[发明专利]一种平顶直墙管幕结构修建超浅埋暗挖地铁车站的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及大直径密集钢管浇筑混凝土后形成的平顶直墙管幕支护体系，在新型管幕支护体系下进行城市超浅埋暗挖地铁车站修建的施工方法，属于隧道和地下工程领域。

背景技术

管幕工法最早在日本被用于修建穿越铁路的通道工程，国内首次使用管幕工法是在香港某城市地下通道的修建中。管幕工法经过国内学多年的研究和在工程中的成功实施，其已发展成熟。但由于传统的管幕结构相邻钢管间仅用锁口连接，致使整体管幕的横向刚度和承载力较弱，故开挖管幕内部土体时，需要架设大量临时支撑以确保整体结构的稳定性，造成施工进度较慢。加之横向断面多为拱形结构，空间利用率低。

发明内容

本发明提供一种平顶直墙管幕结构修建超浅埋暗挖地铁车站的施工方法，在未进行车站主体施工时，即可形成刚度很大的支护体系，提高施工效率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种平顶直墙管幕结构修建超浅埋暗挖地铁车站的施工方法，包括如下步骤：

1）在工作井四周施工围护桩，待围护桩达到强度后，进行工作井的开挖，搭建顶管施工平台；

2）在施工用钢管的两侧焊接翼缘板，并在两侧开设预留螺栓孔和预留槽；

3）采用顶进法施工暗挖段的全部顶部钢管及两侧最上端的侧边钢管，边开挖边清除钢管内部的土体，并通过钢管侧面的预留槽清除各钢管间土体；顶进及挖土工作完成后，在相邻钢管内通过预留螺栓孔安装连接螺栓，待相邻钢管横向连接安装完毕后，在钢管两端焊接封堵板，向钢管内部和相邻钢管间灌注混凝土；

4）在两侧最上端的侧边钢管与顶部钢管连接牢固后，由上向下依次进行其余侧边钢管的顶进、钢管之间的连接，以及钢管内及钢管间的注浆作业；

5）采用超前预注浆加固地层，台阶法开挖两侧下边导洞并施作初期支护，在下边导洞内施作钢筋混凝土边墙及墙下条基，用于连接两侧最下端的侧边钢管；

6）采用边导洞的开挖方法进行第一底部导洞开挖，并施作初期支护；

7）第一底部导洞贯通后，采用台阶法再进行第一上部导洞的开挖，第一上部导洞采用格栅支护；

8）分别施作第一上部导洞、第一底部导洞内的防水，以及底纵梁和部分底板，采用人工挖孔桩修建钢管柱，然后浇筑顶纵梁及部分顶板；

9）采用步骤6）到步骤8）的方法纵向分步开挖第二底部导洞和第二上部导洞，导洞开挖过程中对与其相邻的导洞之间土体进行注浆加固处理，并分别施工导洞内防水板、底纵梁、部分底板及顶纵梁、部分顶板、钢管柱；

10）破除上部导洞间格栅支护，铺设防水层，施做中跨顶板；

11）待中跨顶板达到设计强度80%后，纵向分段开挖站厅层中板的底部以上土体，水平钢管和竖向钢管连接处采用型钢支撑，施做车站结构边跨处站厅层侧墙防水层，中板端头处焊接牛腿支撑与竖向钢管连接，分别施工中纵梁和站厅层中板；

12）待站厅层中板达到设计强度80%后，分别开挖中跨土体和边跨土体至底板位置，施做底板；

13）破除剩余格栅支护，施做剩余防水设施，浇筑剩余主体结构，完成施工。

步骤4）中，侧边钢管施工过程中，需待上一根侧边钢管与已施工钢管连接牢固并已挖除钢管内及钢管间土体和灌注混凝土后，再顶进下一根侧边钢管。在最下层的侧边钢管内预留与下边导洞内部钢筋混凝土边墙相连接的钢筋支架。

步骤11）中，所述站厅层中板端头处的上、下层侧墙设置接头结构。

步骤12）中，施做底板的具体方法如下：

开挖中跨土体至底板位置的底部，施作封底结构并拆除部分导洞结构，施做中跨底板防水层并浇筑中跨底板；

待中跨底板混凝土达到设计强度80%后，开挖边跨土体至底板位置的底部，施作封底结构并拆除部分导洞结构，施做底板防水层并浇筑底板剩余结构。

由以上技术方案可知，本发明提出一种新的施工形式，水平和竖向位置分别密集顶进大直径钢管，相邻钢管间采用高强度螺栓和翼缘板进行连接，接着在钢管内部和刚管间浇筑混凝土，然后在侧边钢管下方的下边导洞内，把预先浇筑钢筋混凝土墙与侧边钢管进行连接，使钢筋混凝土墙作为整体管幕结构的基座。在未进行车站主体施工时，已形成刚度很大的支护体系，相比传统的管幕工法，由于增加整体管幕结构的横向承载力和刚度，能实现大断面开挖，并且在开挖过程中无需架设过多的临时支撑体系，缩短工期、节约成本；本发明提出的支护体系为平顶直墙结构，增大了空间利用率。

附图说明