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车站顶纵梁、钢管柱、底纵梁施工方案

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第一章工程概况

蒲黄榆车站全长168m,为单拱单柱双层岛式暗挖车站。站体中心里程K3+000,起止里程分别为K2+931.1、 K3+099.1,车站站体位于直线上,呈南北走向。车站开挖宽度22.6m,高度16.3m,平均地面埋深5~6m;顶纵梁(截面尺寸1.4*2.55m)、底纵梁(截面尺寸1.4*2.75m)设计长度均为149.2m,采用C30、S10微膨胀防水钢筋混凝土。钢管柱直径为1m,整个车站设计23根,每根长10.4m,采用φ1000的钢管,内填充C50混凝土,柱间距一般为6.8m。

车站上方地下管线较多,地面建(构)筑物密布,车流量大,施工风险大。

车站通过地层从上至下主要为:粘土层、粉质粘土层、粉细砂层、中粗砂层、砂卵石层。其地层在地下水作用下,强度降低,易发生坍落现象;由于车站覆盖厚度约5.5m,且以饱和的粉土层为主,稳定性较差,无法形成自然应力拱,这对施工钢管柱和顶纵梁、底纵梁拆除临时支撑时,造成很大的困难。

地下水主要为:上层滞水、潜水、承压水。

 

第二章总体施工方案

车站站体平均埋深5~6m,开挖宽度22.6m,高度16.3m,为大跨度浅埋暗挖岛式车站。周边环境较为复杂。为确保施工及周边环境的安全,采用中洞法施工,即:先将大断面分成左、中、右三个洞室,每个洞室的跨度约为7.5m,再将三个洞室竖向从上至下分成四个小洞,每个小洞的高度约4m,共12块(12个小洞)进行施工。先施工车站中洞I~IV区,从南、北相向开挖,开挖车站中洞IV区土体时,按设计埋设站体综合接地装置。待车站中洞贯通后,接着施工中洞二衬,施工完底纵梁、φ1000C50钢管柱、顶纵梁;两边对称开挖上部侧洞Ⅴ区,从上至下顺序对称施作Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ区。(见附图1)

在施工底中洞二衬底纵梁、φ1000钢管柱、顶纵梁时,按由下自上,分层分段的施工步序。考虑整个车站中洞狭长,结构受力不利,除在吊装钢管柱须在每层临时支撑上割出一个1.5*1.5m的方孔外,施工中洞二衬原则上不拆除临时支撑。

1、底纵梁施工:底纵梁全长149.2 m,采用分段灌注(分段长度除第一段外,其余大部分为6.8m),分段位置确定在钢管柱纵向柱间距的1/4处,其截面与梁中心线垂直。考虑施工进度和现场施工环境许可,故一次可施工2段为13.6m。先铺设防水层,规范绑扎底纵梁钢筋并绑扎预留好二衬钢筋,预埋二衬背后及施工缝的注浆管,然后立模型,模型采用30*150的拼装钢模。按设计要求埋设好钢管柱定位杆,安装调平钢板底座、绑扎预留钢筋笼等预埋件。预埋钢管柱钢板底座和定位杆、预留钢筋笼时,必须保证钢管柱钢板底座和定位杆、预留钢筋笼的标高、位置准确,钢板底座顶面水平。反复复核了钢管柱中心位置和标高后方可进行混凝土的灌注。为便于支模和加快施工速度,底梁和填充砼一起灌注,混凝土标号均为C30、S10。(见附图2)

2、钢管柱施工:每根钢管柱长10.4m,分成三节吊装,钢管各节之间采用法兰连接。从下至上分别为4.7m、3.6m、2.1m。钢管全部在工厂加工成型后运至现场。吊装前先在拱顶初支面焊一吊钩,用一个5t、链条长6m的手拉葫芦作为起吊工具,按从下至上的顺序吊装。为保证钢管柱顺利的吊装,经计算,三节钢管均从中洞II区起吊安装。故I区的吊装孔须加大为1.5*2.25m,其余每层临时支撑上割出一个1.5*1.5m的方孔。钢管柱每节拼装好后,须用全站仪和投点仪确认钢管的中心位置和垂直度是否符合精度要求。合格后,采用导管分段灌注泵送混凝土,分段长度与钢管柱分节长度相同。(见附图3)

3、顶纵梁施工:顶纵梁全长149.2m,顶纵梁施工因其断面大、钢筋密,操作空间狭小,保证砼的一次性的灌满密实、防止砼裂纹、防止钢管柱因顶梁施工发生偏移是顶梁施工的关键。施工时支架从已作好的底纵梁开始向上作满堂脚手架支撑。为减少对中洞侧墙的扰动,满堂脚手架施工时分层搭设在工字钢,利用工字钢传力至基底的方法。竖杆支架按(500*600纵*横)、水平杆按0.8*1.0的步距搭设。将第一层临时支撑找平垫实,在上面安装“U”形顶托,铺1层100*100方木,标高调好后,铺设定型加工的底模。底模和弧形侧模采用1.5m/节的定型钢模,螺栓连接,加强其自身的承载力。内设4排φ22拉杆纵向间距@=1.0m,铺设防水层,规范绑扎顶梁、二衬钢筋,预埋二衬背后及施工缝的注浆管,合格后,封闭弧形和顶部侧模,并预留与二衬相接的钢筋,为施工方便,侧模用5cm 木板内贴胶合板,在侧模两侧上按@=1.5m留250*250的方孔用于捣固。两侧用φ40钢管和“U”顶托顶紧在中洞侧壁上。商品砼采用C30、S10自流平豆石混凝土(添加适量膨胀剂),“拖管法”施工混凝土,在车站中心线上距20cm拱顶处埋设一根6m的φ150钢管,丝扣平接,每节2m,泵送砼入模,分层浇筑,通过观察口,适时回拖管,插入或附着式捣固器捣固密实。二衬施工完毕及时对二衬背后及施工缝进行注浆施工,压注水泥浆砂浆(添加适量膨胀剂),使天梁顶部填充密实。顶纵梁全长149.2m,采用分段灌注(分段长度除第一段外,其余大部分为6.8m),分段位置确定在钢管柱纵向柱间距的1/4处,其截面与梁中心线垂直。(见附图4)

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