本發(fā)明屬于城市軌道交通工程設(shè)計與施工，具體涉及一種暗挖地鐵車站全預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、目前，暗挖地鐵車站普遍采用原位現(xiàn)澆的方式修建主體結(jié)構(gòu)，按照搭建支架→鋪設(shè)防水→綁扎鋼筋→架設(shè)模板→澆筑商砼的流程進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工，待其養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計強度后才能拆除模板，通常情況下需要投入大量的人、材、物、料、機，而且難以形成縱向延展流水組織作業(yè)，同時受到洞內(nèi)狹窄施工場地的制約，時常面臨材料堆放難、建設(shè)工期長、施工效率低、投入代價大、工程風(fēng)險高、企業(yè)盈利難等困境，而且原材料施工污染嚴(yán)重、成品質(zhì)量難以保證、鋼筋骨架倒塌、模板支架傾覆等現(xiàn)象更是屢見不鮮，存在工程質(zhì)量病害與安全隱患，嚴(yán)重威脅車站行車安全與運營穩(wěn)定。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的難題，提出了一種暗挖地鐵車站全預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)及其施工方法，實現(xiàn)所有結(jié)構(gòu)工廠預(yù)制、現(xiàn)場拼裝的目的，取消原位鋼筋綁扎、支架模板安裝、混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)等復(fù)雜施工環(huán)節(jié)，順利解決上述技術(shù)難題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種暗挖地鐵車站全預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)的施工方法，該方法采用的預(yù)制構(gòu)件包括：地下連續(xù)墻、二襯拱蓋、仰拱/底板、雙牛腿邊墻、設(shè)有屏蔽門垂梁的中板、離壁墻及站臺板，中板橫向兩側(cè)為分枝結(jié)構(gòu)，與雙牛腿邊墻搭接形成軌頂風(fēng)道，各預(yù)制構(gòu)件根據(jù)裝配連接關(guān)系設(shè)有預(yù)留高強螺栓孔道，并根據(jù)受力安全需求布置預(yù)埋注漿管、預(yù)留灌漿孔道以及預(yù)留插筋孔道；

4、施工步驟如下：

5、步驟s1：地面機械成槽并施作導(dǎo)向墻，垂直向下分幅吊裝預(yù)制地下連續(xù)墻，相鄰兩幅預(yù)制構(gòu)件采用波形接頭咬合連接牢固并利用漿液填充密實，地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)預(yù)留與雙牛腿邊墻的拼裝安全間隙，地下連續(xù)墻墻頂標(biāo)高高于拱部導(dǎo)坑底部高度，地下連續(xù)墻墻底低于仰拱/底板底部標(biāo)高且保證足夠的嵌固深度以防傾覆失穩(wěn)；

6、步驟s2：開挖拱部導(dǎo)坑，施作外層初期支護(hù)與臨時減跨支撐；

7、步驟s3：拱部貫通后設(shè)置內(nèi)層初期支護(hù)，預(yù)留與二襯拱蓋的拼裝安全間隙，清理地下連續(xù)墻頂端預(yù)留插筋孔道，插入錨筋、綁扎冠梁鋼筋并澆筑冠梁，所述冠梁設(shè)有與所述二襯拱蓋對應(yīng)的預(yù)留高強螺栓孔道，所述冠梁頂端鋪設(shè)有軌道，所述二襯拱蓋設(shè)有與軌道對應(yīng)的凹槽；所述冠梁優(yōu)先考慮現(xiàn)澆方案以保證所述軌道的整體性、連續(xù)性和平順度，確保所述二襯拱蓋縱向滑移順利就位以及高強彎螺栓孔的精確對準(zhǔn)，也可以采用預(yù)制方案在所述地下連續(xù)墻頂端直接裝配冠梁預(yù)制構(gòu)件；

8、步驟s4：拆除臨時減跨支撐，密貼初期支護(hù)鋪設(shè)防水層直至冠梁橫向外側(cè)底部；

9、步驟s5：利用頂推機械設(shè)備將二襯拱蓋沿著軌道縱向頂推滑行至拼裝位置，通過高強彎螺栓連接并固定二襯拱蓋與冠梁；

10、步驟s6：待二襯拱蓋全部拼裝完成后，壓漿回填二襯拱蓋與內(nèi)層初期支護(hù)之間的預(yù)留拼裝安全間隙與軌道外側(cè)二襯拱蓋與冠梁之間豎向空隙；

11、步驟s7：分層開挖車站下部巖土體直至洞通，鋪設(shè)隧底精平墊層，將仰拱/底板構(gòu)件運輸至拼裝位置進(jìn)行組裝；

12、步驟s8：逐幅裝配兩側(cè)雙牛腿邊墻構(gòu)件，利用高強彎螺栓使之與仰拱/底板構(gòu)件連接牢固，為保證下一步中板構(gòu)件裝配時雙牛腿邊墻的垂直精度與整體穩(wěn)定性，采用臨時型鋼斜撐將雙牛腿邊墻支頂在仰拱/底板上，確保雙牛腿邊墻與中板的高強直螺栓孔道完全對準(zhǔn)、精確拼裝；

13、步驟s9：利用頂升運輸設(shè)備將中板構(gòu)件沿著車站縱向運輸就位，垂直下放搭載在兩側(cè)邊墻的雙牛腿上，并采用高強直螺栓將兩者緊固連接；

14、步驟s10：從兩側(cè)雙牛腿邊墻頂端灌漿回填其與地下連續(xù)墻之間的預(yù)留安全拼裝空隙，灌漿完成且漿液強度達(dá)到要求后拆除臨時型鋼斜撐；

15、步驟s11：清理二襯拱蓋與雙牛腿邊墻預(yù)留插筋孔道，插入錨筋并縱向連續(xù)砌筑離壁墻，上下兩端分別與二襯拱蓋、雙牛腿邊墻形成錨固連接；

16、步驟s12：以離壁墻作為外側(cè)模板，利用細(xì)石混凝土分層填充離壁墻與二襯拱蓋拱腳、冠梁、地下連續(xù)墻上部之間的水平空間及軌道內(nèi)側(cè)二襯拱蓋與冠梁之間豎向空隙；

17、步驟s13：在仰拱/底板上裝配站臺板；

18、步驟s14：施作仰拱回填以限制站臺板下墻體的側(cè)向位移，至此完成整個暗挖車站預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)的施工。

19、進(jìn)一步，所述雙牛腿邊墻、仰拱/底板、中板、屏蔽門垂梁、站臺板及離壁墻縱向幅寬相等，若冠梁采用預(yù)制構(gòu)件則其縱向幅寬與二襯拱蓋縱向幅寬相等，保證傳力可靠、變形協(xié)調(diào)，預(yù)制構(gòu)件縱向鄰環(huán)之間通過所述高強彎螺栓連接牢固。

20、進(jìn)一步，在所述防水層末端與冠梁之間設(shè)置多道遇水膨脹止水膠粘進(jìn)行防水收口。

21、進(jìn)一步，所述中板采用拱橋式弧形中板，在所述拱橋式弧形中板下方弧面設(shè)置屏蔽門垂梁，所述拱橋式弧形中板與所述屏蔽門垂梁整體預(yù)制、共同受力，所述雙牛腿邊墻與所述拱橋式弧形中板圍合而成的曲邊三角形區(qū)域作為軌頂活塞風(fēng)道，通風(fēng)面積通過改變弧形中板半徑予以調(diào)整。

22、進(jìn)一步，所述中板采用平板結(jié)構(gòu)，靠近雙牛腿邊墻側(cè)設(shè)有“l(fā)”形分枝結(jié)構(gòu)，其中屏蔽門垂梁由“l(fā)”形分枝結(jié)構(gòu)的豎墻向下延伸形成。

23、進(jìn)一步，所述冠梁頂端設(shè)置的軌道為兩個以上時，所述二襯拱蓋在相鄰軌道之間設(shè)有預(yù)留灌漿孔道，所述二襯拱蓋全部拼裝完成后通過預(yù)留灌漿孔道壓漿回填相鄰軌道之間的空隙。

24、進(jìn)一步，所述仰拱/底板設(shè)有預(yù)留杯口，用于所述站臺板支腳的插入，所述仰拱/底板設(shè)置于精平墊層之上，兩端通過所述高強彎螺栓與所述雙牛腿邊墻緊固連接，上表面設(shè)置可供所述站臺板插入的杯口，杯口寬度略大于所述站臺板墻厚。

25、進(jìn)一步，所述二襯拱蓋底端凹槽預(yù)埋與軌道幾何形狀相互匹配的弧形承壓鋼板，其與所述軌道兩者的接觸界面涂刷潤滑減阻劑，減小所述二襯拱蓋頂推滑行過程中遇到的摩擦阻力，保證頂推效率與拼裝精度。

26、進(jìn)一步，所述高強彎螺栓與高強直螺栓外露表面涂刷防腐劑。

27、另一方面，本發(fā)明還提供了一種采用上述的施工方法建造的暗挖地鐵車站預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)。

28、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有的有益效果為：

29、(1)徹底實現(xiàn)暗挖車站結(jié)構(gòu)施工去模板化的目的，完全規(guī)避施工材料污染、鋼筋骨架倒塌、支架模板傾覆等工程質(zhì)量病害與安全隱患；

30、(2)全預(yù)制裝配技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)原位現(xiàn)澆工藝，顯著縮短建設(shè)工期、提升施工效果、企業(yè)降本增效且成品質(zhì)量完全可控，具有綠色環(huán)保、減排減碳、節(jié)能降耗等諸多優(yōu)點；

31、(3)預(yù)制配構(gòu)件拼裝技術(shù)完全不受工程所述水文地質(zhì)環(huán)境的制約，可以適用于所有地層，具有工程普適性與推廣性；

32、(4)拓寬現(xiàn)有預(yù)制裝配技術(shù)的應(yīng)用邊界條件，有效填充與彌補暗挖車站結(jié)構(gòu)修建方法的不足與空白，推動預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化與工業(yè)化發(fā)展；

33、(5)促進(jìn)城市軌道交通暗挖工程領(lǐng)域預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、施工規(guī)范、驗收標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)文件的修訂、完善、落實與實施，形成一攬子配套的、系統(tǒng)化的預(yù)制裝配技術(shù)。