一种地铁车站顶板上翻梁及其节点的构造与施工方法技术

本发明专利技术涉及轨道交通地下工程建设技术领域，尤其涉及一种地铁车站顶板上翻梁及其节点的构造与施工方法，包括顶板、中柱和纵向设置的上翻梁，所述上翻梁与中柱连接的支座部分为内部埋设有H型钢的型钢混凝土梁，上翻梁的跨中部分为钢筋混凝土梁；所述型钢混凝土梁与顶板之间的钢筋贯通H型钢的腹板；所述中柱的柱筋经连接套筒、螺栓锚头以及90

【技术实现步骤摘要】
一种地铁车站顶板上翻梁及其节点的构造与施工方法


[0001]本专利技术涉及轨道交通地下工程建设
，尤其涉及一种地铁车站顶板上翻梁及其节点的构造与施工方法。

技术介绍

[0002]目前，地铁车站普遍采用设置纵梁的地下箱型框架结构体系，因其竖向荷载大，顶板纵梁梁高往往达到2m以上，占用了相当一部分建筑净空。特别是在站厅层，为了补偿纵梁梁高侵占的结构净空，往往需要增加车站楼层层高，造价增高；另一方面，由于内翻纵梁（即顶板纵梁下翻）对板下空间的分割，给站内综合管线敷设带来较大影响，综合管线及安装方案的合理性和灵活性大打折扣。因此，大多数情况下是将顶板纵梁上翻，形成所谓的上翻梁。
[0003]顶板纵梁上翻，如图1所示：上翻梁截面尺寸为1000mm
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1800mm，顶板厚800mm，车站顶板覆土厚度为3m。其存在如下缺点：1）顶板纵梁上翻1000mm，对于地下错综复杂的管线布置，较大的上翻高度易造成市政管线回迁困难，也相应地减少管线覆土厚度，增大管线被路面荷载碾压破坏的可能性。2）现有上翻梁采用的是钢筋混凝土结构，需要设置足够的梁高以满足结构受力的要求，由于其具有荷载大的特点，梁的中下部在较大的受力和弯矩作用下，极易出现混凝土开裂现象，且裂缝大小超过规范限值。3）上翻梁将基坑切割成狭小空间，过大的上翻高度，将导致无法对顶板上方覆土回填采用大型机械进行充分碾压施工，降低地铁上方路基碾压密实度，影响施工质量。4）对于大跨地下结构，因为竖向荷载大，所以梁的截面尺寸大，进而导致配筋量大，混凝土使用量较多，结构自重也较大，不利于节约材料降低成本，影响钢筋混凝土梁的经济性。
[0004]型钢混凝土结构是指在轧制或焊接型钢钢梁周围配置纵向钢筋和箍筋，并浇筑混凝土的一种组合结构型式。其结合了钢筋混凝土结构和钢结构的优点，具有承载力高、刚度大、抗震性能好、截面尺寸小、防火性能好、耐久性强、节省钢材等优点。地铁车站对空间跨度的要求较大，而通过在混凝土梁内增设型钢，既可以优化梁截面尺寸，又能满足地下结构对大开间大跨度的要求，从而进一步提高结构的安全性和承载能力。
[0005]目前，国内外学者对常规的钢筋混凝土梁
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型钢混凝土柱节点、型钢混凝土梁
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型钢混凝土柱节点的深化设计已有丰富的研究成果，并且也有大量的工程应用案例。而对于型钢混凝土梁
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钢筋混凝柱组合节点形式，却鲜有研究。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种地铁车站顶板上翻梁及其节点的构造与施工方法，该构造提高了上翻梁结构的抗弯、抗剪承载力，改善车站结构的抗渗性，解决现有钢筋混凝土上翻梁存在的问题，提高结构的整体性能。
[0007]本专利技术的技术方案在于：一种地铁车站顶板上翻梁及其节点的构造，包括顶板、中柱和纵向设置的上翻梁，所述上翻梁与中柱连接的支座部分为内部埋设有H型钢的型钢混
凝土梁，上翻梁的跨中部分为钢筋混凝土梁；所述型钢混凝土梁与顶板之间的钢筋贯通H型钢的腹板；所述中柱的柱筋经连接套筒、螺栓锚头以及90
°
弯钩贯通穿过型钢混凝土梁与型钢混凝土梁实现连接。
[0008]进一步地，所述H型钢的两端分别由柱节点向柱节间延伸1.8m，H型钢的上、下翼缘均沿长度方向间隔焊接栓钉。
[0009]进一步地，所述H型钢的腹板沿长度方向间隔开设有板筋穿孔，所述顶板的板面筋横向贯穿板筋穿孔，顶板的板底筋自然弯曲从型钢混凝土梁的梁底纵筋上侧贯通穿过。
[0010]进一步地，所述H型钢的下翼缘开设有用于部分柱筋向顶板纵梁延伸锚固的柱筋穿孔，H型钢的腹板上还竖向间隔开设置有柱箍筋穿孔，伸入型钢混凝土梁内的柱筋由贯穿柱箍筋穿孔的柱箍筋锚固。
[0011]进一步地，所述柱箍筋为U型开孔箍，柱箍筋穿过H型钢的腹板后焊接成封闭箍筋，位于H型钢腹板上的上下相邻两柱箍筋的焊接位置错开。
[0012]进一步地，位于型钢混凝土梁的节点处，柱筋向外弯折90
°
锚固在上翻梁或顶板内；当柱筋被H型钢的翼缘阻挡无法形成直线贯通时，柱筋穿过H型钢的下翼缘伸至柱顶，并焊接螺栓锚头；当位于中间的柱筋无法避开H型钢的下翼缘，通过连接套筒焊接在H型钢的下翼缘表面。
[0013]进一步地，所述上翻梁两侧的纵向构造钢筋经拉筋与梁腹板连接。
[0014]进一步地，位于型钢混凝土梁中，所述H型钢的腹板两侧自上而下均固定有连接板，连接板的圆孔内挂有一端为90
°
弯钩的支座拉筋，所述支座拉筋的另一端为180
°
的弯钩，并挂在梁构造钢筋和箍筋的交接处。
[0015]进一步地，位于钢筋混凝土梁中，自上而下间隔设置有跨中拉筋，所述跨中拉筋两端均为180
°
的弯钩，并分别挂于两侧的梁构造钢筋和箍筋的交接处。
[0016]一种应用地铁车站顶板上翻梁及其节点的构造的施工方法，步骤如下：1）节点深化设计：将型钢混凝土梁
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钢筋混凝土柱节点连接构造应用CAD和三维建模技术，深化设计节点处钢筋排布以及精确定位H型钢的腹板和下翼缘开孔位置，以及连接板的焊接位置；2）型钢混凝土梁钢骨加工制作：根据H型钢构件尺寸图及深化设计后的上翻梁
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顶板
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中柱节点施工图，对H型钢部件进行组装焊接，并在需要穿孔的位置进行开孔；3）栓钉和连接板焊接：按设计位置和间距在H型钢的上、下翼缘焊接栓钉；根据节点施工图中连接板所在位置，在H型钢的腹板上焊接连接板；4）梁底模板铺设：钢筋混凝土柱浇筑至设计标高，在柱顶预埋定位钢板，便于H型钢布置时定位准确；然后安装梁底模板，并拉线找直；5）支撑体系架设：根据H型钢的标高和构件尺寸，在梁底焊接钢筋支架用以支撑H型钢；6）梁底纵向钢筋布置：梁底模板铺设及支撑体系架设完毕后，布置H型钢混凝土梁的梁底纵向钢筋；7）H型钢吊装：将预制好的H型钢运至施工现场，待浇筑好的柱混凝土强度达到设计强度后，用塔吊将H型钢吊运至梁模板支撑体系上并找准位置；并使梁翼缘板内的柱筋穿过H型钢下翼缘上的预留孔，位于中间的柱筋通过连接套筒焊接在H型钢的下翼缘表面；
8）节点处柱箍筋安装：节点核心区部分柱箍筋采用U型开孔箍，现场穿过H型钢的腹板后再焊接成封闭箍筋，上下相邻两柱箍筋的焊接位置错开；9）节点处板筋安装：板面筋从H型钢腹板的预留孔内贯通穿过，板底筋自然弯曲从梁底纵筋上侧贯通穿过；10）梁外围钢筋安装：型钢混凝土梁的支座拉筋一端为180
°
的弯钩，挂在梁构造钢筋和箍筋的交接处，另一端为90
°
的弯钩，挂于连接板的圆孔内；钢筋混凝土梁的跨中拉筋两端都是180
°
的弯钩，分别挂在梁构造钢筋与箍筋的交接处；型钢混凝土梁的箍筋，可将箍筋自弯钩处掰开，套入主梁后复原、绑扎、固定后，再焊接弯钩；11）梁侧模安装、加固：安装上翻梁侧模，并在侧模之间安装对拉螺栓加固；12）混凝土浇筑：先浇筑梁柱节点处混凝土，再浇筑梁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地铁车站顶板上翻梁及其节点的构造，包括顶板、中柱和纵向设置的上翻梁，其特征在于，所述上翻梁与中柱连接的支座部分为内部埋设有H型钢的型钢混凝土梁，上翻梁的跨中部分为钢筋混凝土梁；所述型钢混凝土梁与顶板之间的钢筋贯通H型钢的腹板；所述中柱的柱筋经连接套筒、螺栓锚头以及90
°
弯钩贯通穿过型钢混凝土梁与型钢混凝土梁实现连接。2.根据权利要求1所述的一种地铁车站顶板上翻梁及其节点的构造，其特征在于，所述H型钢的两端分别由柱节点向柱节间延伸1.8m，H型钢的上、下翼缘均沿长度方向间隔焊接栓钉。3.根据权利要求1所述的一种地铁车站顶板上翻梁及其节点的构造，其特征在于，所述H型钢的腹板沿长度方向间隔开设有板筋穿孔，所述顶板的板面筋横向贯穿板筋穿孔，顶板的板底筋自然弯曲从型钢混凝土梁的梁底纵筋上侧贯通穿过。4.根据权利要求1、2或3所述的一种地铁车站顶板上翻梁及其节点的构造，其特征在于，所述H型钢的下翼缘开设有用于部分柱筋向顶板纵梁延伸锚固的柱筋穿孔，H型钢的腹板上还竖向间隔开设置有柱箍筋穿孔，伸入型钢混凝土梁内的柱筋由贯穿柱箍筋穿孔的柱箍筋锚固。5.根据权利要求4所述的一种地铁车站顶板上翻梁及其节点的构造，其特征在于，所述柱箍筋为U型开孔箍，柱箍筋穿过H型钢的腹板后焊接成封闭箍筋，位于H型钢腹板上的上下相邻两柱箍筋的焊接位置错开。6.根据权利要求1、2、3或5所述的一种地铁车站顶板上翻梁及其节点的构造，其特征在于，位于型钢混凝土梁的节点处，柱筋向外弯折90
°
锚固在上翻梁或顶板内；当柱筋被H型钢的翼缘阻挡无法形成直线贯通时，柱筋穿过H型钢的下翼缘伸至柱顶，并焊接螺栓锚头；当位于中间的柱筋无法避开H型钢的下翼缘，通过连接套筒焊接在H型钢的下翼缘表面。7.根据权利要求1、2、3或5所述的一种地铁车站顶板上翻梁及其节点的构造，其特征在于，所述上翻梁两侧的纵向构造钢筋经拉筋与梁腹板连接。8.根据权利要求7所述的一种地铁车站顶板上翻梁及其节点的构造，其特征在于，位于型钢混凝土梁中，所述H型钢的腹板两侧自上而下均固定有连接板，连接板的圆孔内挂有一端为90
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弯钩的支座拉筋，所述支座拉筋的另一端为180
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的弯钩，并挂在梁构造钢筋和箍筋的交接处。9.根据权利要求7所述的一种地铁车站顶板上翻梁及其节点的构造，其特征在于，位于钢筋混凝土梁中，自上而下间隔设置有跨中拉筋，所述跨中拉筋两端均为180
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄文金，卓少琳，陈逸君，林本清，温银龙，朱志勇，
申请(专利权)人：福建农林大学，
类型：发明
国别省市：