密贴式明暗挖结合地铁车站结构及其施工方法技术

本发明专利技术涉及地铁设计和施工领域，旨在解决地铁车站占地、拆迁及控制暗挖规模、施工难度、风险等问题，提供密贴式明暗挖结合地铁车站结构及其施工方法。密贴式明暗挖结合地铁车站的施工方法包括：确定明暗挖范围及分界线；明挖部分设置围护桩；施工暗挖横向管棚；开挖至明挖部分基底，施做抗拔结构、防水及明挖主体，并预留明暗挖接口处钢筋接驳器，回填覆土；施工超前小导管；破除明暗挖横向分界处的明挖围护桩，按台阶法纵向分导洞施工暗挖部分；施做暗挖二衬；分段破除明暗挖纵向分界处的明挖围护桩及暗挖初支，施做明暗挖接口处顶板及底板的连接结构及防水体系。本发明专利技术的有益效果是避免拆迁，控制风险和投资，保证工程进度，降低协调难度。

【技术实现步骤摘要】
密贴式明暗挖结合地铁车站结构及其施工方法
本专利技术涉及地铁设计及施工领域，具体而言，涉及密贴式明暗挖结合地铁车站结构及其施工方法。
技术介绍
地铁车站在有明挖施工条件的情况下，且顶板覆土较少时，一般明挖施工难度小、风险小、施工速度快、经济。随着各大城市轨道交通建设的快速发展，地铁线网日益密集，受环境条件、地质条件等因素影响，车站结构布置形式呈现多样化。施工方法也从简单、直接的明挖法逐渐发展为全盖挖法、半盖挖法、暗挖法和明暗挖结合法等。但在城市繁华区域地铁车站站位布置受地面交通、地下管线、管廊、周边建筑物、既有轨道交通结构及规划控制地块等条件限制，部分车站不具备全明挖或盖挖等方案实施条件，而全暗挖方案造价高、工期长、施工难度大、风险高。在此情况下，便于因地制宜、灵活选择的明暗挖结合方案在地铁车站工程中被广泛采用。根据近年来的工程实践，明暗挖结合型式车站大致分为以下几种类型：纵向分段式明暗挖结合方案(图12、图13)；左、右线分开式明暗挖结合方案(如图14)；功能分区式明暗挖结合方案(如图15)。图12为两端明挖、中间暗挖，图13为中间明挖、两端暗挖。对于纵向分段式明暗挖结合方案，其暗挖隧道断面大，对地质条件依懒性高，造价高，施工风险高、难度大、进度慢。部分纵向分段式结合方案因地质或环境等条件限制，其暗挖层数受限，对车站功能影响较大。如两端明挖、中间暗挖方案中，车站的整体布局呈“端厅式”,由于两端站厅互不连通，运营管理不便，通行效率低；中间明挖、两端暗挖方案中，由于车站长度受限，公共区面积压缩，集散能力降低，设备布置困难。如图14左线明挖、右线暗挖，其暗挖侧需设置一定宽度的侧站台，暗挖断面较纵向分段式小，较密贴式大；左右线(明挖与暗挖)间采用通道连接，对车站使用功能影响较大；左右线线间距需加大，对于道路狭窄或周边建、构筑物较为密集区段，车站及区间下穿的建构筑物增多，加大了施工风险及难度，或增加线路切割临近地块的范围。站厅宽度受限，站厅公共区面积窄小，集散能力低，管理使用不便；设备布置困难；车站主要客流区域采用通道连接，建筑功能较差。如图15所示的站台暗挖、站厅及设备层明挖，左右线均采用暗挖施工并设置侧站台，暗挖断面相对较大，左右线之间采用通道连接，站台层与站厅层之间采用通道连接。左右线间距较大，车站及区间下穿的建构筑物增多，或增加线路切割临近地块的范围，或对周边可利用场地需求较大。站厅宽度受限，站厅公共区面积窄小，集散能力低，管理使用不便；设备布置困难，或对设备功能要求较高；车站主要客流区域采用通道连接，建筑功能较差。综上所述，传统的明暗挖结合车站形式虽然能保证可实施性，但存在以下问题：暗挖断面尺寸及长度较大，施工难度大、风险高；线间距大，切割地块范围大，对城市规划影响较大，且下穿建筑数量增加；设备布置困难，或对设备功能要求较高；主要功能区分散或采用通道连接，运营管理不便，建筑功能缺失；限制相邻区间的工法选择等。
技术实现思路
本方案的目的在于，克服现有技术中存在的上述问题，提出一种密贴式明暗挖结合地铁车站结构及其施工方法，避免拆迁，保证工程进度，降低协调难度，减少工程投资，施工难度及风险较小，维持地下箱型框架结构体系不变，对建筑功能和运营管理基本无影响，对相邻区间工法选择无限制。专利技术的实施例是这样实现的：一种密贴式明暗挖结合地铁车站的施工方法，其包括：步骤1：确定明暗挖范围及分界线；步骤2：明挖部分设置明挖围护桩，随挖随撑，开挖至暗挖横向管棚设计位置下方；步骤3：在明暗挖纵向分界处的明挖围护桩上进行沿车站横向设置的暗挖横向管棚的施工；步骤4：继续向下开挖至明挖部分基底，施做抗拔结构，自下而上施做明挖防水体系及明挖主体，并预留明暗挖接口处钢筋接驳器，回填覆土；步骤5：明挖主体结构施工完成后，自明暗挖接口横向分界处沿车站纵向进行超前小导管的施工；步骤6：在横向管棚和超前小导管的支护下，沿车站纵向破除明暗挖分界处的明挖围护桩，按台阶法分导洞施工暗挖部分，并施做暗挖初支结构及临时仰拱；步骤7：待暗挖进洞一定长度后，施做暗挖二衬的底板、矮边墙及相应防水体系，并预留明暗挖接口处钢筋接驳器；步骤8：待暗挖二衬的底板及矮边墙达到设计强度后，纵向分段拆除临时仰拱，并及时施做暗挖二衬的侧墙、顶板及相应防水体系，并预留明暗挖接口处钢筋接驳器；暗挖二衬达到设计强度后，架设临时竖向支撑，并采用素混凝土回填暗挖初支结构顶部与暗挖二衬之间的空隙，依次完成所有暗挖二衬施工；步骤9：暗挖二衬施工完成且达到设计强度后，纵向分段破除明暗挖接口顶板处明挖围护桩及暗挖初支结构，施做明暗挖接口处的顶板连接结构及防水体系，将接口处明暗挖顶板连接为一体；步骤10：待明暗挖接口处连接顶板达到设计强度后，破除与步骤9对应段明暗挖接口底板处的明挖围护桩及暗挖初支结构，施做明暗挖接口处的底板连接结构及防水体系，将接口处明暗挖底板连接为一体；依次完成所有明暗挖接口处的顶板、底板连接结构及相应位置的防水体系。采用本方案公开的上述方法的有益效果是：能够避免拆迁，保证工程进度，降低协调难度，减少工程投资，施工难度及风险较小，维持地下箱型框架结构体系不变，对建筑功能和运营管理基本无影响，对相邻区间工法选择无限制。在一种实施方式中：所述横向管棚施工前，在相邻的明挖围护桩上横向水平开孔；所述横向管棚采用跳孔施做，施做间隔不小于2个孔，单孔成孔后，立即下管注浆填充。在一种实施方式中：步骤4中浇筑完成明挖主体的地下三层结构后，施做竖向支撑，并施做传力板；其中传力板与明挖围护桩及明挖主体的侧墙采用钢筋牢固连接；待地下二层浇筑完成后，地下二层临近建筑物侧边跨采用素混凝土回填。在一种实施方式中：步骤6中，暗挖的断面为直墙拱形断面。在一种实施方式中：步骤8中所述临时仰拱分段拆除长度为4m～6m，并随暗挖二衬的浇筑高度分层拆除临时仰拱，且每次只拆除一段，待已拆除段暗挖二衬达到设计强度后，进行下一段临时仰拱拆除及暗挖二衬浇筑。在一种实施方式中：步骤9中暗挖二衬与暗挖初支结构密贴，暗挖初支结构与明挖围护桩密贴。在一种实施方式中：步骤9中，所述明挖围护桩及暗挖初支结构分段拆除长度取4m～6m，且每次只拆除一段，待步骤10完成且达到设计强度后，再进行下一段拆除及浇筑连接结构。本专利技术实施例还提供一种密贴式明暗挖结合地铁车站结构，其包括由若干明挖围护桩围成的明挖区域和建筑物下方的暗挖区域；所述建筑物下方具有暗挖初支结构及暗挖二衬，所述暗挖初支结构上方具有横向管棚及纵向超前小导管，所述暗挖初支结构顶部与暗挖二衬之间空隙采用素混凝土回填，所述暗挖二衬通过竖向支撑进行临时支撑，所述暗挖二衬形成“倒U型梁”实现受力转换；所述明挖区域内具有明挖主体，所述明挖主体地下三层明暗挖接口处结构通过竖向支撑进行临时支撑并通过传力板进行受力转换，所述明挖主体地下二层临近建筑物侧边跨采用素混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种密贴式明暗挖结合地铁车站的施工方法，其特征在于，包括：/n步骤1：确定明暗挖范围及分界线；/n步骤2：明挖部分设置明挖围护桩，随挖随撑，开挖至暗挖横向管棚设计位置下方；/n步骤3：在明暗挖纵向分界处的明挖围护桩上进行沿车站横向设置的暗挖横向管棚的施工；/n步骤4：继续向下开挖至明挖部分基底，施做抗拔结构，自下而上施做明挖防水体系及明挖主体，并预留明暗挖接口处钢筋接驳器，回填覆土；/n步骤5：明挖主体结构施工完成后，自明暗挖接口横向分界处沿车站纵向进行超前小导管的施工；/n步骤6：在横向管棚和超前小导管的支护下，沿车站纵向破除明暗挖分界处的明挖围护桩，按台阶法分导洞施工暗挖部分，并施做暗挖初支结构及临时仰拱；/n步骤7：待暗挖进洞一定长度后，施做暗挖二衬的底板、矮边墙及相应防水体系，并预留明暗挖接口处钢筋接驳器；/n步骤8：待暗挖二衬的底板及矮边墙达到设计强度后，纵向分段拆除临时仰拱，并及时施做暗挖二衬的侧墙、顶板及相应防水体系，并预留明暗挖接口处钢筋接驳器；暗挖二衬达到设计强度后，架设临时竖向支撑，并采用素混凝土回填暗挖初支结构顶部与暗挖二衬之间的空隙，依次完成所有暗挖二衬施工；/n步骤9：暗挖二衬施工完成且达到设计强度后，纵向分段破除明暗挖接口顶板处明挖围护桩及暗挖初支结构，施做明暗挖接口处的顶板连接结构及防水体系，将接口处明暗挖顶板连接为一体；/n步骤10：待明暗挖接口处连接顶板达到设计强度后，破除与步骤9对应段明暗挖接口底板处的明挖围护桩及暗挖初支结构，施做明暗挖接口处的底板连接结构及防水体系，将接口处明暗挖底板连接为一体；依次完成所有明暗挖接口处的顶板、底板连接结构及相应位置的防水体系。/n...

【技术特征摘要】
1.一种密贴式明暗挖结合地铁车站的施工方法，其特征在于，包括：
步骤1：确定明暗挖范围及分界线；
步骤2：明挖部分设置明挖围护桩，随挖随撑，开挖至暗挖横向管棚设计位置下方；
步骤3：在明暗挖纵向分界处的明挖围护桩上进行沿车站横向设置的暗挖横向管棚的施工；
步骤4：继续向下开挖至明挖部分基底，施做抗拔结构，自下而上施做明挖防水体系及明挖主体，并预留明暗挖接口处钢筋接驳器，回填覆土；
步骤5：明挖主体结构施工完成后，自明暗挖接口横向分界处沿车站纵向进行超前小导管的施工；
步骤6：在横向管棚和超前小导管的支护下，沿车站纵向破除明暗挖分界处的明挖围护桩，按台阶法分导洞施工暗挖部分，并施做暗挖初支结构及临时仰拱；
步骤7：待暗挖进洞一定长度后，施做暗挖二衬的底板、矮边墙及相应防水体系，并预留明暗挖接口处钢筋接驳器；
步骤8：待暗挖二衬的底板及矮边墙达到设计强度后，纵向分段拆除临时仰拱，并及时施做暗挖二衬的侧墙、顶板及相应防水体系，并预留明暗挖接口处钢筋接驳器；暗挖二衬达到设计强度后，架设临时竖向支撑，并采用素混凝土回填暗挖初支结构顶部与暗挖二衬之间的空隙，依次完成所有暗挖二衬施工；
步骤9：暗挖二衬施工完成且达到设计强度后，纵向分段破除明暗挖接口顶板处明挖围护桩及暗挖初支结构，施做明暗挖接口处的顶板连接结构及防水体系，将接口处明暗挖顶板连接为一体；
步骤10：待明暗挖接口处连接顶板达到设计强度后，破除与步骤9对应段明暗挖接口底板处的明挖围护桩及暗挖初支结构，施做明暗挖接口处的底板连接结构及防水体系，将接口处明暗挖底板连接为一体；依次完成所有明暗挖接口处的顶板、底板连接结构及相应位置的防水体系。


2.根据权利要求1所述的密贴式明暗挖结合地铁车站的施工方法，其特征在于：
所述横向管棚施工前，在相邻的明挖围护桩上横向水平开孔；所述横向管棚采用跳孔施做，施做间隔不小于2个孔，单孔成孔后，立即下管注浆填充。


3.根据权利要求1所述的密贴式明暗挖结合地铁车站的施工方法，其特征在于：
步骤4中浇筑完成明挖主体的地下三层结构后，施做竖向支撑，并施做传力板；其中传力板与明挖围护桩及明挖主体的侧墙采...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冀伟，吴起，何伟，唐凯，卢致强，钟扬，刘建伟，申小兵，曹平，程韬，刘洋，李果，刘春宇，曾理彬，张骐，
申请(专利权)人：成都市建筑设计研究院，
类型：发明
国别省市：四川;51