UHPC-NC局部组合明挖装配整体式地下车站结构及其建造方法

uhpc-nc局部组合明挖装配整体式地下车站结构及其建造方法
技术领域
1.本发明属于建筑工程领域，具体涉及一种uhpc-nc局部组合明挖装配整体式地下车站结构及其建造方法。


背景技术：

2.在我国目前的地下车站工程建设中，普遍采用的明挖法现浇混凝土工艺依然存在不少问题，而发展装配式地下车站，代表着地铁工程在资源、环境、人力成本等压力剧增时的必然发展趋势，对于城市轨道交通建设具有重大的现实意义。我国长三角、珠三角等地区，由于地下车站工程建设需求巨大，且往往以富水软土为主要特征，明挖法需要大量的横撑来保证基坑稳定。而目前发展的全预制装配式地下车站主要在地质相对较好、无基坑横撑的条件下进行工程应用，在富水软土地区多横撑的基坑中施工难度较大。装配整体式地下车站通过预制与一定的现浇结合，性能优越，施工难度低，具有广泛的应用前景。然而，我国装配整体式地下车站技术还未发展成熟，多直接采用地上装配式建筑的相关技术，往往导致构件制造和安装精度高、现场施工复杂、连接质量难保证等问题。
3.超高性能混凝土（ultra-high performance concrete，uhpc）被认为是下一代基础设施建设的基本材料。uhpc以其超高强、高韧、高致密等优异性能，可较好满足地下结构荷载大、耐久性要求高的特点。然而，uhpc的制备、浇筑、养护等工序要求严、难度大，成本高昂，考虑地下工程复杂的作业环境，将uhpc在工厂预制成构件，在关键部位与普通混凝土(normal concrete, nc)组合，可有效避免上述问题，最小化成本影响。因此，uhpc-nc组合结构兼具良好性能和较高应用可行性，高度契合地下结构轻量化、高性能和高耐久的需求，具有较好的应用前景。
4.由于uhpc自身的特性和装配式混凝土建筑结构的优势，二者结合可最大程度发挥二者的有点，避免相关的劣势。而装配整体式地下车站依然存在连接性能略有不足、安装效率仍不高等问题，亟须有效解决，本发明即出于此需求而提出。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明公开了一种uhpc-nc局部组合明挖装配整体式地下车站结构，通过预制结构与现浇结构的组合，通过常规扣搭节点和uhpc-nc扣搭节点进行连接，增强了连接处的结构性能，并通过板材厚度的减小降低施工难度；结合超高性能材料与预制技术的优势，发挥材料性能，减小制造成本的影响。
6.为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种uhpc-nc局部组合明挖装配整体式地下车站结构，车站结构为矩形二层框架结构，包括：位于下层的现浇底板、第一预制墙、第一预制柱；位于上层的第二预制墙、第二预制柱以及预制顶板；
所述第一预制墙和第二预制墙之间设有预制中板，所述第一预制柱支撑在所述现浇底板与预制中板之间，所述第二预制柱支撑在所述预制中板与预制顶板之间；现浇叠合层浇筑于所述第一预制墙外侧、所述预制中板的上部、所述预制顶板的上部区域、所述第一预制墙与现浇底板搭接区域、所述第一预制墙与预制中板搭接区域、所述第一预制墙和第二预制墙搭接区域、所述第二预制墙与预制顶板搭接区域，所述第一预制墙和第二预制墙均包括普通混凝土结构主体和设置在普通混凝土结构主体下半部连接区域处的预应力uhpc肋板，所述预应力uhpc肋板用以在连接区域代替模板，同时为环扣钢筋预留空间；所述预制顶板、预制中板均采用uhpc底板与加气混凝土结合形式；所述现浇底板与第一预制墙之间采用钢筋伸出的u型环扣连接，并附加纵向钢筋；所述第一预制墙与预制中板之间、第二预制墙与预制顶板之间均采用钢筋伸出的u型环扣连接；所述第一预制柱和第二预制柱均采用型钢与外包混凝土的叠合，与现浇底板刚接，并在其上部固定预制纵梁；预制纵梁设有对称的混凝土牛腿，所述预制中板和预制顶板搭接在预制纵梁牛腿上所述预制顶板、预制中板无u型环扣侧搭接在所述预制纵梁的牛腿上，形成扣搭连接。
7.所述现浇底板的横截面呈u型，包括：底板钢筋笼、以及浇筑于所述底板钢筋笼上的现浇混凝土层，所述底板钢筋笼包括水平钢筋和竖向u型钢筋，所述竖向u型钢筋端部伸出预留平面，形成u型环扣状与第一预制墙板底部的钢筋的连接；所述预留平面内侧垂直面预留第一螺栓孔；第一螺栓孔连接耗能棒。
8.所述第一预制墙和第二预制墙结构相同，均包括：uhpc肋板、墙板钢筋笼与普通混凝土块，所述墙板钢筋笼包括墙横向预应力筋、墙横向钢筋和墙竖向钢筋，其中，所述墙横向预应力筋设置于所述uhpc肋板区域，等间距设置，用以提高墙板的承重能力，提高连接uhpc-nc的连接强度；所述墙横向钢筋设置于所述uhpc肋板之外的区域，等间距设置；所述墙竖向钢筋为矩形环状，上端和下端均为u型环扣状；所述uhpc肋板与所述墙竖向钢筋平行设置，uhpc肋板底部一侧设有加强直肋，所述加强直肋下部设置钢筋孔，所述钢筋孔位于所述墙竖向钢筋端部的u型环扣内；所述普通混凝土块下部对应所述uhpc肋板上的加强直肋设置预留键槽；所述普通混凝土块有键槽的部分浇筑在所述uhpc肋板的加强直肋之间，短于肋长；所述普通混凝土块无键槽部分浇筑在所述墙横向钢筋区域，并使墙竖向钢筋端部的所述u型环扣伸出所述普通混凝土块；所述普通混凝土块上部设置支撑用的牛腿，所述牛腿竖向外侧面上端设置第二预留槽孔；第一预制墙内所述墙竖向钢筋下端的u型环扣与所述现浇底板的u型环扣交错搭接，形成所述第一预制墙与现浇底板搭接区域，通过纵向钢筋穿过所述加强直肋的钢筋孔以及所述第一预制墙与现浇底板搭接区域；
第一预制墙内所述墙竖向钢筋上端部u型环扣与所述第二预制墙下端部u型环扣交错搭接，形成所述第一预制墙与第二预制墙搭接区域，在所述第一预制墙与第二预制墙搭接区域穿过纵向钢筋。
9.所述预制中板和预制顶板结构相同，均包括：t肋uhpc水平板、水平板钢筋笼以及轻质板，其中，所述水平板钢筋笼包括水平板横向钢筋、水平板纵向钢筋和纵向预应力筋；所述水平板横向钢筋等距设置，所述水平板纵向钢筋为u形半环状，一侧为u型环扣，所述纵向预应力筋间隔设置于所述水平板纵向钢筋下侧部分；所述t肋uhpc水平板与所述水平板钢筋笼的竖向钢筋平行，上方一侧设置两道水平板倒t形加强肋；所述t肋uhpc水平板在u型环扣端的无肋一侧端部设置预留槽孔；所述t肋uhpc水平板浇筑在所述水平板钢筋笼预应力筋部分，并将有肋侧置于所述钢筋笼内侧；所述轻质板水平放置在所述水平板加强肋之间，长度与所述t肋uhpc水平板相同；所述第一预制墙内的所述墙竖向钢筋上端部u型环扣的下部与所述预制中板的u型环扣交错搭接，形成所述第一预制墙与预制中板搭接区域，在所述第一预制墙与预制中板搭接区域穿过纵向钢筋；所述预制中板搁置在所述第一预制墙的牛腿上，预制中板内所述t肋uhpc水平板在u型环扣端的无肋一侧端部设置第三预留槽孔，第三预留槽孔内通过螺栓固定有角型阻尼器；所述角型阻尼器包括低屈服钢制作的角形钢片和普通钢材制作的矩形钢片，其中，所述低屈服钢制作的角形钢片一侧为角形，一侧为弧形，与所述普通钢材制作的矩形钢片焊接；所述普通钢材制作的矩形钢片上预留连接时用的螺栓孔。
10.所述第一预制柱和第二预制柱结构相同，均包括：钢管、钢筋网、型钢接头与普通混凝土保护层，其中，所述钢筋网设置在所述钢管的表面，所述钢筋网的竖向钢筋沿着柱向等距设置，所述钢筋网的横向钢筋为圆形，沿竖向等距设置；所述型钢接头在所述钢管中部设置一个，在所述钢管顶部设置一个；所述普通混凝土保护层截面为环形，在所述钢管的柱脚与型钢接头之间设置。
11.所述预制纵梁包括：h型钢、纵筋、箍筋与普通混凝土t件，其中，所述纵筋分别等距设置在所述h型钢的上部和下部的翼缘外侧，伸出所述h型钢两端一定长度；所述箍筋沿预制纵梁长度方向等距设置；所述普通混凝土t件设置在所述h型钢两侧，截面呈t形，形成牛腿。
12.所述现浇底板与所述第一预制墙之间通过角钢连接件设置耗能棒。
13.所述第二预制墙内墙竖向钢筋上端部u型环扣与所述预制顶板的u型环扣交错搭接，形成所述第二预制墙与预制顶板搭接区域，在所述第二预制墙与预制顶板搭接区域穿过纵向钢筋；所述预制顶板搁置在所述第二预制墙的牛腿上，第二预制墙的牛腿上设有固定角型阻尼器用的预留槽孔。
14.所述轻质板采用加气混凝土块。
15.本发明进一步公开了一种基于所述uhpc-nc局部组合明挖装配局部式地下车站建造方法，包括以下步骤：工厂预制步骤：(1) 在预制工厂绑扎所述墙板钢筋笼，在台座上对所述横向预应力筋进行张拉，在所述墙板钢筋笼上安装所述uhpc肋板的模板，浇筑uhpc并养护，在uhpc表面铺设气泡塑料膜，并涂敷缓凝剂，待uhpc混凝土初凝后揭下塑料膜，在其表面形成孔洞；再利用高压水枪冲刷以及钢刷使uhpc混凝土表面钢纤维暴漏并弯折，使得钢筋与钢纤维分别与现浇混凝土形成嵌固和拉结，实现两者连接；uhpc硬化后，拆除所述uhpc肋板的模板；安装所述普通混凝土块模板，结合所述uhpc肋板，浇筑所述普通混凝土块并养护，形成所述第一预制墙和第二预制墙；(2) 在预制工厂绑扎所述水平板钢筋笼，在台座上对所述纵向预应力筋进行张拉，在所述墙板钢筋笼上安装所述uhpc水平肋板的模板，浇筑uhpc并养护，uhpc硬化后，拆除所述uhpc水平肋板的模板，在所述uhpc肋板间浇筑加气混凝土形成所述轻质板采用并养护，形成所述预制顶板和所述预制中板；(3) 在工厂制造所述型钢混凝土柱的钢管、型钢接头，在所述钢管表面绑扎所述钢筋网，浇筑普通混凝土保护层,形成所述型钢混凝土柱；(4) 在工厂制造所述预制纵梁的h型钢，绑扎所述纵筋、箍筋，浇筑普通混凝土t件，形成所述预制纵梁；现场施工步骤：(5) 在现场基坑内施工时，首先绑扎所述底板钢筋笼，然后浇筑现浇混凝土层，形成现浇底板；(6) 安装所述第一预制墙和所述第一预制柱，浇筑所述第一预制墙外侧现浇混凝土层和所述第一预制柱连接部分的普通混凝土，进行养护；(7) 安装所述预制纵梁和预制中板，浇筑所述预制纵梁和所述预制中板上部现浇混凝土层，进行养护；(8) 安装上层的所述第二预制墙和所述第二预制柱，浇筑所述第二预制墙外侧现浇混凝土层和所述第二预制柱连接部分的普通混凝土，进行养护；(9) 安装上层的所述预制纵梁和预制顶板，浇筑所述预制纵梁和所述预制中板上部现浇混凝土层，进行养护。
16.本发明的有益效果是：（1）本发明通过uhpc的超高性能，增强构件和节点的结构性能，实现结构高性能，同时减小墙、水平板的厚度，降低预制构件重量，提升运输和吊装效率；uhpc肋板起到模板作用，在连接区域可以省去模板搭设，为钢筋扣搭预留足够空间，实现完全的免模板并增加连接区域的性能；uhpc肋板较强的抗弯作用，使得在浇筑混凝土时，可以实现免支撑的效果；同时可以提高整个地下结构的耐久性。
17.板件预制墙板、预制中板和预制顶板采用uhpc板可以提高结构的耐久性和致密性，在地下结构有显著优势；采用uhpc板可以抵抗普通混凝土部分现浇过程中产生的侧向压力，省去了斜支撑保护。
18.（2）本发明底板现浇可降低底层地基水平面的精度要求，u型结构可方便与第一预
制墙板底部的钢筋的连接。
19.（3）本发明利用钢筋笼伸出的u型环扣状扣搭节点，施工容差性高，uhpc肋板作为施工阶段的侧模和底模，通过横向预应力筋提高uhpc肋板横向刚度，减小在施工荷载作用下的变形，实现无模板、少支架的快速高效施工。
20.（4）本发明所述预制中板和预制顶板使用t肋除了可以强化连接性能，提高板强度，提高刚度以外，还可减少甚至取消板下支撑，提高施工效率，进一步降低施工成本。
21.（5）本发明在所述第二预制墙与预制顶板搭接区域穿过纵向钢筋，通过纵向钢筋的使用提高连接区域的强度。
22.（6）本发明所述预制中板与所述第一预制墙之间、所述预制顶板与所述第二预制墙板之间设置角钢连接件，进一步提高结构的抗震和耗能能力。
23.（7）本发明高度适应富水软土地区的装配式地下车站需求，具有规模推广应用潜力。
附图说明
24.图1-1为本发明预制墙中墙板钢筋笼的结构示意图；其中， 1-墙板钢筋笼；4-第二预制墙上部伸出的u型环扣，5-u形状环扣；图1-2为本发明uhpc肋板结构示意图；其中，2-uhpc肋板；6-预留钢筋孔；图1-3为本发明普通混凝土块结构示意图；其中，3-普通混凝土块；7-牛腿预留第二螺栓孔；图1-4为本发明预制墙板整体结构示意图；图2-1为本发明水平板钢筋笼的结构示意图；其中，8-水平板钢筋笼；11-预制顶板左侧伸出的u型环扣；12-端部纵向钢筋；14
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预应力钢筋；图2-2为本发明uhpc水平肋板结构示意图；其中，9-uhpc水平肋板； 13-预留第三螺栓孔位置；14-预应力钢筋；图2-3为本发明加气轻质混凝土块结构示意图；其中，10-加气轻质水平板；图2-4为本发明顶板整体结构示意图；图3为本发明地下车站成型后三维示意图；其中，15-现浇底板；16-第一预制墙板；17-1-第一预制柱，17-2-第二预制柱；18—1-第一预制纵梁，18-2-第二预制纵梁；19-预制中板；20-第二预制墙板； 21-预制顶板；22-现浇混凝土保护层； 23-常规扣搭节点；24-uhpc-nc扣搭节点；图4为本发明uhpc-nc扣搭节点平面示意图；其中，25-耗能棒；26-填充座浆；27-现浇底板预埋钢筋弯曲形成的u形状环扣；28-现浇混凝土；图5为本发明常规扣搭节点立面示意图；其中，29-角形阻尼器；30-现浇混凝土；图6为本发明基坑横撑与结构的位置关系立面示意图；
其中，31-第三道支撑；32-第二道支撑；33-第三道支撑；34-基坑支护；图7-1为本发明角形阻尼器剖面图；其中，35-普通钢材制作的矩形钢片，36-低屈服钢制作的角形钢片，37-焊接部分，38-预留第四螺栓孔；图7-2为本发明角形阻尼器侧面图。
实施方式
25.下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
26.如图1所示，在预制工厂制造所述第一预制墙、所述第二预制墙：绑扎所述墙板钢筋笼1，在所述墙板钢筋笼上安装所述uhpc肋板2的模板且模板区域使用预应力钢筋6，之后浇筑uhpc并养护，uhpc硬化后，拆除所述uhpc肋板的模板，在所述uhpc肋板2的肋间浇筑所述预制普通混凝土块3并养护，普通混凝土块3上部牛腿预留第二螺栓孔7。uhpc肋板在底部肋板位置设置所述钢筋孔6。
27.如图2所述，在预制工厂制造所述预制顶板、所述预制中板：绑扎所述水平板钢筋笼8，钢筋笼下部区域使用预应力钢筋，在所述水平钢筋笼上安装所述uhpc水平肋板9的模板，浇筑uhpc并养护；所述钢筋笼左侧端部伸出所述u型环扣11，右侧端部纵向钢筋12伸出uhpc水平肋板9；uhpc硬化后，拆除所述uhpc水平肋板9的模板，在所述uhpc肋板9的肋间浇筑所述加气混凝土轻质板10并养护，所述uhpc肋板9左侧下部设置所述第三螺栓孔14，形成所述预制顶板和所述预制中板。
28.如图3所示，为车站的具体结构：一层为所述现浇底板15，与所述第一预制墙16连接，形成uhpc-nc扣搭节点24，在第二预制墙16下部有肋的位置安装耗能棒；安装所述第一预制柱17-1、所述第一预制纵梁18-1；上层所述预制中板搭接所述第二预制纵梁18-2；安装所述第二预制柱17-1，所述第二预制纵梁18-2，所述第二预制墙20与所述第一预制墙16使用u型环扣连接，再连接所述预制顶板22并浇筑外包混凝土，所述预制顶板21与所述第二预制墙20形成常规扣搭节点23。
29.如图4所示，为本发明所述uhpc-nc扣搭节点24的具体构造，所述现浇底板预埋钢筋弯曲形成的u型环扣26和第二预制墙20伸出的u型环扣形成扣搭连接，钢筋穿过第二预制墙的加强肋板下部预留钢筋孔6提高了节点强度；所述uhpc肋板搁置在所述现浇底板上，填充座浆；连接区域现浇混凝土28；在uhpc肋板一侧有肋处的外侧安装耗能棒。
30.如图5所示，为所述常规扣搭节点23的具体构造，所述第二预制墙上部伸出的u型环扣4处与所述预制顶板左侧伸出的u型环扣11形成扣搭连接，浇筑混凝土区域为30；所述角形阻尼器的焊接铁片分别用螺栓固定在图1所述第二预制墙牛腿外侧立面上部的牛腿预留第二螺栓孔7和图2所述预制顶板左侧下部设置所述预留第三螺栓孔14。
31.如图6所示，为基坑横撑与结构的位置关系示意图，现场施工时，在基坑中首先浇
筑所述现浇底板15，随后拆除第3道支撑33，再安装所述第二预制墙15、所述第一预制柱17-1和所述第一预制纵梁18-1，并浇筑墙侧普通混凝土，然后安装所述预制中板19并浇筑板上普通混凝土，硬化后，拆除第2道支撑32，通过同样的流程建造上层结构后，拆除第1道支撑31并完成覆土。
32.如图7所示，为角形阻尼器构造示意图，其中普通钢材制作的矩形钢片35与低屈服钢制作的角形钢片36通过焊接部分37进行连接，矩形钢片上的预留第四螺栓孔根据施工需要与图1所述第二预制墙牛腿外侧立面上部的预留第二螺栓孔7、图2所述预制顶板左侧下部设置所述第三螺栓孔14进行连接第二预制墙。
33.本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

技术特征：
1.一种uhpc-nc局部组合明挖装配整体式地下车站结构，车站结构为矩形二层框架结构，包括：位于下层的现浇底板、第一预制墙、第一预制柱；位于上层的第二预制墙、第二预制柱以及预制顶板；所述第一预制墙和第二预制墙之间设有预制中板，所述第一预制柱支撑在所述现浇底板与预制中板之间，所述第二预制柱支撑在所述预制中板与预制顶板之间；现浇叠合层浇筑于所述第一预制墙外侧、所述预制中板的上部、所述预制顶板的上部区域、所述第一预制墙与现浇底板搭接区域、所述第一预制墙与预制中板搭接区域、所述第一预制墙和第二预制墙搭接区域、所述第二预制墙与预制顶板搭接区域，其特征在于，所述第一预制墙和第二预制墙均包括普通混凝土结构主体和设置在普通混凝土结构主体下半部连接区域处的预应力uhpc肋板，所述预应力uhpc肋板用以在连接区域代替模板，同时为环扣钢筋预留空间；所述预制顶板、预制中板均采用uhpc底板与加气混凝土结合形式；所述现浇底板与第一预制墙之间采用钢筋伸出的u型环扣连接，并附加纵向钢筋；所述第一预制墙与预制中板之间、第二预制墙与预制顶板之间均采用钢筋伸出的u型环扣连接；所述第一预制柱和第二预制柱均采用型钢与外包混凝土的叠合，与现浇底板刚接，并在其上部固定预制纵梁；预制纵梁设有对称的混凝土牛腿，所述预制中板和预制顶板搭接在预制纵梁牛腿上所述预制顶板、预制中板无u型环扣侧搭接在所述预制纵梁的牛腿上，形成扣搭连接。2.根据权利要求1所述的uhpc-nc局部组合明挖装配整体式地下车站结构，其特征在于，所述现浇底板的横截面呈u型，包括：底板钢筋笼、以及浇筑于所述底板钢筋笼上的现浇混凝土层，所述底板钢筋笼包括水平钢筋和竖向u型钢筋，所述竖向u型钢筋端部伸出预留平面，形成u型环扣状与第一预制墙板底部的钢筋的连接；所述预留平面内侧垂直面预留第一螺栓孔；第一螺栓孔连接耗能棒。3.根据权利要求2所述的uhpc-nc局部组合明挖装配整体式地下车站结构，其特征在于，所述第一预制墙和第二预制墙结构相同，均包括：uhpc肋板、墙板钢筋笼与普通混凝土块，所述墙板钢筋笼包括墙横向预应力筋、墙横向钢筋和墙竖向钢筋，其中，所述墙横向预应力筋设置于所述uhpc肋板区域，等间距设置，用以提高墙板的承重能力，提高连接uhpc-nc的连接强度；所述墙横向钢筋设置于所述uhpc肋板之外的区域，等间距设置；所述墙竖向钢筋为矩形环状，上端和下端均为u型环扣状；所述uhpc肋板与所述墙竖向钢筋平行设置，uhpc肋板底部一侧设有加强直肋，所述加强直肋下部设置钢筋孔，所述钢筋孔位于所述墙竖向钢筋端部的u型环扣内；所述普通混凝土块下部对应所述uhpc肋板上的加强直肋设置预留键槽；所述普通混凝土块有键槽的部分浇筑在所述uhpc肋板的加强直肋之间，短于肋长；所述普通混凝土块无键槽部分浇筑在所述墙横向钢筋区域，并使墙竖向钢筋端部的所述u型环扣伸出所述普通混凝土块；所述普通混凝土块上部设置支撑用的牛腿，所述牛腿竖向外侧面上端设置第二
预留槽孔；第一预制墙内所述墙竖向钢筋下端的u型环扣与所述现浇底板的u型环扣交错搭接，形成所述第一预制墙与现浇底板搭接区域，通过纵向钢筋穿过所述加强直肋的钢筋孔以及所述第一预制墙与现浇底板搭接区域；第一预制墙内所述墙竖向钢筋上端部u型环扣与所述第二预制墙下端部u型环扣交错搭接，形成所述第一预制墙与第二预制墙搭接区域，在所述第一预制墙与第二预制墙搭接区域穿过纵向钢筋。4.根据权利要求3所述的uhpc-nc局部组合明挖装配整体式地下车站结构，其特征在于，所述预制中板和预制顶板结构相同，均包括：t肋uhpc水平板、水平板钢筋笼以及轻质板，其中，所述水平板钢筋笼包括水平板横向钢筋、水平板纵向钢筋和纵向预应力筋；所述水平板横向钢筋等距设置，所述水平板纵向钢筋为u形半环状，一侧为u型环扣，所述纵向预应力筋间隔设置于所述水平板纵向钢筋下侧部分；所述t肋uhpc水平板与所述水平板钢筋笼的竖向钢筋平行，上方一侧设置两道水平板倒t形加强肋；所述t肋uhpc水平板在u型环扣端的无肋一侧端部设置预留槽孔；所述t肋uhpc水平板浇筑在所述水平板钢筋笼预应力筋部分，并将有肋侧置于所述钢筋笼内侧；所述轻质板水平放置在所述水平板加强肋之间，长度与所述t肋uhpc水平板相同；所述第一预制墙内的所述墙竖向钢筋上端部u型环扣的下部与所述预制中板的u型环扣交错搭接，形成所述第一预制墙与预制中板搭接区域，在所述第一预制墙与预制中板搭接区域穿过纵向钢筋；所述预制中板搁置在所述第一预制墙的牛腿上，预制中板内所述t肋uhpc水平板在u型环扣端的无肋一侧端部设置第三预留槽孔，第三预留槽孔内通过螺栓固定有角型阻尼器；所述角型阻尼器包括低屈服钢制作的角形钢片和普通钢材制作的矩形钢片，其中，所述低屈服钢制作的角形钢片一侧为角形，一侧为弧形，与所述普通钢材制作的矩形钢片焊接；所述普通钢材制作的矩形钢片上预留连接时用的螺栓孔。5.根据权利要求1所述的uhpc-nc局部组合明挖装配整体式地下车站结构，其特征在于，所述第一预制柱和第二预制柱结构相同，均包括：钢管、钢筋网、型钢接头与普通混凝土保护层，其中，所述钢筋网设置在所述钢管的表面，所述钢筋网的竖向钢筋沿着柱向等距设置，所述钢筋网的横向钢筋为圆形，沿竖向等距设置；所述型钢接头在所述钢管中部设置一个，在所述钢管顶部设置一个；所述普通混凝土保护层截面为环形，在所述钢管的柱脚与型钢接头之间设置。6.根据权利要求1所述的uhpc-nc局部组合明挖装配局部式地下车站结构，其特征在于，所述预制纵梁包括：h型钢、纵筋、箍筋与普通混凝土t件，其中，所述纵筋分别等距设置在所述h型钢的上部和下部的翼缘外侧，伸出所述h型钢两端一定长度；所述箍筋沿预制纵梁长度方向等距设置；所述普通混凝土t件设置在所述h型钢两侧，截面呈t形，形成牛腿。7.根据权利要求5所述的uhpc-nc局部组合明挖装配局部式地下车站结构，其特征在
于，所述现浇底板与所述第一预制墙之间通过角钢连接件设置耗能棒。8.根据权利要求4所述的uhpc-nc局部组合明挖装配局部式地下车站结构，其特征在于，所述第二预制墙内墙竖向钢筋上端部u型环扣与所述预制顶板的u型环扣交错搭接，形成所述第二预制墙与预制顶板搭接区域，在所述第二预制墙与预制顶板搭接区域穿过纵向钢筋；所述预制顶板搁置在所述第二预制墙的牛腿上，第二预制墙的牛腿上设有固定角型阻尼器用的预留槽孔。9.根据权利要求4所述的uhpc-nc局部组合装配局部式地下车站结构，其特征在于：所述轻质板采用加气混凝土块。10.一种基于权利要求8所述uhpc-nc局部组合明挖装配局部式地下车站建造方法，其特征在于为：包括以下步骤：工厂预制步骤：(1) 在预制工厂绑扎所述墙板钢筋笼，在台座上对所述横向预应力筋进行张拉，在所述墙板钢筋笼上安装所述uhpc肋板的模板，浇筑uhpc并养护，在uhpc表面铺设气泡塑料膜，并涂敷缓凝剂，待uhpc混凝土初凝后揭下塑料膜，在其表面形成孔洞；再利用高压水枪冲刷以及钢刷使uhpc混凝土表面钢纤维暴漏并弯折，使得钢筋与钢纤维分别与现浇混凝土形成嵌固和拉结，实现两者连接；uhpc硬化后，拆除所述uhpc肋板的模板；安装所述普通混凝土块模板，结合所述uhpc肋板，浇筑所述普通混凝土块并养护，形成所述第一预制墙和第二预制墙；(2) 在预制工厂绑扎所述水平板钢筋笼，在台座上对所述纵向预应力筋进行张拉，在所述墙板钢筋笼上安装所述uhpc水平肋板的模板，浇筑uhpc并养护，uhpc硬化后，拆除所述uhpc水平肋板的模板，在所述uhpc肋板间浇筑加气混凝土形成所述轻质板采用并养护，形成所述预制顶板和所述预制中板；(3) 在工厂制造所述型钢混凝土柱的钢管、型钢接头，在所述钢管表面绑扎所述钢筋网，浇筑普通混凝土保护层,形成所述型钢混凝土柱；(4) 在工厂制造所述预制纵梁的h型钢，绑扎所述纵筋、箍筋，浇筑普通混凝土t件，形成所述预制纵梁；现场施工步骤：(5) 在现场基坑内施工时，首先绑扎所述底板钢筋笼，然后浇筑现浇混凝土层，形成现浇底板；(6) 安装所述第一预制墙和所述第一预制柱，浇筑所述第一预制墙外侧现浇混凝土层和所述第一预制柱连接部分的普通混凝土，进行养护；(7) 安装所述预制纵梁和预制中板，浇筑所述预制纵梁和所述预制中板上部现浇混凝土层，进行养护；(8) 安装上层的所述第二预制墙和所述第二预制柱，浇筑所述第二预制墙外侧现浇混凝土层和所述第二预制柱连接部分的普通混凝土，进行养护；(9) 安装上层的所述预制纵梁和预制顶板，浇筑所述预制纵梁和所述预制中板上部现浇混凝土层，进行养护。

技术总结
本发明公开了一种UHPC-NC局部组合明挖装配整体式地下车站结构及建造方法，预制墙在连接区域设置预应力UHPC肋板，预制水平板采用UHPC底板与加气混凝土结合形式；现浇底板与墙第二预制墙的连接采用钢筋伸出的U型环扣；预制墙与预制中板、预制顶板之间的连接同样采用的U型环扣连接，并根据抗震需要设置角形阻尼器和耗能棒；预制柱与现浇底板刚接，并在其上固定预制纵梁；预制纵梁设有对称的混凝土牛腿，预制中板和预制顶板搭接在预制纵梁牛腿上。本发明通过UHPC的超高性能，增强构件和节点的结构性能，减小墙、水平板的厚度，降低预制构件重量，同时减小UHPC用量，降低成本；施工容差性高，实现无模板、少支架的快速高效施工。实现无模板、少支架的快速高效施工。实现无模板、少支架的快速高效施工。


技术研发人员：莫振泽 许满吉 周海东 夏生祥 肖方奇 李鹏 王志 刘述森 郑志鹏 刘付平 管东芝
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/7/21