UHPC-RC模壳装配式地铁车站盖挖半逆作施工方法及装置与流程

本发明属于地下工程，具体地说，是涉及uhpc-rc模壳装配式地铁车站盖挖半逆作施工方法及装置。

背景技术：

1、随着城市轨道交通建设速度放缓，城轨建设理念逐渐由对建设规模的追求转向对质量效益的追求。地下工程长期处于有水环境中，传统混凝土抗渗能力差导致地下水渗漏现象严重，内部钢筋极易发生腐蚀，严重影响地下车站寿命。超高性能混凝土同时具有超高强度、高韧性、低渗透性和高体积稳定性等优异性能。超高性能混凝土在具有高性能的同时，其价格非常昂贵。若完全采用超高性能混凝土进行整体结构浇筑造价过于昂贵，不符合绿色建造理念。同时，对于城市核心区域，地面空间有限，在施工周期内对周围交通、居民生活、商业活动均会带来严重不便的影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供uhpc-rc模壳装配式地铁车站盖挖半逆作施工方法及装置，旨在解决上述背景技术中所存在的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供uhpc-rc模壳装配式地铁车站盖挖半逆作施工方法，使用模壳作为永久模板，膜壳以及用于浇筑于膜壳内的普通混凝土共同组成承载结构；模壳为超高性能钢筋混凝土结构，包括以下步骤：先施工中立柱，然后施工叠合顶板，然后后回填覆土恢复路面，而后向下开挖至现浇底板下，然后由下至上顺作结构。

3、优选地，包括以下步骤：

4、施工场地预处理：施作车站中立柱桩；

5、在基坑两侧架设临时支撑，安装预制装配式uhpc顶纵梁，吊装预制uhpc顶板模板，顶纵梁和临时支撑支起预制uhpc顶板模板两端；然后向预制uhpc顶板模板上浇现浇普通混凝土顶板；施工完成后叠合顶板被冠梁、顶纵梁支起，形成盖板；待叠合顶板的混凝土凝固后，回填上部覆土，恢复路面；

6、向下开挖至现浇底板下标高；

7、对基坑进行施工预处理，然后施作现浇底板和现浇底纵梁；

8、安装地下二层的预制uhpc侧墙模板，随后在模板内浇筑普通混凝土侧墙；安装地下二层的中立柱的牛腿，将预制装配式uhpc中纵梁吊装至牛腿之上；吊装预制uhpc中板模板，由预制装配式uhpc中纵梁和临时支撑支起预制uhpc中板模板两端；

9、在已安装好的预制uhpc中板模板上浇筑现浇普通混凝土中板；其中，第二连接节点与现浇普通混凝土中板一同浇筑；

10、安装地下一层的预制uhpc侧墙模板，将第一连接节点处的钢筋接入模板内，随后在预制uhpc侧墙模板内浇筑普通混凝土侧墙。

11、优选地，所述施作车站中立柱桩，包括以下步骤：

12、施工准备，放线确定桩位；钻孔清空，吊放护壁钢套管和钢筋笼；首次灌注桩基混凝土至预定位置；在第一次灌注混凝土初凝后凿除桩中心混凝土，形成杯口；清平中立柱桩基的桩头，吊放中立柱；灌注杯口混凝土至桩基顶标高；回收护壁钢套管，并向中立柱周围回填碎石干砂。

13、优选地，所述施作车站中立柱桩，包括：中立柱桩之间及中立柱桩与钻孔灌注桩之间的差异沉降满足以下要求：柱顶累计沉降量≤20mm，差异沉降≤15mm，相邻柱桩差异沉降≤10mm。

14、优选地，所述施工场地预处理，包括以下步骤：

15、平整场地，施作两侧钻孔灌注桩；

16、向下开挖至预制装配式uhpc顶纵梁底标高后，凿毛清洗至设计标高，然后施作冠梁及挡土墙。

17、优选地，所述在已安装好的预制uhpc中板模板上浇筑现浇普通混凝土中板，包括：

18、施作预制装配式uhpc中纵梁与中立柱节点时，第三钢管段上下焊接钢套箍，沿轴线方向上上下焊接抗拉钢板，梁柱节点沿轴线方向外一定距离范围的预制装配式中纵梁的凹口内铺设钢筋，主筋与抗拉钢板焊接，腰筋焊接在钢套箍上，并浇筑混凝土。

19、优选地，所述在已安装好的预制uhpc中板模板上浇筑现浇普通混凝土中板，包括：

20、在施作叠合中板与中立柱节点时，沿水平方向在上焊接抗拉钢板，叠合中板主筋焊接在抗拉钢板和钢套箍上。

21、优选地，所述对基坑进行施工预处理，然后施作现浇底板和现浇底纵梁，包括：

22、施作现浇底纵梁、现浇底板、中立柱节点时，第二钢管段上下分别焊接钢套箍和抗拉钢板，用于与现浇底纵梁和现浇底板的钢筋焊接。

23、uhpc-rc模壳装配式地铁车站装置，基于如上文任一项所述的uhpc-rc模壳装配式地铁车站盖挖半逆作施工方法中的步骤制得，结构形式上为明挖矩形双层两跨车站，包括：

24、车站主体，包括现浇底板、与所述现浇底板的侧面连接的侧墙结构、与所述侧墙结构背离所述现浇底板一端连接的叠合顶板；

25、叠合中板，设置于所述侧墙结构内；所述叠合中板的侧面分别与所述侧墙结构的内壁面连接固定；

26、中立柱，一端与所述叠合顶板连接，另一端依次穿透所述叠合中板、所述现浇底板并伸入与埋设与基坑内的中立柱桩基连接固定；

27、预制装配式uhpc中纵梁，两端分别与侧墙结构连接固定；所述预制装配式uhpc中纵梁与所述中立柱连接固定；所述预制装配式uhpc中纵梁与所述叠合中板连接固定；

28、预制装配式uhpc顶纵梁，设置于所述预制装配式uhpc中纵梁的上方；所述预制装配式uhpc顶纵梁两端分别与侧墙结构连接固定；所述制装配式uhpc顶纵梁与所述中立柱连接固定；所述制装配式uhpc顶纵梁与所述叠合顶板连接固定。

29、优选地，所述中立柱包括：

30、钢套管段，包括第一钢管段、第二钢管段以及第三钢管段；所述第一钢管段用于与所述中立柱桩基连接；所述第二钢管段用于施作梁板柱节点时，与梁板钢筋焊接；所述第三钢管段用于施作梁板柱节点时，用于板钢筋焊接

31、uhpc段，包括第一uhpc段、第二uhpc段；所述第一uhpc段为所述现浇底纵梁顶标高至所述预制装配式uhpc中纵梁底标高的部位；所述第二uhpc段为所述叠合中板顶标高至所述预制装配式uhpc顶纵梁底标高的部位。

32、本发明提供的uhpc-rc模壳装配式地铁车站盖挖半逆作施工方法及装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明uhpc-rc模壳装配式地铁车站盖挖半逆作施工方法及装置，减小了结构尺寸，增大了可利用的建筑空间，减轻了结构自重，减少了支模拆模工序，提升了结构耐久性，有利于实现地铁车站结构內实外美、不渗不漏。uhpc-rc模壳构件具有通用性与装配式的特点，可以实现构件的工厂化预制，有利于提升建筑工业化水平，节约工期；uhpc-rc模壳强度高、体积稳定性好，轻薄的设计即可实现较好的模板功能；uhpc-rc模壳作为永久模板减少了拆模过程，配合构件的工厂化预制可以缩短工期。uhpc-rc模壳作为永久模板与现浇普通混凝土结构共同承载和抗渗，可以减少普通混凝土的用量，减小结构尺寸，在实现更大可利用建筑空间的同时提升结构耐久性。根据结构受力特点，只在局部使用uhpc材料，减少高强度材料受力冗余度，可以节约工程造价。盖挖半逆作法能够在有限的空间内进行施工，且在完成中立柱、顶纵梁和顶板施工后，可以立即回填覆土恢复路面，尽量减少交通中断和环境影响。