一种地铁暗挖车站施工期间全车站止水的结构及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种地铁暗挖车站施工期间全车站止水的结构及其施工方法，所述止水结构包括暗挖车站内围护桩、围护桩间止水结构、基坑底部止水帷幕，所述围护桩间止水结构与围护桩共同作用形成开挖面侧壁止水结构，所述基坑底部止水帷幕为通过对基坑底部土体进行加固形成隔水层，隔水层与车站底板之间设置缓冲层不加固。所述开挖面侧壁止水结构与基底止水帷幕相结合形成箱体，隔绝地下水进入开挖范围内。本发明专利技术在暗挖车站施工期间将咬合桩和旋喷桩施工进行结合的止水方法解决了地铁暗挖车站施工期间全车站止水问题，在保证安全的前提下，避免了地铁降水施工过程中地下水资源的浪费，节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种地铁暗挖车站施工期间全车站止水的结构及其施工方法
：本专利技术属于地下结构领域，尤其涉及一种地铁暗挖车站施工期间全车站止水的结构及其施工方法。
技术介绍
：暗挖车站施工，一般降水先行，但为加强北京市地下水资源的管理和保护，减少水资源的浪费，防止相关地质灾害，北京市建设委员会、北京市水务局于2007年印发《北京市建设工程施工降水管理办法》，遵循保护优先、合理抽取、抽水有偿、综合利用的原则，对建设工程施工降水的监督管理。为进一步推进资源全面节约和循环利用，推动形成绿色发展方式和生活方式，财政部、国家税务总局、水利部于2017年联合发布的《扩大水资源税改革试点实施办法》，严格控制地下水过量开采，随后北京市也相应发布了实施办法，明确了北京市疏干降排地下水税额为4.3元/方。地铁建设如仍采用降水施工将产生高额的费用，在政策及水资源保护的大趋势下，地铁建设的地下水控制方案需更多的采用止水方案。目前，一般的止水方法有注浆止水帷幕、冻结法和结构法。冻结法在技术上应用于大型地下空间开挖止水领域是切实可行的，但其造价太高；注浆止水帷幕一般采用深孔注浆和高压旋喷桩，深孔注浆在富水卵石地层效果难以保证；结构法一般采用地下连续墙和咬合桩，但暗挖车站空间受限，地下连续墙难以实施。因此希望有一种地铁暗挖车站施工期间全车站止水的施工方法，能够适用于暗挖车站且在施工期间便可施工的止水结构及其施工方法。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种地铁暗挖车站施工期间全车站止水的结构及其施工方法来解决现有技术存在的上述问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种地铁暗挖车站施工期间全车站止水的结构，包括暗挖车站内围护桩、围护桩间止水结构、基坑底部止水帷幕，所述围护桩间止水结构与围护桩共同作用形成开挖面侧壁止水结构，所述基坑底部止水帷幕为通过对基坑底部土体进行加固形成隔水层，隔水层与车站底板之间设置缓冲层不加固。所述开挖面侧壁止水结构与基底止水帷幕相结合形成箱体，隔绝地下水进入开挖范围内。优选地，所述围护桩间止水结构为在车站围护桩之间增加素混凝土桩，素桩与围护桩间形成咬合，咬合厚度为300～350mm，素桩桩径和桩间距与围护桩相同，桩长长于基坑底部隔水层下边线2～3m。优选地，所述基坑底部加固形成的隔水层厚度为5～6m，隔水层上边线距车站基坑底4～5m作为缓冲层不加固。优选地，所述基坑底部加固形成的隔水层内设置旋喷桩，梅花型布置，桩径1500mm，桩间距1300mm，排距为1100mm，桩间搭接200mm。本专利技术还提供一种地铁暗挖车站施工期间全车站止水的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)暗挖地铁车站施工至围护桩节点，进行侧壁止水结构施工，即AB型咬合桩施工，先施工A型素桩，再施工B型钢筋混凝土桩，采用机械成孔，直至全部桩施工完成。(2)继续施工车站桩顶冠梁、安装钢管柱系统以及施工顶纵梁结构，并预留主拱二衬的钢筋接头，铺设防水层、回填顶纵梁上的空间，开挖主拱土体，施做初支扣拱，逐段拆除导洞边墙，铺设防水层，立模浇筑二衬扣拱；土方开挖至地下水位线上1～2m处，保证4～5m施工高度，进行基坑底部的止水帷幕施工。(3)超级旋喷桩封底施工：采用全套管钻机进行引孔至隔水层底部，随后安装喷射注浆管至孔底进行喷射注浆，喷射注浆参数水泥浆压力达到28～32MPa，水泥浆浆液流量达到350L/min，空气压力达到0.7～1MPa，空气流量达到5.5m3/min，即可随喷随转随提升，提升速度10～15min/m，旋转速度8～10r/min，水泥掺量不小于35％。(4)旋喷封底完成，土方开挖前打设疏干井将车站基坑内的水抽排同时检测止水效果：土方开挖前打设疏干井，通过抽排水观测疏干井内水位变化，若无变化，表明止水效果达标。(5)开挖过程中记录桩体咬合情况，预判侧壁渗漏水点提前打设旋喷桩或注浆进行补强，确保安全后再进行开挖；(6)土方开挖，施工车站剩余结构；止水作业完成后，进行车站中板、侧墙、底纵梁及底板结构的施工，开挖过程中若出现渗水点及时进行注浆封堵处理。优选地，所述步骤(1)中，所述步骤(1)中，对于AB型咬合桩施工，“跳一打一”施工A桩，完成后再施工B桩，其施工流程为A1→A2→……→An→B1→B2→……→Bn。在B型桩成孔后，在孔内设置2根注浆管，位于结构外侧、相邻桩交点处，对含水层段进行侧注浆。优选地，所述步骤(1)中，对于素桩，其材料抗压强度为5～8Mpa，便于后续施工的钢筋混凝土桩钻凿切割，能够保证咬合厚度，具有抗渗性能，保证止水效果。优选地，所述步骤(3)中，对于超级旋喷桩，相比普通旋喷桩，其成桩直径在地层N值为50～100的沙质土、粘性土中能够达到1.5～2m，水泥浆浆液流量达到350L/min。本专利技术提供了一种地铁暗挖车站施工期间全车站止水的结构及其施工方法，能够适用于暗挖车站且在施工期间便可施工的止水结构及其施工方法。【附图说明】：图1为一个实施例中地铁暗挖车站止水结构施工示意图。图2为一个实施例中地铁暗挖车站咬合桩施工平面示意图。图3为一个实施例中地铁暗挖车站底部旋喷桩施工平面示意图。图中：1、车站主体导洞2、侧壁咬合桩3、中柱4、冠梁5、顶纵梁6、初支扣拱7、二衬扣拱8、侧墙施工缝9、旋喷桩工作面10、地下水位线11、车站底板12、基底旋喷隔水层13、缓冲层14、旋喷桩15、A型素桩16、B型钢筋混凝土桩17、注浆管【具体实施方式】：为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在本专利技术一宽泛实施例中，一种地铁暗挖车站施工期间全车站止水的施工方法，所述止水方法是在暗挖车站施工期间把咬合桩和超级旋喷桩结合运用到暗挖车站的止水施工中，开挖面侧壁咬合桩及基底旋喷桩共同作用形成箱体，隔绝地下水进入开挖范围内。如图1-3所示，地铁暗挖车站施工期间全车站止水的结构包括：侧壁咬合桩2、基底旋喷隔水层12和缓冲层13，所述侧壁咬合桩为在车站侧壁直径800mm的围护桩桩间增加一个同直径的素混凝土桩，每两根桩咬合厚度300mm，形成一排密实的桩，防止地下水从侧壁涌入开挖区域，素桩桩长长于基坑底部隔水层下边线3m；所述基底旋喷隔水层为结合基坑底部的粘土及粉细砂地层，采用旋喷形式对车站底部土体进行加固形成隔水层，防止地下水从车站底部涌入基坑内，旋喷桩直径1500mm，桩间距1300mm，排距为1100mm，桩间搭接200mm，加固隔水层厚度为5m，隔水层上边线与车站基坑底之间有5m的卵石层作为缓冲层不进行加固，便于现场抽排水和土方开挖施工。本本专利技术实施例还提供一种暗挖车站施工期间施工的全车站止水的施工方法，包括以下步骤：(1)暗挖地铁车站施工至围护桩节点，进行侧壁止水结构施工：本实施例中使用PBA工法施工，主体导洞开挖完成后，进行AB型咬合桩施工，先施工A型素桩，再施工B型钢筋混凝土桩，采用机械成孔，直至全部桩施工完成。“跳一打一”施工A桩，完成后再施工B桩，其施工流程为A1→A2→……→An→B1→B2→……→Bn。A型素桩材料抗压强度为5～8Mpa，便于后续施工的B型钢筋混凝土桩钻凿切割，能够保证咬合厚度，具有抗渗性能，保证止水效果。在B型桩成孔后，在孔内设置2根注本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地铁暗挖车站施工期间全车站止水的结构，其特征在于，包括暗挖车站内围护桩、围护桩间止水结构、基坑底部止水帷幕，所述围护桩间止水结构与围护桩共同作用形成开挖面侧壁止水结构，所述基坑底部止水帷幕为通过对基坑底部土体进行加固形成隔水层，隔水层与车站底板之间设置缓冲层不加固；所述开挖面侧壁止水结构与基底止水帷幕相结合形成箱体，隔绝地下水进入开挖范围内。

【技术特征摘要】
1.一种地铁暗挖车站施工期间全车站止水的结构，其特征在于，包括暗挖车站内围护桩、围护桩间止水结构、基坑底部止水帷幕，所述围护桩间止水结构与围护桩共同作用形成开挖面侧壁止水结构，所述基坑底部止水帷幕为通过对基坑底部土体进行加固形成隔水层，隔水层与车站底板之间设置缓冲层不加固；所述开挖面侧壁止水结构与基底止水帷幕相结合形成箱体，隔绝地下水进入开挖范围内。2.根据权利要求1所述的地铁暗挖车站施工期间全车站止水的结构，其特征在于，所述围护桩间止水结构为在车站围护桩之间增加素混凝土桩，素桩与围护桩间形成咬合，咬合厚度为300～350mm，素桩桩径和桩间距与围护桩相同，桩长长于基坑底部隔水层下边线2～3m。3.根据权利要求1所述的地铁暗挖车站施工期间全车站止水的结构，其特征在于，所述基坑底部加固形成的隔水层厚度为5～6m，隔水层上边线距车站基坑底4～5m作为缓冲层不加固。4.根据权利要求1所述的地铁暗挖车站施工期间全车站的止水结构，其特征在于，所述基坑底部加固形成的隔水层内设置旋喷桩，呈梅花型布置，桩径1500mm，桩间距1300mm，排距为1100mm，桩间搭接200mm。5.如权利要求1-4任意一项所述止水结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)暗挖地铁车站施工至围护桩节点，进行侧壁止水结构施工，即AB型咬合桩施工，先施工A型素桩，再施工B型钢筋混凝土桩，采用机械成孔，直至全部桩施工完成；(2)继续施工车站桩顶冠梁、安装钢管柱系统以及施工顶纵梁结构，并预留主拱二衬的钢筋接头，铺设防水层、回填顶纵梁上的空间，开挖主拱土体，施做初支扣拱，逐段拆除导洞边墙，铺设防水层，立模浇筑...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金伟，姜华龙，徐骞，营升，熊桂荣，王振，
申请(专利权)人：中铁十八局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12