顶板的吊装。
7.根据上述方案的本发明，其特征在于，该出入口环框横跨一个装配区间的后半段与后一个装配区间的前半段，且一个装配区间的后半段长度大于后一个装配区间的前半段的长度，使得该出入口环框的后端位于两个装配区间之间的立柱的上侧。
8.根据上述方案的本发明，其特征在于，每个出入口环框均与4个下侧短侧墙、4个中
板、4个上侧短侧墙位置对应。
9.根据上述方案的本发明，其特征在于，对环框预制构件进行拼装处理前，至少完成包括1.5个装配区间内的底板的吊装。
10.根据上述方案的本发明，其特征在于，在第一次钢支撑换撑过程中，先于下部环框装配范围的中部位置架设新的钢支撑，再拆除下部环框装配范围内的两道钢支撑，且新架设的钢支撑与所拆除的钢支撑等高。
11.进一步的，在第二次钢支撑换撑过程中，先将第一次钢支撑换撑时拆除的两道钢支撑的位置架设新的钢支撑，再将第一次钢支撑换撑过程中新增的钢支撑拆除。
12.更进一步的，在第三次钢支撑换撑过程中，先于第一次钢支撑换撑过程中新增钢支撑的位置架设新的钢支撑，后拆除第二次钢支撑换撑过程中新增的两道钢支撑。
13.根据上述方案的本发明，其特征在于，在步骤s5中，绕过下部环框装配范围的钢支撑初步完成内部临时型钢支撑的架设；后在步骤s6中，拆除下部环框装配范围的钢支撑并补充架设该空余位置的内部临时型钢支撑。
14.根据上述方案的本发明，其特征在于，基坑开挖并完成基坑内钢支撑架设的过程包括：a1、对施工场地进行整平，并架设导墙及围护结构；a2、开挖基坑至第一道支撑的设计底面，于第一道支撑的设计标高位置架设第一道支撑；a3、待第一道支撑的冠梁及第一道支撑达到设计强度后，向下开挖基坑至第二道支撑的设计下侧，于第二道支撑的设计标高位置架设第二道支撑，并于第二道支撑架设完毕后施加预加轴力；a4、继续开挖基坑至基坑的底面，于第三道支撑的设计标高位置架设第三道支撑；a5、施作综合接地网、垫层。
15.进一步的，在步骤a3中，开挖基坑至第二道支撑中心线以下0.5m处停止。
16.根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明适用于出入口环框梁长度大的场合，其通过多次倒换支撑，满足不同工序中各个预制构件的吊装，使其不会对预制构件的吊装造成影响，使得预制构件能够准确定位；同时在拆除支撑前会对临近位置架设新的支撑，使得出入口环框范围内的基坑获得均衡的支撑，保证了基坑范围内的结构稳定。
附图说明
17.图1为本发明施工第一步的示意图；图2为本发明施工第二步的示意图；图3为本发明施工第三步的示意图；图4为本发明施工第四步的示意图；图5为本发明施工第五步的示意图；图6为本发明施工第六步的示意图；图7为本发明施工第七步的示意图；图8为本发明施工第八步的示意图；图9为本发明施工第九步的示意图；
图10为本发明施工第十步的示意图；图11为本发明施工第十一步的示意图；图12为本发明施工第十二步的示意图；图13为本发明施工第十三步的示意图；图14为本发明施工第十四步的示意图；图15为本发明施工前支撑围护结构的示意图；图16为本发明施作第一道支撑的示意图；图17为本发明施作第二道支撑的示意图；图18为本发明施作第三道支撑的示意图；图19为本发明同一环内各个预制件拼合后的示意图。
18.在图中，各个附图标号为：10、围护结构；21、第一道支撑；22、第二道支撑；23、第三道支撑；30、顶板覆土；40、抗浮压顶梁。
具体实施方式
19.下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：如图1至图19所示，本发明为了使得装配式车站施工过程中，出入口环框出基坑的结构稳定，并避免支撑对于预制构件吊装造成影响，提出了一种装配式车站的出入口环框施工方法，其通过多次倒换支撑的方式实现了基坑的支护，并避免了支撑对于施工的影响，同时可以尽可能的减少施工工序，减少施工工期。
20.该装配式车站的出入口环框施工方法的具体过程包括：s1、完成第一次钢支撑换撑，并吊装出入口环框下侧的短侧墙；s2、完成第二次钢支撑换撑，并将下部环框吊装就位；s3、补增出入口环框后侧一装配区间的立柱与中纵梁，吊装完成出入口环框位置的中板，并吊装下部环框使其与中板连接固定；s4、完成第三次钢支撑换撑，并吊装上部环框使其与下部环框装配固定；s5、于上部环框、下部环框内部架设内部临时型钢支撑，并完成出入口环框上侧的短侧墙吊装；s6、拆除出入口环框区间内部的钢支撑及其后侧临近的钢支撑，完成其后侧临近一环的侧墙、中板以及顶板的吊装。
21.为了保证出入口环框与其前后装配段各个预制构件的连接，需要在基坑开挖完成后于车站两端进行现浇段施工，完成现浇段施工后进行装配段预制构件拼装，直至出入口环框临近一环的侧墙、中板以及顶板，然后对环框预制构件进行拼装处理。
22.如图15至图18所示，在完成现浇段施工后进行装配段预制构件拼装前还包括于装配段基坑进行支撑架设的步骤。具体的，架设支撑的过程包括：a1、对施工场地进行整平，并架设导墙及围护结构10。
23.整平的过程中，对基坑的边坡进行1:1放坡，完成导墙及维护机构10的架设后，施作降水井并进行基坑内降水（降水至基坑开挖面以下1m）。
24.a2、开挖基坑至第一道支撑的设计底面，于第一道支撑的设计标高位置架设第一
道支撑21，第一道支撑21的两端分别与冠梁连接。此处的第一道支撑为混凝土支撑。
25.本发明中的基坑开挖采用的是明挖法施工。
26.a3、待第一道支撑的冠梁及第一道支撑21达到设计强度后，向下开挖基坑至第二道支撑的设计下侧（优选为开挖基坑至第二道支的撑中心线以下0.5m处），于第二道支撑的设计标高位置架设第二道支撑22，使得第二道支撑22的一端通过固定端头与基坑一侧的围护结构10连接，其另一端通过活动端头与基坑另一侧的围护结构10连接。此处的第二道支撑22为钢支撑。
27.于第二道支撑22架设完毕后施加预加轴力。
28.a4、继续开挖基坑至基坑的底面，于第三道支撑的设计标高位置架设第三道支撑23，使得第三道支撑23的一端通过固定端头与基坑一侧的围护结构10连接，其另一端通过活动端头与基坑另一侧的围护结构10连接。此处的第三道支撑23为钢支撑。
29.a5、施作综合接地网、垫层。
30.完成上述施工后，还于底板位置的两边施作两条1.5m宽的精平条带，底板中间做一条1.2m宽的精平条带，并且中间精平条带高程比两侧精平条带低5mm，提防底板中间厚度超标。
31.如图19所示，每一环的阈值构件包括了底板（图中以a表示）、侧墙（图中以b01和b02表示，后续表示为b）、顶板（图中以c表示）、立柱、中纵梁以及中板。在每一环的拼接过程中：（1）开挖至基坑底面后及时施作综合接地网、垫层，并拼装底板a、安装底板传力块；（2）根据纵向施工工序拼装侧墙分块b01、b02，并安装中板传力块，拼装立柱、中纵梁以及中板；（3）拼装顶板c，并安装顶板传力块；（4）拼装完成后，回填顶板覆土30至第一道支撑21的底面处，并施作抗浮压顶梁40，恢复地面。
32.如图1至图14所示，本实施例提供一种具体的装配式车站的出入口环框施工方法，下面分步骤对每个工序的内容进行介绍。
33.首先，在本实施例所示的装配式车站的结构中，相邻两个装配区间之间为地连墙分幅线，并且每个装配区间内，头环的底板、立柱、侧墙、中板以及顶板均横跨该装配区间与前一个装配区间之间的地连墙分幅线；每个装配区间内，尾环的底板、立柱、侧墙、中板以及顶板均横跨该装配区间与后一个装配区间之间的地连墙分幅线。具体的，相邻两个装配区间的中心间距为8m，每个底板的宽度为2m，故每个装配组件内分布有3个完整的底板、与前一装配区间共用的一个底板、与后一个装配区间共用的一个底板。
34.其次，本实施例中，出入口环框梁长达8m，每个出入口环框均与4个下侧短侧墙、4个中板、4个上侧短侧墙位置对应。该出入口环框横跨一个装配区间的后半段与后一个装配区间的前半段，且一个装配区间的后半段长度大于后一个装配区间的前半段的长度，使得该出入口环框的后端位于两个装配区间之间的立柱的上侧。在施工结构中，出入口环框的前部分占据前一个装配区间内的3.5个中板位置，其后部分占据后一个装配区间的0.5个中板的位置；在其他施工结构中，每个出入口环框还可以设计成为其他分布方式，此处不做具体限定。
35.另外，在装配式车站的装配段，每个装配区间内架设有一道第一道支撑、两道第二道支撑、两道第三道支撑，并且第一道支撑位于预制构件安装方向后侧的第二道支撑的上侧，每一第二道支撑与对应的第三道支撑上下对应。与上述装配区间相应的，相邻两个第一
道支撑的中心间距为8m，相邻两个第二道支撑的中心间距为4m，相邻两个第三道支撑的中心间距为4m。其中第一个装配区间的第一个第二道支撑与端部结构体之间的间距为2.9m。
36.第一步、吊装多环的底板，并拆除出入口环框所在装配区间内的两道第三道支撑，如图1所示。
37.在底板的吊装过程中，以两环底板为一组：先吊装该组内的第一环底板（如图中底板a7），使其与前一环底板（如图中底板a6）间隔第二间距（此处选择为0.2m，保证底板a7的后侧与临近的第三道支撑之间的间距为0.2m），再向前一环底板侧推动该底板，使其与前一环底板通过纵向预紧装置锁紧；再吊装该组内的第二环底板（如图中的底板a8），使其与前一环底板（如图中底板a7）间隔第一间距（此处选择为0.65m，保证底板a8的后侧与临近的第三道支撑之间的间距不小于为0.2m），再向前一环底板（底板a7）一侧推动该底板，使其与前一环底板（底板a7）锁紧，此处的底板a7与底板a8之间通过纵向预紧装置锁紧。
38.依次类推，直至完成多环底板的吊装，为了保证各个工序的平行施工，此处至少完成包括1.5个装配区间（优选为2个装配区间）内的底板的吊装。
39.另外，此处拆除两个第三道支撑用于为后续的环框、立柱及中纵梁的架设提供施工空间。优选的，拆除第三道支撑的过程选用夜班使用龙门吊施工，避免占用白天对于吊装过程的影响。
40.第二步、吊装出入口环框所在装配区间的立柱与中纵梁，如图2所示，此处于底板a9上架设立柱，并于该立柱与前一立柱之间横跨中纵梁。
41.第三步、完成第一次钢支撑换撑，如图3所示。
42.具体的，在本步骤中：（1）首先，在最后一个架设完成的顶板的位置倒换钢支撑，即在顶板c5上侧架设倒换钢支撑：本发明中采用龙门吊拆除第一道支撑（混凝土支撑）：龙门吊吊绳固定在第一道支撑两侧，稳定后采用绳锯切割支撑，切除后将支撑吊至小里程端头解体后运输出场外。
43.（2）其次，进行第二道支撑的换撑，具体的：a.先于下部环框装配范围的中部位置架设新的钢支撑，即在底板a7与底板a8接缝处的正上方架设钢支撑，需使得新架设的钢支撑与原有的第二道钢支撑等高；b.再拆除下部环框装配范围内的两道钢支撑，即将底板a6正上方与底板a8正上方的第二道钢支撑拆除。
44.本步骤可以在保证基坑结构稳定的基础上，避免原有的第二道钢支撑对后续侧墙的吊装造成影响。
45.第四步、吊装出入口环框下侧的短侧墙，如图4所示。
46.第五步、完成第二次钢支撑换撑，如图5所示。
47.具体的，在本步骤中：（1）首先，将第一次钢支撑换撑时拆除的两道钢支撑的位置架设新的钢支撑，即在底板a6与底板a7接缝的正上方、底板a8与底板a9接缝的正上方架设钢支撑，使得该钢支撑与原有的第二道钢支撑等高（也就是原位置架设新的钢支撑）。
48.（2）其次，将第一次钢支撑换撑过程中新增的钢支撑拆除，即将底板a7与底板a8接缝处的正上方架设的钢支撑拆除。
49.本步骤可以在保证基坑结构稳定的基础上，避免第四步中新架设的钢支撑对下部环框的吊装造成影响。
50.第六步、吊装下部环框e1下环就位，如图6所示。
51.在吊装下部环框e1下环的过程中，使得下部环框e1与第五步中架设的钢支撑平行，使得下部环框e1能顺利下环。
52.第七步、下部环框吊装就位，如图7所示。
53.在本步骤中，将下环后的下部环框e1转体90度向两侧就位，使得下部环框e1与底板的布置方向垂直。
54.第八步、补增出入口环框后侧一装配区间的立柱与中纵梁，吊装完成出入口环框位置的中板，并拆除出入口环框后一装配区间内的第三道支撑，如图8所示。
55.具体的，在本步骤中：（1）先拆除出入口环框后一装配区间内的两道第三道支撑，即图中底板a10上侧、底板a12上侧的第三道支撑；（2）吊装出入口环框后一装配区间的立柱与中纵梁，此处于底板a13上架设立柱，并于该立柱与前一立柱之间横跨中纵梁；（3）依次吊装出入口环框所在装配区间内的中板，即与底板a6、底板a7、底板a8、底板a9位置对应的中板，中板就位后灌注中板与环框下环接缝，上侧墙中部传力块。
56.优选的，为了保证该步骤中立柱与中纵梁的架设，此处需提前架设好第十二环底板a12以及第十三环底板a13、第十四环底板a14，使得“闲余”的底板可以横跨两个装配区间，也可以在第一步中直接架设完成第十四底板a14。
57.第九步、吊装下部环框使其与中板连接固定，如图9所示。
58.第十步、完成第三次钢支撑换撑，如图10所示。
59.具体的，在本步骤中：（1）首先，于第一次钢支撑换撑过程中新增钢支撑的位置架设新的钢支撑，即在底板a7与底板a8接缝处的正上方架设钢支撑，需使得新架设的钢支撑与原有的第二道钢支撑等高。
60.（2）其次，拆除下部环框装配范围内的两道钢支撑（也就是第五步中新增的两道钢支撑），即将底板a6与底板a7接缝的正上方、底板a8与底板a9接缝的正上方架设的钢支撑拆除。
61.本步骤可以在保证基坑结构稳定的基础上，避免第五步中新架设的钢支撑对上部环框的吊装造成影响。
62.第十一步、吊装上部环框使其与下部环框装配固定，如图11所示。
63.第十二步、于上部环框、下部环框内部架设内部临时型钢支撑，并完成出入口环框上侧的短侧墙吊装，如图12所示。
64.具体的，在本步骤中：（1）先绕过下部环框装配范围的钢支撑初步完成内部临时型钢支撑的架设，此处可以保证在安装顶板的时候，出入口环框所处的位置的基坑能得到稳定的支撑；（2）安装上侧墙顶部传力块后，依次吊装出入口环框所在装配区间上侧的顶板，即与顶板c6、顶板c7、顶板c8、顶板c9位置对应的顶板，安装顶板块背后丝杠，纵向纵梁预应力钢筋锁定，顺序将环框上方拱顶块安装完毕，中板就位后灌注中板与环框下环接缝。
65.第十三步、拆除出入口环框区间内部的钢支撑及其后侧临近的钢支撑，如图13所示。
66.具体的，在本步骤中：（1）先拆除下部环框装配范围内未被拆除的钢支撑（即第十步中新增的位于底板a7与底板a8接缝处正上方的钢支撑），并补充架设该空余位置的内部临时型钢支撑；（2）拆除出入口环框后一装配区间内临近的一道第二道钢支撑。
67.第十四步、完成其后侧临近一环或多环的侧墙、中板以及顶板的吊装，如图14所示。
68.具体的在本步骤中：（1）在最后一个出入口环框上侧的短侧墙上侧顶板的位置倒换钢支撑，即在顶板c9上侧架设倒换钢支撑；（2）按照第二步的方式，施工第十环的侧墙b10、顶板c10，还可以同工序完成第十一环的侧墙b11、顶板c11。
69.之后可以继续按照装配段各个预制构件的施工方式完成装配段的施工。
70.由于本实施例中的环框梁长达8米，占据了4片侧墙的位置，因此，本发明通过多次倒换支撑，满足不同工序中各个预制构件的吊装，并且能够保证每个工序中基坑的结构稳定性；同时，倒换支撑后使得支撑不会对预制构件的吊装造成影响，使得预制构件能够准确定位。
71.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
72.上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。