深圳地铁5号线盖挖逆作车站中间桩柱设计

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 深圳地铁 5 号线盖挖逆作车站中间 桩柱设计 摘要:为解决工程量大、工期紧的 问题,对深圳地铁下水径车站盖挖顺筑工 法变为盖挖逆作工法的中间桩柱技术进 行了详细介绍，由于其效益显著，可供 类似盖挖法地铁车站支撑柱设计参考。 中国论文网 /2/view-12900573.htm 关键词:盖挖逆作法；混凝土中间 桩柱；设计 TU941 引言 由于地铁车站场地周边环境复杂， 管线改迁、建筑物拆迁、顺筑工法中多 次交通疏解倒边时间长影响大，及越来 越快的城市建设速度等方面的因素，使 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 工盖挖逆作法得到了广泛的应用。而地 铁盖挖逆作法中间竖向支撑结构是车站 结构底板封底前承受和传递竖向荷载的 主要受力构件，其承载能力、刚度和稳 定性关系工程的成败。为了顺利的将荷 载传递给地基，并把地基沉降控制在结 构变形的允许范围内，必须合理选定竖 向支撑及其下部结构的形式和施工方法。 1.工程概况 1.1 工程简介 下水径站是深圳地铁 5 号线的一 个中间站，位于龙岗区吉华路路中，车 站中心线与道路中心线基本重合，大致 呈南北走向，地面交通极为繁忙，车站 场地周围建筑物密集。下水径站是地下 二层站，设站后双渡线，全长 334.6m， 其站台形式为岛式站台，站台的结构宽 度为 10m，有效站台长 140m。车站站 前为盖挖逆作区间，站后为暗挖区间， 由于工程量大、工期紧张等原因，车站 由盖挖顺筑法变为盖挖逆筑法，围护结 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 构采用 800mm 厚地下连续墙。 1.2 工程地质及水文地质概况 1.2.1 工程地质 本车站范围内上覆第四系人工堆 积层、冲洪积、残积层，下伏侏罗系中 统角岩，主要地层如下： （1）第四系人工堆积层，素填 土 （2）第四系全新统冲洪积层： 4 粘土、5 粉质粘土、7 粉砂、 8 细砂、10 粗砂、11 砾砂和12 圆砾 7 个亚层。 （3）残积层:由角岩风化残积形 成，4 粘土、5 粉质粘土 （4）侏罗系角岩：按风化程度 可分为1 全风化角岩、2 强风化角 岩、3 中等风化角岩和4 微风化角 岩 4 个亚层。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 基底大部位于全、强风化岩层， 局部进入微风化岩。 1.2.2 水文地质 本场地地下水按赋存条件主要分 为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水。地下 水对混凝土结构无腐蚀性；对钢筋混凝 土结构中钢筋无腐蚀性；对钢结构具弱 腐蚀性。 2 盖挖桩柱设计 2.1 盖挖立柱选型 盖挖逆作法中间竖向支撑结构由 临时或永久立柱及其基础组成，一般有 三种设置方式，即在永久柱的两侧单独 设置临时柱、临时柱与永久柱合一或临 时柱与永久柱合一且同时增设临时柱三 种。由于方法二可以简化施工、加快盖 挖作业进度和降低造价，目前已经成为 一种主流方式，此时车站立柱的纵向间 距是一个重要设计参数，除考虑建筑和 设备布局要求外，还要结合地层条件和 工期要求经综合比较后确定，一般宜控 制在 67m。方法一由于存在单独设置 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 的临时立柱，施工较繁琐，工期较长， 造价也相应增加。方法三工期更长，造 价更高，仅用于当立柱纵距较大或车站 较宽、较深，立柱轴向荷载特别大的情 况。 故本站立柱选用临时柱与永久柱 合一方案，考虑到盖挖顺作向逆作工法 变更时，车站结构布局改动最小，中间 立柱选用混凝土立柱。 2.2 盖挖立柱基础造型 柱下基础可采用桩基或条基。桩 基可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、钢 管打入桩或异形桩等。条基一般造价较 高，仅在特殊需要时采用。确定盖挖立 柱采用矩形混凝土结构柱后，其基础的 形式一般应采用桩基础。柱的浇筑方式 可采用柱与桩同步下钢筋笼、同步灌混 凝土的一次浇筑法，也可采用先灌筑大 直径桩基础，后在桩的上部护壁内立模 浇筑立柱的二次浇筑法。 一次浇筑法桩直径较小，只需能 外包矩形柱即可。该方法虽然桩直径较 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 小，可节省一部分工程量，但钢筋笼绑 扎和下放困难，后期凿除柱外混凝土工 序繁琐。更为重要的是柱的平面和竖向 定位困难，钢筋笼容易发生平面旋转、 扭曲和竖向弯曲，使柱内梁、板接驳器 无法按设计位置和标高准确定位，影响 后期梁、板的浇筑质量。还有可能造成 凿除后矩形立柱的垂直度不满足使用要 求，影响站内设备的安装等。因此，对 于精度要求较高的车站内永久盖挖立柱 不宜采用一次浇筑法。 二次浇筑法需采用大直径桩。车 站盖挖立柱的长边方向长 1000mm，为 保证二次浇筑立柱时桩护壁内有一定的 人工操作空间，桩基础选用直径 2200mm 机械成孔桩。为有效控制基底 沉降，桩按嵌入中风化岩不小于 1 米设 计，柱底以下实体桩长 1525m。成桩 时采用泥浆护壁，浇筑桩体混凝土前下 放钢套筒至柱底标高以下 1m，待柱底 以下桩混凝土浇筑完毕并达到设计强度 后，就可抽干钢套筒护壁内的泥浆，形 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 成盖挖立柱的二次浇筑空间，在立柱施 工期间钢套筒承担周边的水土压力。桩 基础配筋采用分段配筋，柱底以下 10m 内采用均长钢筋笼，可满足基础承受弯 矩及剪力要求；10m 以下至桩底混凝土 主要起置换软弱土层以控制基底沉降的 作用，因此可采用素混凝土，以节省造 价并加快钢筋笼的制作和安装。 2.3 梁、柱节点设计 立柱与顶纵梁、中纵梁和底纵梁 的连接根据各步盖挖施工工序的条件和 特点分别采取不同的方式。其基本要求 是：连接简单、传力可靠，在逆筑的特 定环境下可以操作，并为后续施工作业 提供条件。 顶纵梁范围内的柱身混凝土可在 明挖条件下与顶板和顶纵梁一起浇筑， 只需在柱顶预留伸入顶纵梁的插筋。 中纵梁范围内立柱需预埋钢筋接 驳哭，由于中纵梁与立柱宽度相当，为 避免梁、柱施工缝留在梁端剪力最大处， 因此立柱与中纵梁节点处在柱外梁长方 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 向各 400mm 长的梁段与柱一次整体浇 筑，并在梁上设置企口，梁的正、负弯 矩接驳器分别预埋在企口的上表面和下 表面，避免形成同一平面内的抗剪薄弱 面。柱内预埋钢筋接驳器有条件对拉时 尽量采用对拉，无条件时需满足锚固要 求。 由于底纵梁宽度较大，底纵梁钢 筋不全穿过立柱，后浇底纵梁混凝土可 对立柱完全外包。且底板厚度较大，将 桩基的顶部钢筋伸入底板进行锚固后， 在立柱与底纵梁节点处可形成类似于桩 基承台效应的整体混凝土，可满足纵梁 抗剪要求，故底纵梁节点可不设置企口， 只在柱内预埋后浇板、梁的接驳器。 2.4 结构计算 对于盖挖逆作施工的车站，应采 用考虑施工过程的分析和计算方法。该 方法虽然计算较繁琐，但能较好的反映 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 使用阶段的结构受力对施工阶段受力的 继承关系，以及结构实际的受力过程， 其配筋一般较为经济。 根据车站盖挖逆作的施工工序， 分阶段模拟各工况挖土、结构板墙逆做 施工、回填等全部工序，主体结构按弹 性地基上的平面闭合框架结构进行内力 分析，计算采用总量法。各阶段计算模 型及荷载分布见下图。 各构件根据基本组合的计算内力 进行承载能力（既强度）配筋计算，根 据标准组合的计算内力进行裂缝控制配 筋计算，构件实际配筋按二者的较大值 选筋。 经桩柱选型及结构计算，本工程 采用一桩一柱的承载方式,柱下基础为直 径 2.2m 钻孔灌注桩,桩底入中(微)风化 角岩不少于 1m，柱底以下实体桩长 1525m；上部采用钢护筒保护下的混 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 凝土立柱 0.8mx1m,高度为 17m,纵向间 距约