[发明专利]地铁车站地下结构组合建造方法

说明书

本发明提供一种地铁车站地下结构组合建造方法，车站地下结构由周边的钢板混凝土地下连续墙、顶部的钢混凝土组合顶板、底部的钢混凝土组合底板、中部的钢混凝土组合楼板以及钢管混凝土柱组成；钢板混凝土地下连续墙由地连墙交接部位的钢角柱和与钢角柱相连的钢沉箱构件连续拼接而成，车站地下结构周边的钢板混凝土地下连续墙顶部设有矩形钢管混凝土冠梁、内侧沿竖向间隔设有围合的矩形钢管混凝土腰梁，冠梁和钢混凝土组合顶板固连，腰梁和钢混凝土组合楼板、组合底板固连；所述车站地下结构以盖挖逆作技术修建。本发明可以节约材料、降低造价，施工方便，对周围环境的不利影响显著减少，工程质量大大提高，社会、经济效益显著。

技术领域

本发明涉及一种地铁车站地下结构组合建造方法。

背景技术

国内外数百座城市正在大规模开展地铁建设。而地铁车站建造是城市地铁建设的关键，其造价、工期、质量控制着所有地铁线。目前，大多数地铁车站外墙采用钢筋混凝土地下连续墙，在地连墙成墙后再在其内部独立现浇完整的钢筋混凝土车站结构。

一、外墙采用地下连续墙存在的问题

地下连续墙是在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行（实际分A、B段间隔施工），在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁。地下连续墙普遍适用于建造地下建、构筑物，国内一年完成的墙体面积达百万平米以上，几乎所有的地铁车站均采用地下连续墙。

地下连续墙施工主要工艺流程有：槽壁加固、浇注导墙、泥浆护壁、成槽施工、水下灌注混凝土、墙段接头处理等。

工程中不可忽缺的地下连续墙，其几十年来不变的施工工艺具有如下问题：1）、泥浆护壁，分段施工。这就必然地容易导致出现墙段质量问题和相邻墙段不能对齐、漏水问题；2）、一些特殊的地质条件下（如软土、含漂石的冲积层和超硬岩石等），施工难度很大，工效低；3）、工序多，造价高，工期长。先期做槽壁加固、做导墙，再浇注墙段本体，后期做墙段接头位置止水。因为接头位置漏水问题，几乎所有地铁车站外墙都是叠合墙（即在已施工的地下连续墙内再贴墙浇捣一层钢筋混凝土墙），其它工程所用的地下连续墙要么是叠合墙，要么是复合墙（即在已施工的地下连续墙内再砌筑一层砖墙），并且所有地连墙接头位置外侧（迎土侧）要做高压旋喷桩止水，而高压旋喷桩的质量堪忧，长期效用几乎为零。

二、内部钢筋混凝土车站结构常规建造技术存在的问题

标准地铁车站是长条矩形结构，长*宽近似为200m*20m，深度十多米不等，为上下分层、中间有立柱的箱体，箱体的侧面为独立于地下连续墙，和车站顶板、中板、底板整浇的钢筋混凝土结构，以此克服上述钢筋混凝土地下连续墙建造存在的问题和风险。

常规钢筋混凝土车站结构建造大致包含：土层开挖、基坑内支撑、高大模板支护、钢筋绑扎、混凝土浇捣等工作，以及为进行上述工作所做的素混凝土加固土体面层等。工序繁多，特别是高大模板具有较大风险，因而工作进展缓慢、质量难以保证。

三、本发明所采用的技术原理

用型钢或钢板焊（或冷压）成钢截面，再通过外包混凝土或内填混凝土或通过连接件连接，使型钢与混凝土形成整体共同受力，通称钢与混凝土组合结构。国内外常用的组合结构有：（1）压型钢板与混凝土组合楼板；（2）钢与混凝土组合梁；（3）型钢混凝土结构；（4）钢管混凝土结构；（5）外包钢混凝土结构等五大类。钢管混凝土结构在轴向压力下，混凝土受到周围钢管的约束，形成三向受压，抗压强度得到较大提高，故钢管混凝土被广泛地应用到高轴压力的构件中。外包钢结构在苏联研究最早，应用最广泛，近年来我国主要在电厂建筑中推广使用。现浇混凝土多层框架结构及楼板需满堂脚手架和满铺模板，而采用组合结构柱、钢与混凝土组合楼盖等可以克服这些缺点。