[实用新型]基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构

说明书

技术领域

本实用新型属于地铁车站施工技术领域，尤其是涉及一种基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构。

背景技术

自1860年以来，经过一百多年地铁施工的实践，在不断吸取先进科技成果的基础上，创造了适应各种围岩条件和环境要求的施工方法，主要有明挖法、盖挖法、钻爆法、浅埋暗挖法、盾构法、沉管法、TBA法和顶进法，上述几种施工工法虽均能有效适用于地铁车站施工并分别具有各自的优点，但实际施工过程中均不同程度地存在一定的缺陷和不足。

其中，明挖法所适用的施工场地要开阔，附近建筑物较少，地层为软岩或土体；但实际施工时，破坏环境生态，影响交通，同时会带来尘土和噪声污染。盖挖法所适用的施工地段交通繁忙，要求阻断交通时间短，多用于浅埋地铁车站；但实际施工时，施工工序复杂，交叉作业，施工条件差。钻爆法的施工地段为岩石或坚硬土体，该施工方法在软质岩中适应性差。浅埋暗挖法适用于软弱地层，有时需对地层进行超前预支护或预加固；但实际施工时，机械化程度底，劳动强度高，环境恶劣，风险大。盾构法所适用的施工地段为城市软弱地层；但实际施工时，机械设备复杂，价格昂贵，施工工艺繁琐，需专业施工队伍。沉管法适用于跨越江河湖海的施工场合，软地基；但是实际施工时，占用航道，要有专门的驳船、下沉、对接机具、水下作业，风险大。TBA法（掘进机法）所适用的施工地段为坚硬岩石地质；但是实际施工时，造价高，技术复杂，刀具易磨损。顶进法适用于传统交通繁忙道路、地面铁路、地下管网等障碍物地区；但实际施工时，需较大场地。

目前，城市地铁车站施工中主要采用“中洞法”、“侧洞法”和“PBA洞桩法”三种施工方法。其中，“中洞法”的施工工序是先进行中洞施工并相应建立起梁、柱支撑体系，然后再施作左右两个侧洞。具体施工时，“中洞法”的施工工序包括以下几个步骤：第一步、采用台阶法由上至下开挖中洞，并在开挖完成的中洞内施工支护结构，中洞拱部采用砂浆锚杆加固地层，并采用全断面格栅，进行网喷混凝土支护；第二步、施作中洞中的底板和底纵梁，并在施工完成的底纵梁预留接茬钢筋及防水板接头；再吊装钢管柱，灌注钢管混凝土；之后，铺设中洞的顶部防水板，并浇筑顶纵梁；随后，再用混凝土回填拱顶空隙；第三步、采用台阶法由上至下开挖左右两侧边跨，并在开挖完成的边跨内施工支护结构，此时所施工的支护结构与中洞中所采用的支护结构相同；第四步、施作底板及两侧边墙下部，同时预留接茬钢筋及防水板接头；第五步、铺设边墙防水板，浇筑中纵梁，并施工中层板及边墙；第六步、拆除剩余的临时支护结构，并浇筑二衬混凝土；第七步、车站附属结构施作及内部装修。“侧洞法”是先对两个侧洞进行施工，然后再施作中洞。而“PBA洞桩法”是利用小导洞施作桩梁形成主要传力结构，在暗挖拱盖下进行内坑开挖，常规采用“PBA洞桩法”施工地铁车站时，一般均经过八个主要步骤。

综上，实际施工过程中，上述“侧洞法”、“中洞法”和“PBA洞桩法”均不同程度存在以下缺陷和不足：①所开挖导洞多，工序多，爆破次数多，因而扰动地层次数多，存在诸多不安全因素；②支护复杂，初支拆除多，且废弃工程量大；③导洞与导洞之间的连接点多，支护体系比较薄弱；④进度慢，成本大，浪费严重，成本高；⑤“PBA洞桩法”对围护桩及中柱的垂直度难以保证，影响结构受力及外观质量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于柱拱法施工成型的地铁大跨度车站主体结构，其设计合理、结构稳固、使用效果好且施工步骤简单、施工难度小、施工进度快，能解决现有地铁车站施工方法存在的开挖导洞多、工序多、支护复杂、废弃工程量大、施工质量较难保证等多种实际问题。