亚洲最大规站工程事例赏析无一立柱超大跨度划中庭无柱弧形拱顶车

源自 | 中铁六局呼和浩特铁建公司、成都地铁 。跨度


走进成都轨迹交通13号线美好梅林站工程,着实让人眼前一亮:超大跨度、柱亚洲最柱弧站工无一立柱 !大规顶车该车站是划中现在全国轨迹交通在建项目最大也是亚洲最大规划的大跨度中庭无柱弧形拱顶车站,工艺要求极高 。庭无


美好梅林站弧形拱顶结构内景 。

美好梅林站,一座地下两层车站 ,超大程事基坑均匀深度约30米 ,跨度相当于10层楼的无立高度。据施工人员介绍 ,柱亚洲最柱弧站工车站为12米岛式车站 ,大规顶车主体总建筑面积为47833.4平方米,划中相当于6.5个大型足球场的巨细。


美好梅林站弧形拱顶结构内景。

之所以选用“无柱规划”,一方面  ,是因为受地势约束 ,车站轨面埋深较大,若按传统平板车站规划需增设一层车站结构,而选用无柱规划可有用节约工程造价出资;另一方面 ,因为弧形拱顶特有的拱形效应 ,能削减无柱大跨结构对车站顶板厚度的影响 ,可以进一步增大车站空间 。


美好梅林站弧形拱顶结构内景 。


“跟着年代开展,地铁车站施工工艺日趋老练 ,精约、漂亮、新颖成为了大部分车站挑选的风格。现在大部分车站均选用框架结构  ,与之比较,弧形拱顶结构新颖而赋有韵律 ,更有特征,且受力安全 ,还能完结节能环保。”项目负责人表明。


施工技法创始全国先例 

“无柱规划”尽管共同,但也向施工作业提出了巨大应战。在没有立柱支撑的状况下 ,确保拱形顶的安稳性是项目施工的要害。


“项目制造没有先例可以学习学习,悉数都要从头开端 。”该项目负责人说,“面临‘零根底’,就从头开端探究行进 ,摸着石头过河;没有任何经历,就在正式施工前留足时刻,安排专家科学论证 ,重复揣摩计划  。终究,通过三个月时刻,最佳施工计划出炉;在施工过程中,轨迹制造者们通过重复讨论和多方测验,进一步确保工程的安全和安稳。”。


美好梅林站于2020年10月22日打下首钻开端施工,因项目地属胀大土层地带 ,散布着素有工程“绊脚石”之称的黏性土  ,土质遇水易胀大变形,失水会缩短开裂 ,性质极不安稳,加之基坑较深 ,无疑给基坑开挖造成了很大困难。


美好梅林站施工场景:侧墙模板支设加固 。


为了坚持基坑土体的安稳性,制造者通过在基坑侧边注浆架起钢支撑 ,添加钢支撑数量,对基坑内部进行加固处理,并延聘第三方监测组织24小时全天候监测土体变形状况,有用确保了基坑开挖安全 。


美好梅林站选用明挖拱型制造技能:基坑开挖后 ,从下往上施工车站结构 。拱形顶的受力 ,一般都会集在两边的拱肩上 ,两边的墙体相当于两个支座 ,起到支撑拱肩的作用。一般地铁两边墙体的厚度仅0.8米  ,为了增强墙体的承重力,制造者将墙体厚度添加到了1.6米,其承重力进步了两倍。


美好梅林站施工场景 :弧形拱顶顶板钢筋绑扎 。


在弧形拱顶施工过程中,制造者也加大力度运用多种科研技能成果,加强技能质量管理  。充分运用“一种重物举升用升降设备”等多项国家新式专利 、省部级工法 ,助力质量操控进步,进步装配式归纳支吊架装置功率;运用BIM技能树立模型,精准计算出各部件数量及受力程度,确保了整个支架系统的安稳性 ,达到了暂时支撑的作用;通过树立分级质量管理系统 ,施行样板引路,拟定各工序工艺的施工规范 ,确保将项目制造成为工艺精密 、安全可靠的质量工程 。


地铁车站大跨度中庭无柱弧形拱顶支架系统。
施工工法 。



作者丨成都地铁车站项目部工程部部长李宁。

作者执笔编制了《地铁车站大跨度中庭无柱弧形拱顶支架系统施工工法》  、《地铁车站大体积侧墙巨大模板及其支撑系统分层施工工法》取得内蒙古自治区省部级工法;取得《一种装配式地铁车站横撑撤除设备》实用新式专利。


一。
前语 。


跟着年代开展  ,地铁车站施工工艺日趋老练 。多元化的地铁空间美学规划和内部造型寻求精约、漂亮 、新颖的脚步从未停歇。现在大部分车站均选用框架结构,与之比较弧形拱顶结构漂亮大方 ,新颖而赋有韵律 ,外观杰出视觉作用 ,且受力安全 、节约资料,成为地铁车站施工趋势 。

北京地铁六道口站 、上海地铁衡山路站 、深圳地铁田头站等均为弧形拱顶车站,遭到广大人民的喜欢。成都地铁13号线美好梅林站为亚洲最大规划的大跨度中庭无柱弧形拱顶车站,弧形段长221m ,跨度25.2m ,层高10.8m,顶板厚1.3m ,拱顶净高10.75m 。跨度大 、层厚大、施工工艺杂乱 。该项目支架系统要求较高 ,对将来地铁车站大跨度无柱弧形拱顶施工具有学习含义 。

二。
工法特色。


2.1 因为地铁车站的特殊性,基坑内有钢支撑和格构柱作为支撑系统,支架系统在施工时要避开钢支撑  、格构柱以及笼梯等,传统施工工艺选用钢架或许桁架 ,组拼以及排布不灵敏 ,满意不了施工要求,本工法施工灵敏 ,人员简单操作。

2.2 本工法施工资料不受工况影响可以循环运用 ,传统施工所需定制钢架 ,受工况影响,为一次投入,不能循环运用。本工法运用的盘扣、一般钢管 、I12工钢 、竹胶板等悉数可以周转运用 。


三。
适用范围 。


本工法适用于现浇结构弧形拱顶的施工。

四。
工艺原理。


地铁车站大跨度中庭无柱弧形拱顶支架系统施工工法是一种立异、高效的施工办法 ,有用处理了架体施工灵敏度与整体性的对立 ,即便于地铁车站的施工,又满意弧形拱顶杂乱受力要求 。由立杆 、水平杆、斜拉杆、对顶杆、抛撑 、工字钢 、钢管 、竹胶板、铁楔子 、U型卡组成支架系统,起拱以上部位通过加工铁楔子U型卡等小工具 ,战胜弧形有视点的难题,使顶托与主楞、主楞与次楞有用衔接,增大了抗滑移系数。在起拱5m高度范围内依照500mm步距选用Ф50钢管添加对顶;依照1200mm距离选用Ф50钢管扇形安置抛撑,抵消拱形结构水平力。

五 。
工艺流程及操作关键 。



5.1 技能预备。

(1)模板及支撑系统工程编制了专项施工计划并已通过专家评定,并已报监理批阅完结 。


(2)托付局规划院对架体进行验算 :架体的安稳性强度、资料的强度以及刚度也满意要求 。

(3)对特种操作人员进行安全教育训练及安全技能交底,查核合格后持证上岗 。


5.2 施工预备 。

工字钢依照弧度加工,工字钢上口尺度为半径11.87米,内口半径为11.75米,选用12工字钢 。整个弧长长度为23.0米,详细长度尺度见下图,工字钢曲折延伸长度依据实践自控扣除 ,每两块工字钢之间衔接采纳打八孔,40cm长2cm厚弧形钢夹板固定 ,8颗M22螺栓锁紧。每块工字钢两端切头 ,两端钻孔,且有必要加工成规范件,确保恣意两块都能衔接 。衔接片要求 :首要衔接片应略带弧度,宽度与工字钢净内空符合 ,然后螺栓运用加长丝杆,衔接片做成规范件与工字钢钻孔方位匹配 。




5.3 架体搭设。

选用60盘扣支架,横向布距1200mm ,纵向布距1200mm ,竖向布距1500mm,立杆选用直径60.3mm,壁厚3.2mm ,水平杆直径48.3mm,壁厚3.2mm。

架体搭设到规划标高后 。查看斜拉杆是否满挂,插销抗拔力不得小于3KN  。起拱高度内按500mm距离对顶 ,并设置抛撑 ,留意抛撑一定要落地,并在抛撑落地处植筋避免抛撑位移 。一定要确保斜拉杆、对顶 、抛撑三者共存 。待架体查看合格后,主楞选用特制与结构弧度匹配的12工钢 ,主楞工钢之间衔接选用高强螺栓衔接,顶托与主楞的空地选用铁楔子填塞 ,铁楔子与顶托焊接在一起 ,确保触摸面积及位移约束 。次楞选用双拼Φ50mm钢管,面板拼缝处次楞选用50*100mm方木 ,面板选用15mm厚的竹胶板,次楞双拼钢管为确保其在主楞弧形工钢架上不发生位移,用钢筋制造U型卡 ,固定钢管方位 。



5.4 架体监测 。

(1)监测项目 :支撑架沉降  、位移和变形 。

(2)监测点资料及规范:监测点布设选用反射片 ,规范为15mm×15mm。

(3)监测点布设 :每层 、每段支撑架在横断面设置5个断面20个测点,每个监测断面距离5m 。

(4)监测办法:运用经纬仪、水平仪等监测仪器进行监测 ,不得目测,监测仪器精度应满意现场监测要求 ,并设变形监测报警值。为确保可以观测到所有点位,我单位将从地上将丈量点位引至结构底板并妥善维护 。

(5)监测频率:在浇筑砼过程中应施行实时监测 ,一般监测频率不宜超越 20~30分钟一次  。在砼初凝前后及砼终凝前后也应施行实时监测,监测时刻可依据现场实践状况进行调整  。监测时刻应操控在高支模运用时刻至砼终凝后。

(6)监测数据改变过大时需对支撑系统采纳加固办法;当监测数据超越预警值时有必要当即中止浇筑砼、疏散人员。



5.5 架体检验 。

(1)支撑架搭设完结 ,有必要进行检验后,方可进行运用 。

(2)根底  :查看根底外表是否坚实平坦 ,外表是否积水 ,垫板是否晃动,查看办法 :调查。

(3)支撑架搭设的笔直度与水平度答应差错 。
支撑架搭设的笔直度与水平度答应差错见下表  。


(4)距离查看:支撑架步距差错不得大于±20mm、纵距差错不得大于±50mm  、横距差错不得大于±20mm ,用钢卷尺丈量 。


六 。
资料与设备。



七  。
运用实例 。


成都轨迹交通13号线一期工程土建7工区美好梅林站是成都轨迹交通13号线一期工程的中心站,车站坐落成龙大路与锦江大路交叉口东北侧绿化带内 ,沿成龙大路东西向敷设 ,是成都轨迹交通13号线一期工程第18座车站  。车站主体总建筑面积为47845.66㎡,车站主体长度729m ,有用站台长186m,结构规范段宽22.1m 。基坑深度为25.3-29.4m,均匀覆土厚度为3.43m。共设5个出入口  、2组风亭、7个安全出口。

本工法已在成都地铁13号线美好梅林站主体结构施工进行了运用,取得了杰出的作用 。


  

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