一种不影响地面交通的轨道交通车站施工方法与流程

本发明涉及一种轨道交通车站施工方法，具体涉及一种在车站施工的同时，在基坑上部设置钢便桥作为车辆及行人通行的临时道路代替原主干路的施工方法。

背景技术：

轨道交通车站的施工方法主要有明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法及其组合的各种方法。

明挖法也称基坑法，其施工方法为：先从地表面向下开挖基坑至设计标高，然后在基坑内按底板、中板、顶板的顺序铺设防水及施工主体结构，最后进行顶板土方回填。

盖挖法是一种先施作围护桩或连续墙作为围护结构和支撑结构(如钢支撑、长锚索等组成支挡结构)，在该结构保护下再做桩顶纵梁、盖顶板，恢复路面，然后在桩及盖板的支护下再从上往下或从下往上施工主体结构的方法。分为顺作法及逆作法。盖挖顺作法在工程造价及施工工序方面与明挖法的不同在于增加了临时路面的费用及施工工艺。而盖挖逆作法是先期施工结构顶板，在结构顶板的保护下，逐层向下开挖基坑，施作车站主体基坑，盖挖逆作法适用于路面临时交通可暂时中断的情况，相比较明挖法而言，对路面交通的影响周期较短。

浅埋暗挖法心技术主要包括超前小导管注浆加固技术、大管棚施工、砂浆锚杆施工、预留核心土台阶环形开挖、格栅拱架制造与施工、挂网喷混凝土施工、二次模注钢筋混凝土施工、塑料防水板无钉孔铺设施工、钢管混凝土柱施工等。

现行轨道交通车站各类方法具有明显的优缺点。例如，选择明挖法时，要求施工场地足够大，站位最好在现状道路以外，一般不能在主干道上，万一站位在主干道上时也须具备临时中断交通或可进行交通导改，疏解人流。选择盖挖法时，虽然能采用局部架设临时路面的方法来降低对路面交通的影响，缩短交通暂时中断的周期，但在盖板下方作业，施工效率大大降低。选择浅埋暗挖法时，路面交通影响小，但施工难度大，施工工期长，对地层要求较苛刻，工程造价较高。

技术实现要素：

针对现有工法的不足，本发明的目的是提供一种不影响地面交通的轨道交通车站施工方法，可以不中断交通，无需交通导改，避免交通拥堵，经济效益及社会效益巨大。

本发明采用的技术方案如下：

一种不影响地面交通的轨道交通车站施工方法，包括以下步骤：

步骤1车站永久钢管柱及其柱下基础施工；

步骤2以车站永久钢管柱作为竖向支撑，在拟作车站基坑上方搭设临时车行道路；

步骤3在临时车行道桥上或下方一定距离，搭设人行通道，方便行人通行；

步骤4为确保车辆行驶及行人安全，采用工字钢及钢板在临时车行道路和临时人行道路做临边及顶部防护：

步骤5采用明挖法工序进行车站施工；

作为近一步的技术方案，地下部分钢管柱主要工序包括：

人工挖孔施作桩→在柱顶部安装钢管柱定位器→在钢管柱定位其上安装钢管柱→固定钢管柱上端→在钢管柱外环形回填砂土及固定→灌注钢管柱内混凝土至桩顶设计位置。

更进一步的，钢管柱在工厂制作，制作完成后运到现场，钢管柱分节吊装，每根钢管柱采用两个吊环，分别吊起钢管柱的两边，柱节之间采用法兰栓接。

更进一步的，地面标高以下部分钢管柱挖孔护筒与钢管混凝土柱间空隙采用细砂回填密实，防止在浇注混凝土及顶纵梁施工时钢管柱柱顶偏移。

更进一步的，安装并定位固定后即可进入灌注混凝土工序。

更进一步的，为便于钢管柱的定位需加工临时钢管柱定位钢板，定位钢板上设定位孔，用于柱脚锚栓的固定。柱脚锚栓固定后，在浇筑混凝土前，取掉临时定位钢板。

更进一步的，为防止管内混凝土收缩，管内灌入高强微膨胀混凝土浇筑钢管柱内混凝土。

更进一步的，为了保证钢管柱与中楼板的连接牢固，钢管柱位于中板及其梁内部分外加圆环钢板、抗剪钢板、栓钉及抗剪钢牛腿。地面以上钢管柱直接安装。

作为近一步的技术方案，军便梁+工字钢+钢板结构体系临时道路施工如下：便桥设计—方案制定—设备材料进场—施工放样—焊接剪刀撑—支座安装—桁架拼装—拖拉接长—主梁拖拉就位—横梁安装—纵梁安装—桥面钢板铺装—结束。

更进一步的，军便梁采用加高的车站永久钢管柱作为竖向支撑，军便梁与钢管柱之间采用焊接。军便梁场地内拼装、下面垫枕木，用吊车将贝雷片逐片吊起，用桁架销子相互连接接长，用支撑架螺栓将竖向支撑架、水平上下支撑架和贝雷片连接成整体，每节贝雷片接头位置安装各类支撑架连成一片。

作为进一步的技术方案，临时道路施工完成后，采用明挖法工序进行车站施工：首先施工场区围挡，采用隔一施一的方式施工车站围护结构，围护结构施工完成后，依次施工冠梁、挡墙，再从地表面向下开挖基坑至设计标高，开挖时在相应设计标高位置架设支撑，然后在基坑内按底板、中板、顶板自下而上的顺序拆除支撑、铺设防水及施工主体结构，最后进行顶板土方回填。

本发明的有益效果如下：

本发明提供了一种轨道交通车站施工方法，该施工方法以车站永久钢管柱代替临时格构柱作为竖向支撑，在拟作的车站基坑上方搭设临时车行、人行道路。通过分节吊装、一柱一桩等钢管柱施工工艺，一方面由于钢管柱的强度、刚度均优于临时型钢格构柱，增加了结构可靠性，保证了施工安全；另一方面，也避免了临时型钢格构柱的使用和拆卸，提高了施工效率，降低了建设投资，经济效益明显。综上，这种轨道交通车站施工方法结合了传统盖挖法的优点，具备施工效率高、施工风险低、建设投资低、不临时中断交通，无需进行交通导改，不会造成人车拥堵等优点。

附图说明

图1主干道位置临时道路设置平面图；

图2十字路口位置临时道路设置平面图；

图3临时道路设置纵剖面图；

图4人工挖孔示意图；

图5环形定位钢板示意图；

图6钢管柱总装图；

图7军便梁(贝雷片)+工字钢+钢板结构体系临时道路结构图；

图中：1人行临时道路，2.车行临时道路，3轨道交通车站，4起坡段，5原路面，6防护棚，7临时道路，8永久钢管柱，9轨道交通车站，10防护罩，11护肩，12护壁，13环形钢板，14肋板，15楼板，16栓钉，17楼板梁，18法兰连接，19钢管柱，20钢筋笼，21环形抗剪钢牛腿，22底板梁，23顶板，24顶板梁，25栓钉，26钢板，27工字梁，28军便梁。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种不影响地面交通的轨道交通车站施工方法。

本发明的一种典型的实施方式中，提出了一种不影响地面交通的轨道交通车站施工方法，包括以下步骤：

车站永久钢管柱及其柱下基础施工；

以车站永久钢管柱作为竖向支撑，在拟作车站基坑上方搭设临时车行道路；

在临时车行道桥上或下方一定距离，搭设人行通道，方便行人通行；

为确保车辆行驶及行人安全，采用工字钢及钢板在临时车行道路和临时人行道路做临边及顶部防护；

采用明挖法工序进行车站施工。

具体步骤如下：

(1)车站永久钢管柱8及其柱下基础施工。

地下部分钢管柱主要工序有：人工挖孔施作桩(参见附图4)→安装钢管柱定位器→吊放安装钢管柱→钢管柱上端固定→钢管柱外环形回填砂土及固定→灌注钢管柱内混凝土至桩顶设计位置。

其中，钢管柱19的总装图如图6所示，在工厂制作，制作完成后运到现场，钢管柱19分节吊装，每根钢管柱19采用两个吊环，分别吊起钢管柱19的两边，柱节之间采用法兰栓接18。在钢管柱19的底部安装在底板梁22上，中间位置为楼板梁17，顶部位置安装顶板梁24，楼板梁17上安装楼板15，顶板梁24上安装顶板23；

地面标高以下部分钢管柱挖孔护筒与钢管混凝土柱间空隙采用细砂回填密实，防止在浇注混凝土及顶纵梁施工时钢管柱柱顶偏移。

安装并定位固定后即可进入灌注混凝土工序。为便于钢管柱的定位需加工临时钢管柱定位钢板，定位钢板上设18个定位孔，用于柱脚锚栓的固定。柱脚锚栓固定后，在浇筑混凝土前，取掉临时定位钢板。为防止管内混凝土收缩，管内灌入高强微膨胀混凝土浇筑钢管柱内混凝土。

为了保证钢管柱18与中楼板的连接牢固，钢管柱18位于中板及其梁内部分外加圆环钢板13、抗剪钢板、栓钉16及抗剪钢牛腿21。地面以上钢管柱直接安装。

(2)军便梁(贝雷片)+工字钢+钢板结构体系临时道路施工。

施工流程如下：便桥设计—方案制定—设备材料进场—施工放样—焊接剪刀撑—支座安装—桁架拼装—拖拉接长—主梁拖拉就位—横梁安装—纵梁安装—桥面钢板铺装—结束。临时道路在拟作车站基坑上方约10m上方搭设军便梁28(贝雷片)临时道路代替下方道路行车。军便梁28(贝雷片)采用加高的车站永久钢管柱8作为竖向支撑，军便梁28与钢管柱之间采用焊接。军便梁28基本采用密排，梁间距70cm/根。军便梁28上横担工字钢27，工字钢27间隔布置，间距50cm。工字钢27和方木上铺设14mm厚压花钢板26。贝雷片场地内拼装、下面垫枕木，用吊车将贝雷片逐片吊起，用桁架销子相互连接接长，用支撑架螺栓将竖向支撑架、水平上下支撑架和贝雷片连接成整体，每节贝雷片接头位置安装各类支撑架连成一片。

贝雷片又称贝雷梁或桁架，具有结构简单、运输方便、架设快捷、载重量大、互换性好、适应性强的特点。它由上、下弦杆、竖杆及斜杆焊接而成，上下弦杆的端部有阴阳接头，接头上有杵架连接销孔。贝雷片的弦杆由两根10号槽钢(背靠背)组合而成，在下弦杆上，焊有多块带圆孔的钢板，在上、下弦杆内有供与加强弦杆和双层桁架连接的螺栓孔，在上弦杆内还有供连接支撑架用的四个螺栓孔，其中间的两个孔是供双排或多排桁架同节间连接用的。靠两端的两个孔是跨节间连接用的。多排贝雷片作梁或柱使用时，必须用支撑架加固上下两节贝雷片的接合部。在下弦杆上，设有4块横梁垫板，其上方有凸榫，用以固定横梁在平面上的位置，在下弦杆的端部槽钢腹板上还设有两个椭圆孔，供连接抗风拉杆使用。贝雷片竖杆均用8#工字钢制成，在竖杆靠下弦杆一侧开有一个方孔，它是供横梁夹具固定横梁使用的。国产贝雷梁其桁节用16锰钢，销子采用铬锰钛钢，插销用弹簧钢制造，焊条用t505x型，桥面板和护轮木用松木或杉木。贝雷片的材料为16mn，每片架重270kg，采用尺寸规格为高×长：1500×3000。临时道路长度大于基坑纵向长度。具体可分为主干道及十字交叉路口两种情况，丁字路口同十字交叉路口。

(3)在车行道桥上或下方一定距离，搭设人行临时道路1，方便行人通行，如图1、图2所示，其中图1为主干道位置临时道路设置平面图；图2为十字路口位置临时道路设置平面图。

(4)为确保车辆行驶及行人安全，采用工字钢及钢板做好临边及顶部防护：在临时道路两侧采用工字钢做立柱，立柱与桥面槽钢焊接，立柱间焊钢板，形成防护棚6；

(5)临时道路施工完成后，采用明挖法工序进行车站施工：首先施工场区围挡，采用隔一施一的方式施工车站围护结构，围护结构施工完成后，依次施工冠梁、挡墙，再从地表面向下开挖基坑至设计标高，开挖时在相应设计标高位置架设支撑，然后在基坑内按底板、中板、顶板自下而上的顺序拆除支撑、铺设防水及施工主体结构，最后进行顶板土方回填。

(6)临时道路拆除：先拆除桥面附属结构及桥面板；解除主梁结构约束；按架设方法拖移主梁结构，边拖移边拆除。

上述轨道交通车站施工方法以车站永久钢管柱代替临时格构柱作为竖向支撑，在拟作的车站基坑上方搭设临时车行、人行道路。通过分节吊装、一柱一桩等钢管柱施工工艺，一方面由于钢管柱的强度、刚度均优于临时型钢格构柱，增加了结构可靠性，保证了施工安全；另一方面，也避免了临时型钢格构柱的使用和拆卸，提高了施工效率，降低了建设投资，经济效益明显。综上，这种新型的轨道交通车站施工方法结合了传统盖挖法的优点，具备施工效率高、施工风险低、建设投资低、不临时中断交通，无需进行交通导改，不会造成人车拥堵等优点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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