一种地下车站先顺后逆明盖结合施工方法与流程
未命名
08-12
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1.本发明涉及地铁车站施工技术领域,具体涉及一种地下车站先顺后逆明盖结合施工方法。
背景技术:
2.地下车站常见施工方法有明挖法、盖挖法、暗挖法,各有各自的优势,车站施工通常会采用单一方法,在特殊情况下会将沿着车站纵向分段采取不同的施工方法。明挖法是先施工车站基坑支护结构体系(桩+撑、墙+撑、桩+锚索支护体系等),然后开挖土方到车站底部,依次自下而上施工车站主体结构。暗挖法是先施工导洞作为基本工作面,再用常用暗挖法(cd法、crd法、双侧壁导坑法、洞桩法等)自上而下逆作法施工车站拱盖顶板、中板、底板及梁柱,或者先施工梁柱受力体系再用暗挖法施工顶板、中板、底板。盖挖法是先施工车站基坑支护结构体系,然后在支护结构体系上架设贝雷梁、军用梁等承载结构形成临时铺盖结构体系,在铺盖下采用明挖法自下而上依次施工车站主体结构。
3.中国专利(公开号:cn114991204a)中公开了一种无柱站厅车站的拱盖快速组合施工方法,其适用范围有限,在岩质地层条件可实施性较强,不适合土质地层条件,虽然取消铺盖结构体系,但是仍需要采用明挖法桩结合锚支护结构体系,临时支护结构并没有得到利用,并没有减少明挖法施工工序。目前的施工方法没有将临时支护结构有效利用到地下车站自身主体结构体系,在施工过程中仍存在占用施工场地时间长、开挖深度大等问题,难以满足现场对简化施工工序的需求。
技术实现要素:
4.本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷,提供一种地下车站先顺后逆明盖结合施工方法,先采用明挖顺作法施工车站主体结构的顶板,顶板上方覆土回填,后采用盖挖逆作法施工剩余车站主体结构,缩短占用施工场地的时间,支护结构既作为车站主体永久结构的一部分共同参与抵抗地下水浮力作用,又发挥施工过程所需的临时支护作用,简化施工工序,从而减少对环境的影响。
5.为了实现上述目的,采用以下方案:
6.一种地下车站先顺后逆明盖结合施工方法,包括:
7.施作支护结构,支护结构顶部预留钢筋,开挖土方形成边坡;
8.施作车站顶板和顶部侧墙,预留钢筋连接顶部侧墙,建立车站顶板和顶部侧梁与支护结构之间的连接;
9.回填覆土恢复车站上方地面,开挖车站顶板和顶部侧墙下方土体,施作车站中板和中部侧墙,建立车站中板和中部侧墙与支护结构之间的连接;
10.开挖车站中板和中部侧墙下方土体,施作车站底板和底部侧墙,建立车站底板和底部侧墙与支护结构之间的连接。
11.进一步的,形成边坡后,施作边坡锚固结构系统和顶板用硬化结构垫层,边坡锚固
结构系统包括喷射混凝土形成的结构面层和施于结构面层的可回收锚杆。
12.进一步的,在回填覆土前,拆除边坡锚固结构系统,回填所需要的覆土取土从下一施工段挖运。
13.进一步的,在施作车站顶板和顶部侧墙前,对车站顶板与支护结构的第一水平结合面、顶部侧墙和支护结构的第一竖向结合面进行凿毛、清洗、湿润处理。
14.进一步的,所述预留钢筋穿过第一水平结合面,第一竖向结合面铺设防水层。
15.进一步的,在施作车站中板和中部侧墙前,对车站顶板与车站中板的第二水平结合面、中部侧墙和支护结构的第二竖向结合面进行凿毛、清洗、湿润处理,施作中板用硬化结构垫层。
16.进一步的,所述第二竖向结合面铺设防水层。
17.进一步的,在施作车站底板和底部侧墙前,对车站中板与车站底板的第三水平结合面、底部侧墙和支护结构的第三竖向结合面进行凿毛、清洗、湿润处理,施作底板用硬化结构垫层。
18.进一步的,所述第三竖向结合面铺设防水层,底板用硬化结构垫层上方铺设防水层。
19.进一步的,平整场地并施作降水井后施作支护结构,支护结构上部为支护结构施工槽部分,下部分为支护结构实际施工部分,成孔槽后,先吊装插入支护结构钢筋笼,支护结构钢筋笼顶部预留钢筋延伸出支护结构实际施工部分,浇筑支护结构混凝土,完成支护结构施工。
20.与现有技术相比,本发明具有的优点和积极效果是:
21.(1)针对目前地下车站施工复杂、占用使用场地时间长的问题,先采用明挖顺作法施工车站主体结构的顶板,顶板上方覆土回填,后采用盖挖逆作法施工剩余车站主体结构,缩短占用施工场地的时间,支护结构既作为车站主体永久结构的一部分共同参与抵抗地下水浮力作用,又发挥施工过程所需的临时支护作用,简化施工工序,从而减少对环境的影响。
22.(2)与明挖法(钻孔灌注桩加内支撑支护结构体系、地下连续墙加内支撑结构体系)相比较,由于整体受力模式的优化改变,车站主体结构作为内支撑整体结构承载能力远远大于钢筋混凝土支撑或者钢支撑的承载能力,支护结构的变形量远远小于常规支护结构体系变形量,支护结构顶部无需配合冠梁和第一道混凝土支撑结构,支护结构顶部可以减少长度2m~4m,支护结构底部的嵌固深度可以减少长度3m~5m,整体支护结构长度按照减少5m考虑,后期也无需进行相应的拆除,同时,减少支护结构施工带来的污染和地下空间的占用,尤其是减少支护结构底部对于深层地下水通道的阻隔作用。
23.(3)与明挖法(钻孔灌注桩+内支撑支护设计方案、地下连续墙+内支撑支护设计方案)相比较,不需要使用内支撑结构,不用锚索,不需要冠梁和挡墙的施工与拆除,不需要施工抗浮压顶梁,后期也无需进行相应的拆除,减少施工工序,节省工期。
24.(4)与明挖法相比较,车站主体结构顶板施工完毕达到设计强度后,完成防水层施工后进行回填顶板上部覆土即可恢复地面。减少地面占用面积,节省地面占用使用时间,对于繁忙重要的地面交通道路,产生的经济效益和社会效益是非常可观的。
25.(5)与明挖法相比较,地下车站顶部采用放坡开挖施工,由于车站覆土按一般情况
下3m左右考虑,开挖深度一般会小于5m,减小开挖深度,提高施工效率、降低施工成本。
附图说明
26.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
27.图1为本发明实施例1中地下车站主体结构的示意图。
28.图2为本发明实施例1中施作支护结构的示意图。
29.图3为本发明实施例1中开挖土体形成边坡的示意图。
30.图4为本发明实施例1中施作车站顶板和顶部侧墙的示意图。
31.图5为本发明实施例1中施作车站顶板和顶部侧墙后的示意图。
32.图6为本发明实施例1中回填覆土及施作车站中板和中部侧墙的示意图。
33.图7为本发明实施例1中施作车站底板和底部侧墙的示意图。
34.图8为本发明实施例2中地下车站主体结构的示意图。
35.图9为本发明实施例3中施作支护结构的示意图。
36.图10为本发明实施例3中施作车站顶板和顶部侧墙后的示意图。
37.其中,1.地下车站主体结构,2.支护结构,2.1.施工孔槽部分,2.2.实际施工部分,2.3.支护结构混凝土,2.4.支护结构钢筋笼,3.车站顶板和顶部侧墙,4.车站中板和中部侧墙,5.车站底板和底部侧墙,6.结构水平结合面,6.1.第一水平结合面,6.2.第二水平结合面,6.3.第三水平结合面,7.结构竖向结合面,7.1.第一竖向结合面,7.2.第二竖向结合面,7.3.第三竖向结合面,8.边坡锚固结构系统,8.1.锚固体,9.排水沟,10.1.顶板用硬化结构垫层,10.2.中板用硬化结构垫层,10.3.底板用硬化结构垫层,11.拉森钢板桩,12.连接结构,13.传力块。
具体实施方式
38.实施例1
39.本发明的一个典型实施例中,如图1-图7所示,给出一种地下车站先顺后逆明盖结合施工方法。
40.地下车站施工常见方法有明挖法、盖挖法、暗挖法,各有优劣。目前部分施工方法可在岩质地层实施,但不适合土质地层条件,并且需要明挖法桩结合锚支护结构2体系,临时支护结构2未得到利用。现有施工方法未将临时支护结构2有效利用到主体结构体系,难以满足简化施工工序的需求。同时,明挖法地下车站施工还存在场地占用时间长、临时支护结构2没有得到充分利用、部分临时支护结构2后期需要拆除、施工工序多、施工过程产生环境污染多、碳排放量大等问题。没有将各自施工方法的优势有机组合起来发挥出更大的技术优势和经济社会效益。
41.基于此,本实施例提供一种地下车站先顺后逆明盖结合施工方法,先采用明挖顺作法施工车站主体结构的顶板,顶板上方覆土回填,后采用盖挖逆作法施工剩余车站主体结构,缩短占用施工场地的时间,同时支护结构2既作为车站主体永久结构的一部分共同参与抵抗地下水浮力作用,又发挥施工过程所需的临时支护作用,充分发挥车站主体结构刚度远远大于常规基坑内支撑结构刚度的自身优势,简化施工工序,从而减少对环境的影响。
42.下面,结合附图对本实施例中的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法。
43.参见图1,地下车站先顺后逆明盖结合施工方法包括:
44.施作支护结构2,支护结构2顶部预留钢筋,开挖土方形成边坡;
45.施作车站顶板和顶部侧墙3,预留钢筋连接顶部侧墙,建立车站顶板和顶部侧梁与支护结构2之间的连接;
46.回填覆土恢复车站上方地面,开挖车站顶板和顶部侧墙3下方土体,施作车站中板和中部侧墙4,建立车站中板和中部侧墙4与支护结构2之间的连接;
47.开挖车站中板和中部侧墙4下方土体,施作车站底板和底部侧墙5,建立车站底板和底部侧墙5与支护结构2之间的连接。
48.在满足使用功能和承载能力的情况下,采用“永临合一”设计,即临时支护结构2既作为车站主体永久结构的一部分共同参与抵抗地下水浮力作用,又发挥施工过程所需的临时支护作用。
49.与常规明挖法的桩(墙)撑支护结构2体系相比较,地下车站先顺后逆明盖结合施工方法无需钢筋混凝土支撑和钢支撑,无需支撑结构、拆除及更换支撑结构的工序。
50.充分发挥车站主体结构刚度远远大于常规基坑内支撑结构刚度的自身优势,既保证整个施工过程中临时支护结构2变形量远小于常规明挖法的桩(墙)撑支护结构2变形量,又能够有效减少支护桩(墙)的嵌固深度和总长度。
51.地下车站先顺后逆明盖结合施工方法中,先采用明挖顺作法施工完车站主体结构的顶板后,顶板上方覆土回填,后采用盖挖逆作法施工剩余车站主体结构,能够大大缩短占用施工场地时间,产生可观的经济效益和社会效益。
52.在车站主体结构的顶板位置施工时利用地模,无需模板和脚手架,或者采用预制车站主体结构顶板,既避免了模板和脚手架施工安全隐患,又直接减少施工工序节省工程造价,同时直接减少碳排放量。
53.在地下车站先顺后逆明盖结合施工方法中,先采用明挖法,可选的,车站周边环境较好,采用放坡开挖;明挖施工过程中无需在支护结构2顶部施工冠梁、临时挡土墙,开挖深度小于5m,既有利于保证施工安全,又无需先期冠梁和临时挡土墙钢筋混凝土施工和后期拆除。当开挖深度大于5m时,可在顶部施工冠梁和一道锚索,提高安全性。
54.在其他实施方式中,在建立支护结构2时,可以采用拉森钢板桩11等方式来进行支护。
55.放坡施工,边坡支护采用可回收锚杆,能够在车站沿纵向分段施工中得以重复利用,既方便后期拆除回收,又能够节约成本。
56.与常规明挖法的桩锚支护结构2体系相比较,不用锚索,避免了大量锚索施工和水泥砂浆对周边地下环境的影响,避免了锚索对地下空间的占用,避免了对现在或将来周边工程施工的不利影响。
57.整体来看,在充分发挥支护结构2自身的临时支护作用的基础上,支护结构2作为车站主体结构的一部分得到有效利用;在大大提高地下车站主体结构1施工安全的同时,简化了施工工序,缩短施工工期;在完全避免了内支撑施工过程中的安全风险的同时,减少了施工过程产生的污染;降低工程造价,减少碳排放量非常可观,具有较为明显的经济效益和社会效益。
58.临时结构按照车站主体永久结构设计的一部分参与结构整体抗浮共同抵抗地下水浮力作用,能够有效减小车站埋深1m以上,节约工程造价按照开挖深度增加1m增加总造价的3%~5%(600万~1000万元人民币)估算,一个长度为200m的标准车站至少节省400万元人民币以上,经济效益非常可观。
59.待施工的地下车站主体结构1由支护结构2、车站顶板、车站中板、车站底板组成,如图1所示,其中支护结构2采用永临结合结构设计,即作为地下车站永久结构的一部分发挥施工过程中所需要的临时支护作用,作为地下车站的一部分共同抵抗地下水浮力的作用。
60.具体的,地下车站先顺后逆明盖结合施工方法包括以下步骤:
61.步骤一:图2所示,场地平整后,施做降水井措施完成,先施做支护结构2,其中上部分为支护结构2施工孔槽部分2.1,下部分为支护结构2实际施工部分2.2,成孔槽后,先吊装插入支护结构钢筋笼2.4,支护结构钢筋笼2.4顶部预留钢筋延伸出支护结构2实际施工部分2.2,可选的,支护结构钢筋笼2.4顶部预留钢筋长度比下部分为支护结构2实际施工部分2.2长1m以上,浇筑支护结构混凝土2.3,完成支护结构2施工。
62.步骤二:图3所示,土方开挖后,形成两侧边坡后,施做边坡锚固结构系统8和顶板用硬化结构垫层10.1,其中边坡锚固结构系统8施工采用可回收式锚杆技术,先喷射混凝土形成结构面层,再施工可回收锚杆,坡顶施做排水沟9,完成边坡锚固结构系统8、排水沟9和顶板用硬化结构垫层10.1施工。
63.步骤三:图4所示,土方开挖后,处理支护结构2实际施工部分2.2露出来的钢筋和混凝土,对车站顶板与支护结构2的第一水平结合面6.1、顶部侧墙和支护结构2的第一竖向结合面7.1进行凿毛、清洗、湿润处理,对混凝土质量进行检测,确保满足设计要求;对第一水平结合面6.1的预留钢筋进行处理,施做地下车站主体结构1的车站顶板和顶部侧墙3,通过预留钢筋及第一水平结合面6.1保证了车站顶板和顶部侧墙3与支护结构2实际施工部分2.2之间的可靠连接。
64.对第一竖向结合面7.1进行找平处理后铺设防水层。完成车站顶板和顶部侧墙3、第一水平结合面6.1、第一竖向结合面7.1的施工。
65.步骤四:图5所示,拆除边坡锚固结构系统8中的可回收锚杆,以便本车站沿着纵向的下一个施工段重复利用;拆除排水沟9;回填所需要的覆土取土从本车站沿着纵向的下一个施工段挖运,可以节约采购土方和运输土方的费用,同时回填还需要满足设计要求。
66.步骤五:图6所示,开挖地下车站主体结构1的车站顶板和顶部侧墙3下方顶板用硬化结构垫层10.1和土体后,对车站顶板与车站中板的第二水平结合面6.2、中部侧墙和支护结构2的第二竖向结合面7.2进行凿毛、清洗、湿润处理。对第二水平结合面6.2的预留钢筋进行处理,施做中板用硬化结构垫层10.2后,施做地下车站主体结构1的车站中板和中部侧墙4。对中部侧墙和支护结构2的第二竖向结合面7.2进行找平处理后铺设防水层。完成地下车站主体结构1的车站中板和中部侧墙4施工。
67.步骤六:图7所示,开挖车站中板和中部侧墙4下方中板用硬化结构垫层10.2和土体后,对车站中板与车站底板的第三水平结合面6.3、底部侧墙和支护结构2的第三竖向结合面7.3进行凿毛、清洗、湿润处理。对第三水平结合面6.3的预留钢筋进行处理,施做底板用硬化结构垫层10.3后,施做车站底板和底部侧墙5。对底部侧墙和支护结构2的第三竖向
结合面7.3进行找平处理后铺设防水层,底板用硬化结构垫层10.3上方铺设防水层。完成车站底板和底部侧墙5施工。
68.本实施例中,第一水平结合面6.1、第二水平结合面6.2和第三水平结合面6.3共同形成结构水平结合面6,第一竖向结合面7.1、第二竖向结合面7.2和第三竖向结合面7.3共同形成结构竖向结合面7。
69.本实施例中,对费用估算情况说明:
70.(1)本实施例中的地下车站结构整体型式采用永临结合结构设计方案,采用永久结构和临时结构相结合的型式,临时结构按照车站主体永久结构设计的一部分参与结构整体抗浮共同抵抗地下水浮力作用,能够有效减小车站埋深1m以上,节约工程造价按照开挖深度增加1m增加总造价的3%~5%(600万~1000万元人民币)估算,一个长度为200m的标准车站至少节省400万元人民币以上,经济效益非常可观。
71.(2)本实施例中的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法与明挖法(钻孔灌注桩+内支撑支护、地下连续墙加内支撑支护)相比较,支护结构2顶部无需配合冠梁和第一道混凝土支撑结构,支护结构2顶部可以减少长度2m~4m,支护结构2底部的嵌固深度可以减少长度3m~5m,整体支护结构2长度按照减少5m考虑,后期也无需进行相应的拆除,每个车站按照180m长度考虑,支护结构2按等效均匀厚度0.6m(支护结构2为钻孔灌注桩,按照桩间距换算为等效均匀厚度;支护结构2为地下连续墙,按照地连墙厚度为0.8m~1m),至少节省支护结构混凝土2.3量按1080m3,按照支护结构2单价0.1万/m3考虑,节省造价108万元,节省钢筋按194.4t,按照钢筋费用单价0.4万/t考虑,节省造价77.76万元;拆除支护结构2顶部长度按1m,按照钢筋混凝土结构拆除量216m3,按照综合单价0.05万/m3考虑,节省拆除费用10.8万元;如前所述,小计节省费用196.56万元。
72.(3)本实施例中的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法与明挖法(钻孔灌注桩+内支撑支护、地下连续墙+内支撑)相比较,不需要使用内支撑结构,后期也无需进行相应的拆除,每个车站按照180m长度考虑,节省第一道支撑混凝土量按160m3,节省钢筋按30t,按照综合单价0.2万/m3考虑,节省造价32万元人民币;拆除费用按照钢筋混凝土结构拆除量160m3,按照综合单价0.05万/m3考虑,节省拆除费用8万元人民币;节省第二、三道钢支撑按70t,按照综合单价0.7万元/t考虑,节省造价49万元人民币;小计节省费用89万元。
73.(4)本实施例中的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法与明挖法(桩+锚索支护体系)相比较,不用锚索,每个车站按照180m长度考虑,按照6道预应力锚索,单根长度按照14m平均长度,6m非锚固段+8m锚固段考虑,水平向间距3m,节省锚索长度按10080m,注浆直径按照100mm考虑,节省水泥砂浆注浆量45m3,按照综合单价180元/m考虑,小计节省造价194.4万元;
74.(5)本实施例中的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法与明挖法相比较,不需要施工冠梁和临时挡土墙结构,也不需要冠梁和挡墙的拆除费用,每个车站按照180m长度、宽度20m考虑,减少冠梁和挡墙结构钢筋混凝土量按350m3,按照混凝土综合单价0.04万/m3考虑,节省造价14万元,节省钢筋按52.5t,按照钢筋费用单价0.4万/t考虑,节省造价21万元;同时按照钢筋混凝土结构拆除量350m3,按照综合单价0.05万/m3考虑,节省拆除费用17.5万元;小计节省费用52.5万元。
75.(6)本实施例中的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法与明挖法相比较,不需要
施工抗浮压顶梁,结构尺寸为0.8m
×
0.8m,每个车站按照180m长度,减少压顶梁结构钢筋混凝土量按0.8
×
0.8
×
180
×
2=230.4m3,按照混凝土综合单价0.04万/m3考虑,节省费用9.21万元,节省钢筋按4.47t,按照钢筋费用单价0.4万/t考虑,节省费用16.59万元;小计节省费用25.8万元。
76.(7)本实施例中的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法与明挖法相比较,车站结构主体顶板、中板施工时,不需要模板,采用地模或硬化处理的地模。
77.每个车站按照180m长度、宽度20m考虑,顶板和中板施工节省模板按7200m2,按照综合单价45元/m2考虑,节省造价32.4万元;顶板和中板节约脚手架7200m2,按照综合单价15元/m2考虑,节省造价10.8万元;模板和脚手架小计节约费用43.2万。
78.增加硬化地膜处理的垫层,按照c20素混凝土垫层考虑,增加混凝土垫层量800m3,按照综合单价0.035万/m3考虑,增加造价28万元。
79.如上所述,与明挖法相比,本施工方法合计节省费用15.2万元。
80.(8)本实施例中的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法与明挖法相比较,车站主体结构顶板施工完毕达到设计强度后,完成防水层施工后进行回填顶板上部覆土即可恢复地面,按照每个车站按照180m长度、宽度20m考虑,车站沿纵向按照2段工作面施工,地面占用使用面积按照一半,减少地面占用面积约3600m2,地面占用使用时间可由18个月左右减少至12个月左右,节省占用使用时间6个月左右,同时对重要地面交通产生的经济效益和社会效益是非常可观的,暂不进行费用估算。
81.(9)本实施例中的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法与明挖法相比较,地下车站顶部采用放坡开挖施工,由于车站覆土按一般情况下3m左右考虑,开挖深度一般会小于5m。
82.1)按照每个车站按照180m长度、宽度20m、覆土厚度3m考虑,开挖按1:0.5放坡,车站沿纵向按照4段工作面施工,如果依次开工1个工作面的情况下,需土方外运按开挖量四分之一考虑1600m3,如果同时开工2个工作面的情况下,需土方外运按开挖量一半考虑3200m3,按造价多的情况3200m3考虑时,挖方综合单价按照40元/m3,外运综合单价按照20元/m3,填方综合单价按照30元/m3,增加土方开挖量费用、外运费用、填方费用分别为12.8万元、8万元、9.6万元,合计30.4万元;而与明挖法相比较,在开挖车站顶板上方的覆土方面,可以减少一半的土方量按7000m3考虑,节省外运费用、填方费用分别为14万元、21万元,合计35万元;如上所述,在土方开挖、外运、回填方面,与明挖法相比,本方法小计节省费用4.6万元。
83.2)本实施例中的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法在同时开工2个工作面的情况下,边坡锚固结构系统8增加可回收锚杆长度按照间距1.5m布置,沿着坡面设置3道锚杆,单根长度按照3m考虑,可得总长度按2160m,综合单价按照75元/m,一次施工总长度的一半1080m,可回收锚杆再利用1080m(按综合单价一半考虑),综合考虑增加费用12.15万元;边坡锚固结构系统8增加喷射混凝土面层厚度按150mm考虑,增加喷射混凝土按400m3,综合单价按照120元/m3,增加费用4.8万元;如前所述,在边坡锚固结构系统8方面,增加费用共计16.95万元。
84.(10)本实施例中的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法与明挖相比较,盖挖下进行土方开挖施工,开挖土方量52560m3综合单价相对增加60元/m3,增加费用315.36万元。
85.(11)本实施例中的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法与明挖相比较,盖挖下进行车站主体结构部分侧墙、中板、底板结构施工,混凝土量8000m3,混凝土综合单价相对增加50元/m3,增加费用40万元;钢筋量1440t,综合单价相对增加1000元/t,增加费用144万元;小计增加费用184万元。
86.(12)本实施例中的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法与明挖法(钻孔灌注桩+内支撑支护体系、地下连续墙加内支撑支护体系)相比,节省混凝土用量1590m3,每1m3混凝土碳排放量0.4t,减少碳排放量636t;节省钢筋用量276.9t,按每1t钢筋碳排放量2t,减少碳排放量553.8t;一个标准车站合计减少碳排放量1189.8t。
87.(13)本实施例中的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法与明挖法(钻孔灌注桩+内支撑支护体系、地下连续墙加内支撑支护体系)相比,开挖深度相同情况下,一个标准车站的拱形段长度按180m、宽度按20m、最小覆土厚度3m考虑,初步估算减少费用共计400+196.56+89+52.5+25.8+15.2+4.6-(16.95+315.36+184)=268.35万元。
88.(14)本实施例中的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法与明挖法(桩+锚索支护体系)相比,开挖深度相同情况下,一个标准车站的拱形段长度按180m、宽度按20m、最小覆土厚度3m考虑,初步估算减少费用共计400+194.4+52.5+25.8+15.2+4.6-(16.95+315.36+184)=177.19万元。
89.综上所述,与传统明挖法相比较,地下车站主体结构1建造采用先顺后逆明盖挖结合施工方法,支护结构2体系、土方施工费用及碳排放量对比见下表1。
90.表1基本费用及碳排放量对比表
[0091][0092]
采用先顺后逆明盖结合法施工,一个标准车站的拱形段实施段长度180m,宽度按20m考虑,顶板最小覆土厚度按3m考虑,暂不考虑工期和场地占用面积的情况下,在相同开挖深度情况下,相对桩(墙)支护体系,开挖深度相同下,减少费用268.35万元,减少碳排放量1189.8t;相对桩锚支护体系,开挖深度相同下,减少费用177.19万元。
[0093]
实施例2
[0094]
本发明的另一实施方式中,如图8所示,给出一种地下车站先顺后逆明盖结合施工方法。
[0095]
与实施例1的不同在于,本实施中,在地下车站主体结构1的车站底板和车站中板之间连接有立柱,车站底板通过立柱从水平方向的中间位置对车站中板进行支撑;在施作车站底板和底部侧墙5时,施作立柱。
[0096]
其他结构和施工过程与实施例1相同,在此不再赘述。
[0097]
实施例3
[0098]
本发明的另一实施方式中,如图9、图10所示,给出一种地下车站先顺后逆明盖结
合施工方法。
[0099]
与实施例1的不同在于,本实施中,先采用明挖法施工时,车站周边环境复杂,放坡开挖困难,采用可回收的拉森钢板桩11支护,施工完成后回收拉森钢板桩11。
[0100]
拉森钢板桩11顶部设有连接结构12,便于建立锚固体8.1和拉森钢板桩11之间的连接,拉森钢板桩11与支护结构2之间通过传力块13传递支护力。
[0101]
采用可回收的拉森钢板桩11,既能够回收绿色施工,又能节约成本。
[0102]
其他结构和施工过程与实施例1相同,在此不再赘述。
[0103]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征:
1.一种地下车站先顺后逆明盖结合施工方法,其特征在于,包括:施作支护结构,支护结构顶部预留钢筋,开挖土方形成边坡;施作车站顶板和顶部侧墙,预留钢筋连接顶部侧墙,建立车站顶板和顶部侧梁与支护结构之间的连接;回填覆土恢复车站上方地面,开挖车站顶板和顶部侧墙下方土体,施作车站中板和中部侧墙,建立车站中板和中部侧墙与支护结构之间的连接;开挖车站中板和中部侧墙下方土体,施作车站底板和底部侧墙,建立车站底板和底部侧墙与支护结构之间的连接。2.如权利要求1所述的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法,其特征在于,形成边坡后,施作边坡锚固结构系统和顶板用硬化结构垫层,边坡锚固结构系统包括喷射混凝土形成的结构面层和施于结构面层的可回收锚杆。3.如权利要求2所述的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法,其特征在于,在回填覆土前,拆除边坡锚固结构系统,回填所需要的覆土取土从下一施工段挖运。4.如权利要求1所述的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法,其特征在于,在施作车站顶板和顶部侧墙前,对车站顶板与支护结构的第一水平结合面、顶部侧墙和支护结构的第一竖向结合面进行凿毛、清洗、湿润处理。5.如权利要求4所述的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法,其特征在于,所述预留钢筋穿过第一水平结合面,第一竖向结合面铺设防水层。6.如权利要求1所述的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法,其特征在于,在施作车站中板和中部侧墙前,对车站顶板与车站中板的第二水平结合面、中部侧墙和支护结构的第二竖向结合面进行凿毛、清洗、湿润处理,施作中板用硬化结构垫层。7.如权利要求6所述的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法,其特征在于,所述第二竖向结合面铺设防水层。8.如权利要求1所述的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法,其特征在于,在施作车站底板和底部侧墙前,对车站中板与车站底板的第三水平结合面、底部侧墙和支护结构的第三竖向结合面进行凿毛、清洗、湿润处理,施作底板用硬化结构垫层。9.如权利要求8所述的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法,其特征在于,所述第三竖向结合面铺设防水层,底板用硬化结构垫层上方铺设防水层。10.如权利要求1所述的地下车站先顺后逆明盖结合施工方法,其特征在于,平整场地并施作降水井后施作支护结构,支护结构上部为支护结构施工槽部分,下部分为支护结构实际施工部分,成孔槽后,先吊装插入支护结构钢筋笼,支护结构钢筋笼顶部预留钢筋延伸出支护结构实际施工部分,浇筑支护结构混凝土,完成支护结构施工。
技术总结
本发明提供一种地下车站先顺后逆明盖结合施工方法,涉及地铁车站施工技术领域,针对目前地下车站施工复杂、占用使用场地时间长的问题,先采用明挖顺作法施工车站主体结构的顶板,顶板上方覆土回填,后采用盖挖逆作法施工剩余车站主体结构,缩短占用施工场地的时间,支护结构既作为车站主体永久结构的一部分共同参与抵抗地下水浮力作用,又发挥施工过程所需的临时支护作用,简化施工工序,从而减少对环境的影响。环境的影响。环境的影响。
技术研发人员:周志宇 李虎 韩刚 李福川 门燕青 姚晨晨 李大勇 李瑞 李中会 麻景瑞 周海祚 曹建新
受保护的技术使用者:济南轨道交通集团有限公司 山东轨道交通研究院有限公司
技术研发日:2023.05.17
技术公布日:2023/8/9
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