本發(fā)明涉及地鐵車站施工技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種采用棚護(hù)法建造地鐵車站的施工方法。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外地鐵車站施工大工法主要有：明挖法、蓋挖法、暗挖法三類。暗挖法包括鉆爆法、掘進(jìn)機(jī)法、淺埋暗挖法、新奧法等。其中基于淺埋暗挖法的工法有臺階法、交叉中隔壁法(crd法)、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、中洞法、中隔壁(cd)法、pba工法等。
現(xiàn)有技術(shù)中都是利用小斷面導(dǎo)洞的開挖和初期支護(hù)，提供二襯施工的作業(yè)面，進(jìn)行二次開挖和二襯施工?，F(xiàn)有技術(shù)的外部監(jiān)測主要是對暗挖車站上覆地層和管線的沉降進(jìn)行監(jiān)控量測，但施工中的開挖初支、二次開挖，都會擾動地層，造成地表和地層內(nèi)的管線沉降，施工過程中的超前注漿、鎖腳注漿會減緩沉降，甚至消除沉降，但操作過程很難精確控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種采用棚護(hù)法建造地鐵車站的施工方法，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種采用棚護(hù)法建造地鐵車站的施工方法，包括如下步驟：
s1：在設(shè)計給定，業(yè)主移交的場地位置開挖豎井及橫通道；
s2：通過豎井和橫通道開挖車站主體導(dǎo)洞的上邊導(dǎo)洞；
s3：在已開挖的上邊導(dǎo)洞內(nèi)施作鋼管管棚形式的棚護(hù)，并在管棚打設(shè)完成后填充混凝土，具體包括：
s3.1：確定鋼管的管節(jié)長度；
s3.2：進(jìn)行管節(jié)的打設(shè)；
s3.3：采用焊接接長的方法進(jìn)行管節(jié)接長；
s3.4：管棚打設(shè)完成后填充混凝土；
s4：通過下層橫通道進(jìn)行下部主體導(dǎo)洞開挖支護(hù)；
s5：待導(dǎo)洞貫通后進(jìn)行底縱梁、條基施作；然后在上下導(dǎo)洞內(nèi)開挖邊樁及中柱，施作邊樁及中柱；
s6：管棚施作完成后開挖車站上部中導(dǎo)洞，中導(dǎo)洞開挖時，需注意兩側(cè)土體的留置角度；
s7：進(jìn)行后續(xù)的施工。
進(jìn)一步的，步驟s2中，上邊導(dǎo)洞的開挖應(yīng)加寬加高，以滿足管棚打設(shè)設(shè)備和普通導(dǎo)洞開挖設(shè)備的操作空間。
進(jìn)一步的，步驟s3.1中，管節(jié)的長度是根據(jù)豎井、橫通道、導(dǎo)洞尺寸，以方便地上、地下、通道內(nèi)、導(dǎo)洞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)和最后導(dǎo)洞內(nèi)打設(shè)接長方便可操作為依據(jù)確定的。
進(jìn)一步的，步驟s3.2中，管節(jié)的打設(shè)采用頂管、定向鉆的工藝；在考慮精度要求時，采用水平定向鉆牽引管節(jié)施作管棚的工藝。
進(jìn)一步的，步驟s3.3中，焊接接長時，需保證接長管節(jié)的水平度和垂直度，并且相鄰鋼管的管節(jié)接縫相互錯開，整體管棚同一截面的焊接接縫小于等于50%。
進(jìn)一步的，步驟s3.4中，管棚打設(shè)完成后可根據(jù)地質(zhì)情況選擇是否使用內(nèi)套管，在使用內(nèi)套管時，內(nèi)套管的外徑略小于管棚鋼管內(nèi)徑，內(nèi)套管的管節(jié)接縫和相鄰鋼管的管節(jié)接縫相互錯開，布置完內(nèi)套管之后在填充混凝土；在不使用內(nèi)套管時，直接填充混凝土即可。
進(jìn)一步的，步驟s5中，在施作邊樁和中柱時，可在邊樁或中柱的頂端與管棚的鋼管接觸處設(shè)置千斤頂用以調(diào)整，邊樁千斤頂工作至邊樁與管棚接駁持力后卸力拆除，中柱千斤頂工作至中柱與二襯頂板接駁成型后卸力拆除。
優(yōu)選的，管棚的鋼管可根據(jù)需要進(jìn)行導(dǎo)管注漿。
進(jìn)一步的，步驟s6中，開挖車站上部中導(dǎo)洞時，如果地層含水量大，則需要對中導(dǎo)洞進(jìn)行掛網(wǎng)噴錨加固。
進(jìn)一步的，步驟s7中，后續(xù)施工包括：上邊導(dǎo)洞拱頂回填及站廳層土方大開挖，搭設(shè)支架施作二襯頂板及二襯中板，站廳側(cè)墻、軌頂風(fēng)道和站臺層土方大開挖，車站底板施作及導(dǎo)洞回填和站臺施作。
本發(fā)明的有益效果：通過少量導(dǎo)洞的開挖初支施工，和利用導(dǎo)洞施作棚護(hù)與邊樁，形成棚護(hù)結(jié)構(gòu)，即最初始的結(jié)構(gòu)受力體系，減少了多導(dǎo)洞開挖初支，二次開挖，多次擾動地層的技術(shù)弊端，簡化了整體的施工程序，頂部支護(hù)一次成型，避免多導(dǎo)洞初支打通連接，初支扣拱、二襯扣拱等施工程序；長距離的鋼管管棚施作是通過短節(jié)鋼管在導(dǎo)洞內(nèi)運(yùn)輸、打設(shè)、焊接接長形成管棚而實(shí)現(xiàn)的，解決了現(xiàn)有技術(shù)中需要較大的開敞式作業(yè)空間的問題。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的豎井橫通道的開挖支護(hù)示意圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的上邊導(dǎo)洞的開挖支護(hù)示意圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的鋼管管棚打設(shè)的示意圖；
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的下部主體導(dǎo)洞開挖支護(hù)的示意圖；
圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的底縱梁與條基施作的示意圖；
圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的邊樁及中柱開挖的示意圖；
圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的邊樁及中柱頂部設(shè)千斤頂?shù)氖疽鈭D；
圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的上邊導(dǎo)洞拱頂回填及站廳層土方大開挖的示意圖；
圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的搭設(shè)支架施作二襯頂板的示意圖；
圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的施作中板、站廳側(cè)墻和軌頂風(fēng)道的示意圖；
圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的站臺層土方大開挖的示意圖；
圖12是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的車站底板施作及導(dǎo)洞回填的示意圖；
圖13是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的站臺施作的示意圖；
圖14是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的鋼管棚護(hù)管節(jié)布置圖；
圖中：1、豎井；2、橫通道；3、上邊導(dǎo)洞；4、鋼管管棚；5、下部主體導(dǎo)洞；6、底縱梁與條基；7、邊樁；8、中柱；9、千斤頂；10、站廳層；11、支架；12、二襯頂板；13、站廳側(cè)墻；14、二襯中板；15、軌頂風(fēng)道；16、站臺層；17、車站底板；18、回填混凝土；19、站臺；20、棚護(hù)；21、長管節(jié)；22、短管節(jié)；23、管節(jié)接縫。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
如圖1-14所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的一種采用棚護(hù)法建造地鐵車站的施工方法，包括如下步驟：
s1：在設(shè)計給定，業(yè)主移交的場地位置開挖豎井1及橫通道2；
s2：通過豎井1和橫通道2開挖車站主體導(dǎo)洞的上邊導(dǎo)洞3；
s3：在已開挖的上邊導(dǎo)洞3內(nèi)施作鋼管管棚4形式的棚護(hù)20，并在管棚打設(shè)完成后填充混凝土，具體包括：
s3.1：確定鋼管的管節(jié)長度；
s3.2：進(jìn)行管節(jié)的打設(shè)；
s3.3：采用焊接接長的方法進(jìn)行管節(jié)接長；
s3.4：管棚打設(shè)完成后填充混凝土；
s4：通過下層橫通道進(jìn)行下部主體導(dǎo)洞5開挖支護(hù)；
s5：待導(dǎo)洞貫通后進(jìn)行底縱梁與條基6施作；然后在上下導(dǎo)洞內(nèi)開挖邊樁7及中柱8，施作邊樁及中柱；
s6：管棚施作完成后開挖車站上部中導(dǎo)洞，中導(dǎo)洞開挖時，需注意兩側(cè)土體的留置角度；
s7：進(jìn)行后續(xù)的施工。
在一具體實(shí)施例中，步驟s2中，上邊導(dǎo)洞3的開挖應(yīng)加寬加高，以滿足管棚打設(shè)設(shè)備和普通導(dǎo)洞開挖設(shè)備的操作空間。
在一具體實(shí)施例中，步驟s3.1中，管節(jié)包括長管節(jié)21和短管節(jié)22，管節(jié)的長度是根據(jù)豎井、橫通道、導(dǎo)洞尺寸，以方便地上、地下、通道內(nèi)、導(dǎo)洞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)和最后導(dǎo)洞內(nèi)打設(shè)接長方便可操作為依據(jù)確定的。
在一具體實(shí)施例中，步驟s3.2中，管節(jié)的打設(shè)采用頂管、定向鉆的工藝；在考慮精度要求時，采用水平定向鉆牽引管節(jié)施作管棚的工藝。
在一具體實(shí)施例中，步驟s3.3中，焊接接長時，需保證接長管節(jié)的水平度和垂直度，并且相鄰鋼管的管節(jié)接縫23相互錯開，整體管棚同一截面的焊接接縫小于等于50%。
在一具體實(shí)施例中，步驟s3.4中，管棚打設(shè)完成后可根據(jù)地質(zhì)情況選擇是否使用內(nèi)套管，在使用內(nèi)套管時，內(nèi)套管的外徑略小于管棚鋼管內(nèi)徑，內(nèi)套管的管節(jié)接縫和相鄰鋼管的管節(jié)接縫相互錯開，布置完內(nèi)套管之后在填充混凝土；在不使用內(nèi)套管時，直接填充混凝土即可。
在一具體實(shí)施例中，步驟s5中，在施作邊樁和中柱時，可在邊樁或中柱的頂端與管棚的鋼管接觸處設(shè)置千斤頂9用以調(diào)整，邊樁千斤頂工作至邊樁與管棚接駁持力后卸力拆除，中柱千斤頂工作至中柱與二襯頂板接駁成型后卸力拆除；管棚的鋼管可根據(jù)需要進(jìn)行導(dǎo)管注漿。
在一具體實(shí)施例中，步驟s6中，開挖車站上部中導(dǎo)洞時，如果地層含水量大，則需要對中導(dǎo)洞進(jìn)行掛網(wǎng)噴錨加固。
在一具體實(shí)施例中，步驟s7中，后續(xù)施工包括：上邊導(dǎo)洞拱頂回填及站廳層10土方大開挖，搭設(shè)支架11施作二襯頂板12及二襯中板14，站廳側(cè)墻13、軌頂風(fēng)道15和站臺層16土方大開挖，車站底板17施作及導(dǎo)洞回填和站臺19施作，導(dǎo)洞回填采用回填混凝土18。
為了方便理解本發(fā)明的上述技術(shù)方案，以下通過具體使用方式上對本發(fā)明的上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
在具體使用時，根據(jù)本發(fā)明所述的一種采用棚護(hù)法建造地鐵車站的施工方法，首先在設(shè)計給定，業(yè)主移交的場地位置開挖豎井及橫通道；通過豎井和橫通道開挖車站主體導(dǎo)洞的上邊導(dǎo)洞，此導(dǎo)洞因為工法變化和為提高施工機(jī)械化率，應(yīng)加寬加高，滿足管棚打設(shè)設(shè)備和普通導(dǎo)洞開挖設(shè)備的操作空間；在上部邊導(dǎo)洞內(nèi)施作棚護(hù)，棚護(hù)的的施作可以采用大管棚，因?qū)Ф磧?nèi)空間狹小，應(yīng)根據(jù)豎井、橫通道、導(dǎo)洞尺寸，以方便地上、地下、通道內(nèi)、導(dǎo)洞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)和最后導(dǎo)洞內(nèi)打設(shè)接長方便可操作為依據(jù)確定管節(jié)長度，管節(jié)的打設(shè)可考慮頂管、定向鉆等工藝，考慮精度要求可采用水平定向鉆牽引管節(jié)施作管棚，此工藝方向性好，精度高，且引起的地層擾動相對開挖支護(hù)的擾動很有限，能很好的控制地表和上覆管線的沉降。管節(jié)接長采用焊接接長，需保證接長管節(jié)的水平度和垂直度，相鄰鋼管的管節(jié)接縫相互錯開，整體管棚同一截面的焊接接縫不大于50%。管棚打設(shè)完成后可根據(jù)地質(zhì)情況選擇內(nèi)套管，其中內(nèi)套管的外徑略小于管棚鋼管內(nèi)徑，內(nèi)外管的管節(jié)接縫相互錯開，再填充混凝土或直接填充混凝土；通過下層橫通道開車站主體下部導(dǎo)洞馬頭門進(jìn)車站下部主體導(dǎo)洞開挖支護(hù)；待導(dǎo)洞貫通后進(jìn)行底縱梁、條基施作；再上下導(dǎo)洞聯(lián)系開挖邊樁及中柱，施作邊樁及中柱，樁柱頂與管棚持力設(shè)千斤頂，直至形成管棚持力，二襯閉合方可逐步卸力，在管棚的鋼管間還可根據(jù)需要進(jìn)行導(dǎo)管注漿作業(yè)；管棚施作完成后開挖的車站上部中導(dǎo)洞因為有管棚支護(hù)，免去了初支格柵噴錨的環(huán)節(jié)，可直接開挖貫通，需注意兩側(cè)土體的留置角度，如地層含水量大，還需要掛網(wǎng)噴錨加固，原則上加快了施工效率；后續(xù)施工步驟為傳統(tǒng)的上邊導(dǎo)洞拱頂回填及站廳層土方大開挖，搭設(shè)支架施作二襯頂板，施作中板、站廳側(cè)墻和軌頂風(fēng)道，站臺層土方大開挖，車站底板施作及導(dǎo)洞回填，站臺施作等。
綜上所述，本發(fā)明利用地下棚護(hù)結(jié)構(gòu)建造地鐵車站的施工工法的實(shí)現(xiàn)，在整體施工程序上簡化了工序，通過頂部的鋼管棚護(hù)作用，免去了舊有技術(shù)中上層多導(dǎo)洞開挖初支、初支扣拱和二襯扣拱等環(huán)節(jié)，利用鋼管棚護(hù)替代了原有的初支結(jié)構(gòu)，直接施作平頂二襯結(jié)構(gòu)，其他施工程序與原有工法不變；本發(fā)明工法是一種脫胎于淺埋暗挖法pba工法又吸收了蓋挖法部分形式的一種新型的地鐵車站暗挖施工工法。
本發(fā)明由于車站頂部初始受力結(jié)構(gòu)的一次成型，免去了多導(dǎo)洞開挖初支的繁瑣步序，減少勞動力投入，土方大開挖方便機(jī)械力的投入，原則上縮短了工期；同時由于管棚施工時對地層的擾動小，自然減小了地表和上覆管線的沉降值,甚至零沉降，在施作邊樁和中柱時還可在頂端與鋼管管棚接觸處設(shè)置千斤頂用以調(diào)整，免去背后注漿這一不可精確控制的工藝，邊樁千斤頂工作至邊樁與管棚接駁持力后卸力拆除，中柱千斤頂工作至中柱與二襯頂板接駁成型后卸力拆除，此時若有必要還可配合補(bǔ)注漿，確保沉降值不超標(biāo)或零沉降。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。