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CN116816397A - 一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的施工方法 - Google Patents

一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的施工方法 Download PDF

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CN116816397A CN202310810431.3A CN202310810431A CN116816397A CN 116816397 A CN116816397 A CN 116816397A CN 202310810431 A CN202310810431 A CN 202310810431A CN 116816397 A CN116816397 A CN 116816397A
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Abstract

本发明公开了一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的施工方法,其包括先开挖明挖基坑至暗挖工作面施作管幕,然后根据设计要求开挖两个侧导洞并施作边桩及冠梁,之后开挖两个中导洞,施作二衬拱盖,依次开挖拱盖下岩土体及架设砼支撑、钢支撑至车站隧道底面,最后浇筑垫层、敷设防水板并回筑封闭主体结构。该施工方法有效解决了管线迁改、交通导改等对路面产生的影响,与传统的侧洞法和PBA工法相比,施工工序更简便、支护体系更简单、废弃工程量更少,并且大跨度结构及防水质量更容易得到保证,从而实现了施工空间大、效率高、工期短、风险小的优势,与传统的拱盖法相比,结构埋深更浅、结构体系的稳定性更好、地层适用性更广。

Description

一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的施工方法
技术领域
本发明涉及地下工程施工技术领域,公开了一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的施工方法。
背景技术
随着全国各大城市轨道交通建设,位于城市道路路口交通繁忙区及地下管线密集区的地铁车站越来越多,为不影响地面交通及减少管线迁改,越来越多的车站在路口处采用浅埋暗挖法施工,且市区内的车站埋深均较浅,此类工程具有工期长、风险大、造价高等缺点。对于在道路路口处的地铁车站当不具备全部明挖施工时,可采用侧洞法、PBA工法、拱盖法等施工,但这些工法各有利弊,因此施工工法的选择成为保障工程快速、安全、经济建设的关键问题。
侧洞法是一种边开挖边支护的施工技术,该工法利用两个中隔壁把整个隧道大断面分成左中右多个断面施工,左右导洞先行,中间导洞紧跟其后;初期支护仰拱成环后,拆除两侧导洞临时支撑,形成全断面。但侧洞法的缺点比较明显,一是开挖断面分块多,扰动大,初期支护全断面闭合的时间长,二是暗挖时的施工难度大、速度慢且费用高。
PBA工法是在传统浅埋暗挖法的基础上结合了盖挖法的特点而形成的一种施工方法,该工法是将边桩、中柱、顶底梁、拱盖形成整体支护体系来承受施工过程的荷载,并在拱盖的保护下顺作或逆作二衬结构。但PBA工法存在诸多缺点,一是开挖导洞多,工序多,因而扰动地层次数多;二是支护复杂,初支拆除多,废弃工程量大,进度慢,成本大;三是导洞与导洞之间的连接点多,支护体系比较薄弱;四是主体结构存在多道纵缝,后期存在漏水风险;五是对中柱的垂直度要求比较高。
拱盖法是一种适用于上软下硬和岩石地层的暗挖施工方法。该方法是充分利用下部围岩的承载能力和稳定性,在不爆破或弱爆破的条件下,采用小导洞形式进行初支扣拱施工,同时采用大拱脚方案,将拱部初支与二衬结构支撑在两侧稳定基岩上,形成拱盖,在拱盖的保护下,进行地下盖挖逆作或顺作施工。但拱盖法对围岩强度要求高,仅适用于岩石地层,在上软下硬地层中,拱盖拱脚需位于稳定基岩,且拱脚下部爆破开挖对拱脚的保护较难控制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中暗挖地铁车站施工时工序复杂、施工难度大、工期长、风险高、成本高等缺陷,提供了一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的施工方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的施工方法,包括以下步骤:
S1、按照设计要求开挖明挖基坑至暗挖工作面,架设内支撑并施作管幕导向墙,待所述管幕导向墙达到设计强度后,打设管幕并进行注浆填充加固;
S2、进行破桩并开两侧的侧导洞洞门,在洞门处联立多榀初支并按设计要求开挖两个侧导洞,在洞内架设侧导洞初支以及打设第一锁脚锚管;
S3、注浆加固地层并对所述侧导洞初支背后注浆,待两侧的侧导洞贯通后,施作边桩、绑扎冠梁钢筋并浇筑混凝土;
S4、施作侧导洞的洞内拱盖初支,待所述拱盖初支达到设计强度后,对拱盖初支背后的空腔进行素砼回填;
S5、进行破桩并开两侧的中导洞洞门,在洞门处联立多榀初支并按设计要求开挖两个中导洞,在洞内架设中导洞初支以及打设第二锁脚锚管;
S6、注浆加固地层并对所述中导洞初支背后注浆;
S7、待中导洞贯通后拆除临时中隔壁,施作二衬拱盖;
S8、待所述二衬拱盖达到设计强度后,开挖岩土体至车站隧道底面,并依次施作砼支撑、钢支撑;
S9、浇筑垫层、敷设防水板,并浇筑二衬底板、二衬中板及二衬侧墙,待混凝土达到设计强度后拆除钢支撑和砼支撑。
在本方案中,采用上述施工方法,有效解决了管线迁改、交通导改等对路面产生的影响;与侧洞法相比,可以较早地将主体顶拱完成,降低了由于车站顶拱上部荷载大、初期支护刚度低所造成的导洞易坍塌等施工风险,同时车站下断面可采用大型机械开挖,大幅缩短了施工工期;与PBA工法相比,顶拱可一次成型,不施作中柱及中柱下导洞,缩短了施工工期和降低了工程投资,同时顶拱连接节点的减少可保证主体结构质量和防水质量,降低了运营期节点处漏水的风险;与拱盖法相比,边桩的作用可使车站减小埋深和避免拱脚由于产生较大变形所造成的主体结构开裂等施工质量问题,同时边桩可增大拱脚稳定性及端部的承载力,拱盖下内支撑可有效控制边桩的变形,保证了拱盖及下部基坑的稳定性,既适用于土层也适用于岩层,增大了地层的适用范围。
较佳地,在所述S1之前还包括以下步骤:
S10、施作车站明挖基坑的围护桩、顶圈梁和基坑砼支撑。
在本方案中,采用上述施工方法,使得明挖基坑在开挖之前,通过围护桩、顶圈梁和基坑砼支撑的设置,增加了明挖基坑的稳定性,有效确保了施工过程的安全性,并且围护桩、顶圈梁和基坑砼支撑的设置也为该明挖基坑确定了施工位置,保证了施工的精确度和施工质量。
较佳地,所述围护桩内预埋有用于与所述管幕导向墙相连接的钢筋,所述管幕的端部沿环向设置有锁口肋板,用于与所述管幕导向墙锚固连接。
在本方案中,采用上述结构形式,有效增加了管幕导向墙安装的稳定性和便利性,同时也使得管幕和管幕导向墙连接更牢固,保证了施工过程的安全性和施工质量。
较佳地,在所述S1中,注浆填充加固是通过所述管幕进行注浆,对地层进行加固,对所述管幕进行充填。
在本方案中,采用上述施工方法,通过管幕对暗挖导洞上方进行注浆填充,使得地层得到加固,避免导洞开挖阶段拱顶管幕间掉落岩土体的风险,使得施工过程的安全性得到保障。
较佳地,在所述S2和所述S3之间还包括以下步骤:
S20、在所述侧导洞的顶部施作第一超前小导管,在所述侧导洞的直墙段施作中空注浆锚杆,通过所述第一超前小导管和所述中空注浆锚杆进行注浆加固地层。
较佳地,在所述S5和所述S6之间还包括以下步骤:
S30、在所述中导洞的顶部施作第二超前小导管,通过所述第二超前小导管注浆加固地层。
较佳地,所述S7具体包括以下步骤:
S71、先开挖左侧的所述中导洞至三倍导洞开挖宽度;
S72、再开挖右侧的所述中导洞至一倍导洞开挖宽度;
S73、在距离洞口一倍导洞开挖宽度范围内,施作所述二衬拱盖,并继续开挖所述中导洞;
S74、待两侧的所述中导洞贯通后,施作剩余的所述二衬拱盖。
在本方案中,采用上述施工方法,在暗挖洞口先行施作一段二衬拱盖以对明暗挖分界处进行锁口,保证了洞口拱顶上部覆土的稳定性,也保证了后续施工的安全性。
较佳地,所述S8具体包括以下步骤:
S81、待所述二衬拱盖全部完成并达到设计强度后,开挖岩土体至所述冠梁的底面;
S82、施作所述砼支撑,待所述砼支撑达到设计强度后,继续向下开挖至所述钢支撑位置处;
S83、架设所述钢支撑,待所述钢支撑稳定后继续向下开挖至车站隧道底面。
在本方案中,采用上述施工方法,通过砼支撑和钢支撑的设置,使得在对二衬拱盖下方的岩土体进行开挖的过程中,冠梁、砼支撑与两侧的边桩形成一个稳定的门式结构,从而保证了上部二衬拱盖和拱盖下基坑开挖的安全性;此外,通过钢支撑的设置,进一步对两侧的边桩进行了约束,保证了向下开挖时,边桩的底部稳固;此外,该施工过程简单、工序少,使得其具有工期短、效率高、风险小等特点。
较佳地,在施作所述冠梁时,预留有所述砼支撑的钢筋接驳器,在所述S8中,所述砼支撑通过所述钢筋接驳器与所述冠梁相连接;所述钢支撑通过钢围檩顶紧所述边桩。
较佳地,所述S9具体包括以下步骤:
S91、浇筑位于车站隧道底面的所述垫层并敷设所述防水板;
S92、在所述垫层上浇筑所述二衬底板,并浇筑部分所述二衬侧墙;
S93、待混凝土达到设计强度后拆除所述钢支撑;
S94、继续敷设所述防水板并继续浇筑所述二衬侧墙,浇筑所述二衬中板;
S95、待混凝土达到设计强度后拆除所述砼支撑,并继续敷设所述防水板和浇筑剩余部分的所述二衬侧墙,封闭主体结构,完成施工。
本发明的积极进步效果在于:
通过本方案中所公开的一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的支护结构,有效解决了管线迁改、交通导改等对路面产生的影响,与传统的侧洞法和PBA工法相比,施工工序更简便、支护体系更简单、废弃工程量更少,并且大跨度结构及防水质量更容易得到保证,从而实现了施工空间大、效率高、工期短、风险小的优势,与传统的拱盖法相比,结构埋深更浅、结构体系的稳定性更好、地层适用性更广。
附图说明
图1为本发明实施例中一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的施工方法的流程图。
图2为本发明实施例中地铁车站的明挖基坑、管幕导向墙及管幕的剖面示意图。
图3为本发明实施例中两侧侧导洞的初期支护结构的剖面示意图。
图4为本发明实施例中侧导洞内边桩、冠梁和拱盖初支以及对空腔回填的剖面示意图。
图5为本发明实施例中两侧中导洞的初期支护结构的剖面示意图。
图6为本发明实施例中二衬拱盖扣拱的剖面示意图。
图7为本发明实施例中开挖二衬拱盖下方土方及架设支撑的剖面示意图。
图8为本发明实施例中二衬拱盖与下部主体结构合拢的剖面示意图。
附图标记说明:
围护桩1
顶圈梁2
基坑砼支撑3
明挖基坑4
内支撑5
暗挖工作面6
管幕导向墙7
管幕8
锁口肋板9
第一侧导洞10
第二侧导洞11
侧导洞初支12
第一锁脚锚管13
第一超前小导管14
中空注浆锚杆15
边桩16
冠梁17
孔口边梁18
拱盖初支19
素砼20
第一中导洞21
第二中导洞22
中导洞初支23
第二锁脚锚管24
第二超前小导管25
二衬拱盖26
临时中隔壁27
砼支撑28
钢支撑29
隧道底面30
钢围檩31
垫层32
二衬底板33
二衬侧墙34
二衬中板35
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。
如图2至图8所示,本实施例公开了一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的支护结构,包括明挖基坑支护结构和暗挖支护结构,明挖基坑支护结构设置在暗挖导洞的两端,明挖基坑支护结构包括围护桩1、顶圈梁2和基坑砼支撑3,围护桩1竖直设置在明挖基坑4的四周,顶圈梁2设置在围护桩1的顶部,基坑砼支撑3架设在顶圈梁2的侧面;暗挖支护结构包括侧导洞和中导洞的超前支护结构和初期支护结构以及二衬拱盖26下的支护结构,超前支护结构为导洞顶部设置的超前小导管,初期支护结构为导洞开挖后沿导洞四周设置的钢架及网喷混凝土,二衬拱盖26下的支护结构为设置在边桩16内侧的砼支撑28和钢支撑29。
该支护结构有效解决了管线迁改、交通导改等对路面产生的影响;与侧洞法相比,可以较早地将主体顶拱完成,降低了由于车站顶拱上部荷载大、初期支护刚度低所造成的导洞易坍塌等施工风险,同时车站下断面可采用大型机械开挖,大幅缩短了施工工期;与PBA工法相比,顶拱可一次成型,不施作中柱及中柱下导洞,缩短了施工工期和降低了工程投资,同时顶拱连接节点的减少可保证主体结构质量和防水质量,降低了运营期节点处漏水的风险;与拱盖法相比,边桩16的作用可使车站减小埋深和避免拱脚由于产生较大变形所造成的主体结构开裂等施工质量问题,同时边桩16可增大拱脚稳定性及端部的承载力,拱盖下支撑可有效控制边桩16的变形,保证了拱盖及下部基坑的稳定性,既适用于土层也适用于岩层,增大了地层的适用范围。
在优选的实施例中,如图2所示,超前支护结构还包括管幕导向墙7、管幕8和锁口肋板9,管幕导向墙7设置在明挖基坑4的内侧,其为钢筋混凝土梁,管幕8为管径不小于300mm的热轧无缝钢管,锁口肋板9沿环向设置在管幕8的端部,管幕导向墙7与管幕8通过锁口肋板9锚固连接。
在优选的实施例中,如图3所示,侧导洞支护结构包括侧导洞初支12、第一锁脚锚管13、第一超前小导管14和中空注浆锚杆15,侧导洞初支12设置在侧导洞的四周,第一超前小导管14从导洞顶部穿过侧导洞初支12后打设至地层内,第一锁脚锚管13设置在侧导洞初支12的底部,中空注浆锚杆15设置在侧导洞的直墙段。
在优选的实施例中,如图4所示,初期支护结构还包括边桩16、冠梁17、孔口边梁18、拱盖初支19和素砼20,边桩16在侧导洞贯通后实施,并延伸至二衬底板33以下,冠梁17设置在边桩16顶部,孔口边梁18设置在边桩16与侧导洞底部初支的连接处,拱盖初支19的一端连接于侧导洞初支12,另一端连接于冠梁17,素砼20填充在侧导洞初支12与拱盖初支19之间。
在优选的实施例中,边桩16为钢筋混凝土桩或钢管桩。所述孔口边梁18是通过在钢架与钢架间设置纵向连接筋而形成的边梁,用以提高初支断开后的整体稳定性,所述素砼20应为无收缩混凝土。
在优选的实施例中,如图5所示,中导洞支护结构包括中导洞初支23、第二锁脚锚管24、第二超前小导管25和临时中隔壁27,中导洞初支23设置在中导洞的四周,临时中隔壁27设置在两个中导洞的连接处,第二锁脚锚管24设置在临时中隔壁27的底部,第二超前小导管25穿过中导洞初支23和临时中隔壁27后打设至地层内。
在优选的实施例中,如图6所示,中导洞还包括二衬拱盖26,二衬拱盖26设置在中导洞初支23的内侧,并向暗挖导洞的两端延伸,形成暗挖导洞的顶拱。
在优选的实施例中,如图7所示,二衬拱盖26下的支护结构包括砼支撑28和钢支撑29,砼支撑28通过预留在冠梁17中的钢筋接驳器与冠梁17相连接,钢支撑29设置在砼支撑28与车站隧道底面30之间,钢支撑29通过钢围檩31顶紧两侧边桩16。
在优选的实施例中,如图8所示,车站还包括垫层32、防水板、二衬底板33、二衬中板35和二衬侧墙34,垫层32浇筑在隧道底面30,防水板敷设在垫层32上,二衬底板33设置在防水板上,二衬侧墙34设置在边桩16的内侧,二衬中板35设置在二衬拱盖26与二衬底板33之间,以将地铁车站分隔为上下两层。
此外,如图1至图8所示,本实施例还公开了一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的施工方法,其包括以下步骤:S1、按设计要求开挖明挖基坑4至暗挖工作面6,架设内支撑5并施作管幕导向墙7,待管幕导向墙7达到设计强度后,打设管幕8并进行注浆填充加固;S2、进行破桩并开两侧的侧导洞洞门,在洞门处联立多榀初支并按设计要求开挖两个侧导洞,在洞内架设侧导洞初支12以及打设第一锁脚锚管13;S3、注浆加固地层并对侧导洞初支12背后注浆,待两侧的侧导洞贯通后,施作边桩16、绑扎冠梁17钢筋并浇筑混凝土;S4、施作侧导洞的洞内拱盖初支19,待拱盖初支19达到设计强度后,对拱盖初支19背后空腔进行素砼20回填;S5、进行破桩并开两侧的中导洞洞门,在洞门处联立多榀初支并按设计要求开挖两个中导洞,在洞内架设中导洞初支23以及打设第二锁脚锚管24;S6、注浆加固地层并对中导洞初支23背后注浆;S7、待中导洞贯通后拆除临时中隔壁27,施作二衬拱盖26;S8、待二衬拱盖26达到设计强度后,开挖岩土体至车站隧道底面30,并依次施作砼支撑28、钢支撑29;S9、浇筑垫层32和敷设防水板,并浇筑二衬底板33、二衬中板35及二衬侧墙34,待混凝土达到设计强度后拆除钢支撑29和砼支撑28。
如图1所示,通过该施工方法,有效解决了管线迁改、交通导改等对路面产生的影响,与传统的侧洞法和PBA工法相比,施工工序更简便、支护体系更简单、废弃工程量更少,并且大跨度结构及防水质量更容易得到保证,从而实现了施工空间大、效率高、工期短、风险小的优势,与传统的拱盖法相比,结构埋深更浅、结构体系的稳定性更好、地层适用性更广。
在优选的实施例中,如图2所示,在S1之前还包括以下步骤:S10、施作车站明挖基坑4的围护桩1、顶圈梁2和基坑砼支撑3,并根据实际的施工情况设置内支撑5。
如图2所示,在明挖基坑4开挖之前,通过围护桩1、顶圈梁2和基坑砼支撑3的设置,增加了明挖基坑4的稳定性,有效确保了施工过程的安全性,并且围护桩1、顶圈梁2和基坑砼支撑3的设置也为该明挖基坑4确定了施工位置,保证了施工的精确度和施工质量。
在优选的实施例中,管幕8采用管径不小于300mm的热轧无缝钢管,在实际的应用过程中,管幕8的管径和环向间距,可以根据施工时的具体情况和要求进行设置;此外,在实际的施工过程中,根据实际的明挖基坑4的尺寸和施工的具体要求,对应设置围护桩1、顶圈梁2和基坑砼支撑3的尺寸,因此,在本实施例中并不做过多的限定,也不将管幕8、围护桩1、顶圈梁2和基坑砼支撑3的尺寸限制在本实施例所公开的范围内。
在优选的实施例中,如图2所示,围护桩1内预埋有用于与管幕导向墙7相连接的钢筋,管幕8的端部沿环向设置有锁口肋板,用于与管幕导向墙7锚固连接。
通过在围护桩1内预埋钢筋并在管幕8的端部设置锁口肋板,有效增加了管幕导向墙7安装的稳定性和便利性,同时也使得管幕8和管幕导向墙7连接更牢固,保证了施工过程的安全性和施工质量。
在优选的实施例中,S1中,注浆填充加固是通过管幕8进行注浆,对地层进行加固,对管幕8进行充填。其中,注浆的浆液采用水泥浆液,通过管幕8对暗挖导洞上方进行注浆填充,使得地层得到加固,避免导洞开挖阶段拱顶管幕间掉落岩土体的风险,使得施工过程的安全性得到保障。
在其他实施例中,根据实际的施工需求,选用相应的浆液材料、配比,并保证相应的充盈系数即可,因此并不将注浆浆液的类型限制在本实施例所公开的范围内。
在优选的实施例中,如图3和图4所示,S2和S3之间还包括以下步骤:S20、在侧导洞的顶部施作第一超前小导管14,在侧导洞的直墙段施作中空注浆锚杆15,通过第一超前小导管14和中空注浆锚杆15进行注浆加固地层,并对侧导洞初支12背后注浆。
在实际的施工过程中,第一超前小导管14和中空注浆锚杆15的型号根据设计要求选用,在本实施例中,第一超前小导管14和中空注浆锚杆15加固用的注浆浆液根据现场工程与水文地质情况可选择单液浆或双液浆。
在优选的实施例中,要求第一侧导洞10和第二侧导洞11前后错开一段距离,错开的距离不小于导洞开挖宽度的两倍。在S2中,进行破桩并开两侧的侧导洞洞门是指先破除一半桩径范围内的围护桩1,在施工完初支后,破除剩余的围护桩1并施工联立的多榀初支。
在优选的实施例中,侧导洞初支12包括钢架和网喷混凝土,在实际的施工过程中,钢架根据顶拱覆土的情况选用单层型钢钢架,或由格栅钢架与型钢钢架组合而成的双层钢架,钢架的型号根据竖向及水平向的荷载以及开挖步序中的不利工况,并考虑管幕8的作用最终计算确定;网喷混凝土包括双层钢筋网和湿喷混凝土。
在优选的实施例中,S3中,在施工边桩16前的侧导洞初支12架设阶段,需要预留构造措施,以保证边桩16范围初支12破除时的稳定性;其中,预留构造措施是指在钢架与钢架间设置纵向的连接筋形成孔口边梁18,以提高钢架断开后的整体稳定性。冠梁17为拱盖拱脚处的支座,冠梁17断面根据拱脚做法确定,断面尺寸根据竖向及水平向荷载以及开挖步序中的不利工况计算确定。此外,在边桩16完成后,绑扎冠梁17的钢筋,并浇筑混凝土。在实际的施工过程中,边桩16可采用钢筋混凝土桩,也可以采用钢管桩,根据实际的地质情况进行选用,并且根据地质情况,边桩16可以选择机械开挖也可以采用人工开挖。其中,边桩16的桩径、纵向间距等参数,根据实际的地质、竖向及水平向荷载以及开挖步序中的不利工况计算确定。
在优选的实施例中,如图4所示,S4中,拱盖初支应与预留在侧导洞初支12和冠梁17内的连接钢板进行焊接连接或螺栓连接。素砼20应采用无收缩混凝土进行回填,确保回填密实。
在优选的实施例中,如图5所示,在S5中,进行破桩并开两侧的中导洞洞门时,要求第一中导洞21和第二中导洞22前后错开不小于两倍的导洞开挖宽度的距离。其中,破桩的要求、中导洞初支23钢架和第二超前小导管25的型号及注浆要求等,均与侧导洞开挖要求相同,因此,不做赘述。
在优选的实施例中,如图5和图6所示,在S5和S6之间还包括以下步骤:S30、在中导洞初支23的顶部施作第二超前小导管25,通过第二超前小导管25注浆加固地层。
在优选的实施例中,如图5和图6所示,S7具体包括以下步骤:S71、先开挖左侧的第一中导洞21至三倍导洞开挖宽度;S72、再开挖右侧的第二中导洞22至一倍导洞开挖宽度;S73、在距离洞口一倍导洞开挖宽度范围内,施作二衬拱盖26,并继续开挖中导洞;S74、待两侧的中导洞贯通后,施作剩余的二衬拱盖26。
在暗挖洞口先行施作一段二衬拱盖26以对明暗挖分界处进行锁口,保证了洞口拱顶上部覆土的稳定性,也保证了后续施工的安全性。其中,在实际的施工过程中,二衬拱盖26施作前应根据计算结果及监测情况纵向分段拆除临时中隔壁27,最后施作二衬拱盖26。
在优选的实施例中,如图7所示,S8具体包括以下步骤:S81、待二衬拱盖26全部完成并达到设计强度后,开挖岩土体至冠梁17的底面;S82、施作砼支撑28,待砼支撑28达到设计强度后,继续向下开挖至钢支撑29位置处;S83、架设钢支撑29,待钢支撑29稳定后继续向下开挖至车站隧道底面30。
通过砼支撑28和钢支撑29的设置,使得在对二衬拱盖26下方的岩土体进行开挖的过程中,冠梁17、砼支撑28与两侧的边桩16形成一个稳定的门式结构,从而保证了上部二衬拱盖和拱盖下基坑开挖的安全性;此外,通过钢支撑29的设置,进一步对两侧的边桩16进行了约束,保证了向下开挖时,边桩16的底部稳固;此外,该施工过程简单、工序少,使得其具有工期短、效率高、风险小等特点。
在优选的实施例中,如图7所示,在施作冠梁17时,预留有砼支撑钢筋接驳器,在S8中,砼支撑28通过钢筋接驳器与冠梁17相连接,钢支撑29通过钢围檩31顶紧边桩16。其中,在实际的施工过程中,砼支撑28及钢支撑29的断面尺寸、纵向间距和钢围檩31的断面尺寸均应根据水平荷载以及开挖步序中的不利工况计算确定。
在优选的实施例中,如图8所示,S9具体包括以下步骤:S91、浇筑位于车站隧道底面30的垫层32并敷设防水板;S92、在垫层32上浇筑二衬底板33,并浇筑部分二衬侧墙34;S93、待混凝土达到设计强度后拆除钢支撑29;S94、继续敷设防水板并继续浇筑二衬侧墙34,浇筑二衬中板35;S95、待混凝土达到设计强度后拆除砼支撑28,并继续敷设防水板和浇筑剩余部分的二衬侧墙34,封闭主体结构,完成施工。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的施工方法,其特征在于,其包括以下步骤:
S1、按照设计要求开挖明挖基坑至暗挖工作面,架设内支撑并施作管幕导向墙,待所述管幕导向墙达到设计强度后,打设管幕并进行注浆填充加固;
S2、进行破桩并开两侧的侧导洞洞门,在洞门处联立多榀初支并按设计要求开挖两个侧导洞,在洞内架设侧导洞初支以及打设第一锁脚锚管;
S3、注浆加固地层并对所述侧导洞初支背后注浆,待两侧的侧导洞贯通后,施作边桩、绑扎冠梁钢筋并浇筑混凝土;
S4、施作侧导洞的洞内拱盖初支,待所述拱盖初支达到设计强度后,对拱盖初支背后的空腔进行素砼回填;
S5、进行破桩并开两侧中导洞洞门,在洞门处联立多榀初支并按设计要求开挖两个中导洞,在洞内架设中导洞初支以及打设第二锁脚锚管;
S6、注浆加固底层,并对所述中导洞初支背后注浆;
S7、待所述中导洞贯通后拆除临时中隔壁,施作二衬拱盖;
S8、待所述二衬拱盖达到设计强度后,开挖岩土体至车站隧道底面,并依次施作砼支撑、钢支撑;
S9、浇筑垫层、敷设防水板,并浇筑二衬底板、二衬中板及二衬侧墙,待混凝土达到设计强度后拆除钢支撑和砼支撑。
2.如权利要求1所述的一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的施工方法,其特征在于,在所述S1之前还包括以下步骤:
S10、施作车站明挖基坑的围护桩、顶圈梁和基坑砼支撑。
3.如权利要求2所述的一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的施工方法,其特征在于,所述围护桩内预埋有用于与所述管幕导向墙相连接的钢筋,所述管幕的端部沿环向设置有锁口肋板,用于与所述管幕导向墙锚固连接。
4.如权利要求1所述的一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的施工方法,其特征在于,在所述S1中,注浆填充加固是通过所述管幕进行注浆,对地层进行加固,对所述管幕进行充填,所述管幕为管径不小于300mm的热轧无缝钢管;在所述S2中,破桩开导洞洞门应先破除一半桩径范围的围护桩,施工完初支后再破除剩余围护桩并架设初支;在所述S3中,边桩施工前初支架设阶段需预留构造措施,其构造措施是指在钢架与钢架间设置纵向的连接筋形成孔口边梁,以提高钢架断开后的整体稳定性。
5.如权利要求1所述的一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的施工方法,其特征在于,在所述S2和所述S3之间还包括以下步骤:
S20、在所述侧导洞的顶部施作第一超前小导管,在所述侧导洞的直墙段施作中空注浆锚杆,通过所述第一超前小导管和所述中空注浆锚杆进行注浆加固地层。
6.如权利要求1所述的一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的施工方法,其特征在于,在所述S5和所述S6之间还包括以下步骤:
S30、在所述中导洞的顶部施作第二超前小导管,通过所述第二超前小导管进行注浆加固地层。
7.如权利要求1所述的一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的施工方法,其特征在于,所述S7具体包括以下步骤:
S71、先开挖左侧的所述中导洞至三倍导洞开挖宽度;
S72、再开挖右侧的所述中导洞至一倍导洞开挖宽度;
S73、在距离洞口一倍导洞开挖宽度范围内,施作所述二衬拱盖,并继续开挖所述中导洞;
S74、待两侧的所述中导洞贯通后,施作剩余的所述二衬拱盖。
8.如权利要求1所述的一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的施工方法,其特征在于,所述S8具体包括以下步骤:
S81、待所述二衬拱盖全部完成并达到设计强度后,开挖拱盖下岩土体至所述冠梁的底面;
S82、施作所述砼支撑,待所述砼支撑达到设计强度后,继续向下开挖至所述钢支撑位置处;
S83、架设所述钢支撑,待所述钢支撑稳定后继续向下开挖至车站隧道底面。
9.如权利要求1所述的一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的施工方法,其特征在于,在施作所述冠梁时,预留有所述砼支撑的钢筋接驳器,在所述S8中,所述砼支撑通过所述钢筋接驳器与所述冠梁相连接,所述钢支撑通过钢围檩顶紧所述边桩。
10.如权利要求1所述的一种超浅埋大跨度暗挖地铁车站的施工方法,其特征在于,所述S9具体包括以下步骤:
S91、浇筑位于车站隧道底面的所述垫层并敷设所述防水板;
S92、在所述垫层上浇筑所述二衬底板,并浇筑部分所述二衬侧墙;
S93、待混凝土达到设计强度后拆除所述钢支撑;
S94、继续敷设所述防水板并继续浇筑所述二衬侧墙,浇筑所述二衬中板;
S95、待混凝土达到设计强度后拆除所述砼支撑,并继续敷设所述防水板和浇筑剩余部分的所述二衬侧墙,封闭主体结构,完成施工。
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