技术领域
[0001] 本发明涉及地铁站建筑施工技术领域，具体涉及一种半地下地铁站施工工艺及半地下地铁站。
相关背景技术
[0002] 随着城市的发展，人口数量的增多；大中型城市的交通压力日益增大。为了缓解交通压力，越来越多的城市开始建设地铁交通，地铁站是在建设地铁过程中最重要的部分之一。为了便于市民群众的出行，地铁站一般建于人口流量较大、地上交通繁华的地段，并且城市地下各种管线(水管、燃气、电力、通讯等等线路)数量较多、错综复杂，为地铁站的建设增加了很大难度。
[0003] 为了解决上述问题，亟需发明一种半地下地铁站施工工艺及半地下地铁站，非常适用于地铁站的建设施工。
具体实施方式
[0049] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明作进一步详细说明。
[0050] 实施例1
[0051] 一种半地下地铁站，所述半地下地铁站至少包括负一层、行车板层、站厅层和桩基，所述负一层和行车板层均在地下，所述站厅层下半部分位于地下，所述站厅层上半部分位于地上，所述负一层设置在多个桩基上；
[0052] 还包括水空调系统，所述水空调系统包括地下水源12、水空调系统13和风管14(地下水源和水空调系统之间设置有过滤装置，对地下水进行过滤后再通过水泵等设备输送到水空调系统)，所述地下水源12的热量通过所述水空调系统13和风管14将冷风或暖风输送到负一层1或/和行车板层2或/和站厅层3；
[0053] 所述负一层1、行车板层2和站厅层3的外墙墙壁设置有保温层，并且保温层和外墙墙壁之间铺设有碳纤维加热丝；
[0054] 并且碳纤维加热丝和所述排水泵6以及所述水空调系统通过蓄电池进行供电，并且蓄电池采用设置在露天的太阳能电池板进行充电。
[0055] 实施例2
[0056] 实施例1中的半地下地铁站采用如下施工工艺进行建设施工；
[0057] 如图1～3所示，本发明一种半地下地铁站施工工艺，一种半地下地铁站施工工艺，所述半地下地铁站至少包括负一层1、行车板层2、站厅层3、桩基4和排水室5；
[0058] 所述排水室5位于最底部，并且排水室5内部设置有排水泵6，所述排水泵6通过排水管9将积水排放到地面上；所述站厅层1的出入口7设置高于地面的站台8；
[0059] 排水泵采用蓄电池进行供电，有效的避免了雨水天气由于停电造成排水泵无法正常工作影响排水，并且蓄电池采用外接太阳能电池板进行充电；
[0060] 所述桩基4下端设置圆台型底座10，所述桩基4为圆柱形桩基，并且圆台型底座10上表面所在圆的直径与所述桩基4所在圆的直径相等，并且所述圆台型底座10与所述桩基4的结合处呈圆弧形过渡；
[0061] 所述桩基4的个数至少为两个，并且相邻两个所述桩基4之间设置至少一个缓冲吸能弹簧11，所述缓冲吸能弹簧11用于吸收发生地震时横向产生的晃动能量；
[0062] 所述圆台型底座10包括设置在中心部位的防震橡胶柱芯101、起支撑加强作用的钢筋笼102以及浇筑的水泥混凝土103。
[0063] 所述半地下地铁站施工工艺包括：S1、施工准备；S2、后压浆钻孔灌注桩施工；S3、测量放样；S4、安装地表排水系统；S5、插打钢板桩；S6、基坑开挖；S7、基坑基底处理；S8、负一层框架施工；S9、基坑回填；S10、支架搭设；S11、主线桥箱梁施工；S12、支架部分拆除；S13、行车道板层施工；S14、支架继续部分拆除；S15、站厅层施工；S16、支架完全拆除；S17、基坑二次开挖；S18、负一层顶板施工；S19、基坑二次回填；S20、拔出钢板桩；S21、施工完成、清理施工现场。
[0064] 进一步的，所述S6基坑开挖前进行抽水实验，并在抽水实验后根据抽水实验结果进行降水井和回灌井的施工建设；
[0065] 降水井施工要求：
[0066] 每250㎡设一个降水井，呈梅花型布置，设置20％的备用井，并保证基坑在没有明水的条件下开挖土方；
[0067] 回灌井施工要求
[0068] 回灌过程中,回灌水量应根据水位观测井中的水位变化进行控制和调节，以保证地下水位不低于降水前的水位0.5m。
[0069] 进一步的，在S6基坑开挖的同时进行搭建基坑支护，所述基坑支护采用钢板桩加内支撑的复合支撑形式，支撑安全等级为二级。
[0070] 所述钢板桩施工工序为：
[0071] 1)为保证钢板桩打设精度采用屏风式打入法。先用吊车将钢板桩吊至插桩点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽轻轻锤击。在打桩过程中，为保证垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制。为防止锁口中心平面位移，在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移。
[0072] (1)钢板桩沉桩施工先试桩，试桩数量不小于10根。
[0073] (2)钢板桩放线施工，桩头就位必须正确、垂直、沉桩过程中，随时检测。
[0074] (3)基坑开挖后钢板桩垂直平顺，无严重扭曲、倾斜和劈裂现象，锁口连接严密。
[0075] (4)沉桩施前必须平整清除地下、地面及高空障碍物，需保留的地下管线应挖露出来，加以保护。
[0076] (5)基坑土方和结构施工期间，对基坑围岩和支护系统进行动态观测。
[0077] 2)基坑施工完毕要拔除钢板桩，以便重复使用，拔桩采用振动锤拔桩，利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。
[0078] 所述内支撑施工要求为：
[0079] 1)支撑设置应严格执行设计图纸，不得擅自调整其间距。
[0080] 2)钢支撑均架设在钢围檩上，支撑必须在围檩上可靠固定，凸角处钢围檩应焊接为整体。
[0081] 5)钢围檩的制作、安装必须保证其稳定、强度、变形的要求安装。在钢支撑从架设到拆除的整个施工过程中，对钢支撑的监测应严格要求，确保支撑的稳定。
[0082] 进一步的，所述S2包括以下步骤：
[0083] 第一步，场地布置；
[0084] 1、平整场地。要求在施工前对场地必须进行碾压处理,压实系数>0.9。
[0085] 2、施工便道。施工便道在桥梁右侧，保证钻机及其它的施工机械安全就位，方便钻渣和泥浆的及时外运。
[0086] 3、合理布置临时用水、用电设施及泥浆、排渣等其它设施，全面满足施工工作的要求。
[0087] 第二步，施工测量放样；
[0088] 桩位放样按从整体到局部的原则进行桩基的位置放样，规划行车路线时，使便道与钻孔位置保持一定的距离，以免影响孔壁稳定；钻机的安放位置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。桩位的中心点，成孔前用全站仪放点，十字线定位，下护筒后二次检测，在终孔后与放钢筋笼前必须检测，使其误差在规范要求内，以确保桩位准确。
[0089] 第三步，埋置护筒；
[0090] 施工前设置坚固、不漏水的钢制护筒，用δ＝8mm钢板加工制成，护筒内径比桩径大20cm，上下口外围加焊加劲环。长度3m左右，上部设有两个溢流口。
[0091] 首先以施工桩位中心，用十字交叉法沿桩位四周测放四个护桩，护桩距桩中心点的距离根据现场实际情况确定，以埋设护筒时控制桩不受影响为原则。
[0092] 护筒埋设深度：在粘性土中不宜小于1.0m，在砂土中不宜小于1.5m。护筒埋设竖直准确，护筒中心与桩位中心偏差小于20mm，护筒竖向的倾斜度不大于1％。
[0093] 安放护筒后要在护筒周围对称、均匀地回填最佳含水量的粘土，并分层夯实，护筒顶端要高出原地面不少于0.3m，钢护筒埋设后的顶标高要高于地下水面。
[0094] 第四步，泥浆的制备和钻渣的处理；
[0095] 1、泥浆制备
[0096] 根据膨润土的性能及土层护壁的要求，确定泥浆配合比和需要数量，进行泥浆性能试验。当钻进遇到粘土层时采用原土造浆，及时采集泥浆样品，测定性能指标，对新制备的泥浆进行第一次测试，使用前再进行一次测试，钻孔过程中经常进行检测；储存泥浆每8小时搅拌一次；新鲜泥浆制作好后搁置24小时，经各项指标测试合格方可正式使用。
[0097] 2、钻渣处理
[0098] 由于本标段地处将军路和大桥路，交通繁忙，且地下管线多，无法开挖泥浆池，故3
项目部采用焊接钢板，做成地面移动的泥浆池。尺寸为长*宽*高＝6m×5m×2m＝60m。
[0099] 第五步，试桩；
[0100] 桩身施工前须试成孔，数量少于两个，以便核对地质资料、检验用的设备、施工工艺以及技术要求是否适宜,如不能满足设计要求，应拟定补救措施或重新考虑施工设备及施工工艺。开工后先打试桩3根，进行静载荷破坏试验,试压合格并经勘度和设计人员认可后方可施工工程桩。
[0101] 第六步，钻孔；
[0102] 1、旋挖钻机的设置及调整。
[0103] 保证钻孔垂直度达到设计要求，钻进过程中经常检查，如有问题及时纠正。
[0104] 2、钻孔作业。
[0105] 钻进施工时泥浆的比重、粘度根据地质变化及时作相应调整并满足规范要求。
[0106] 3、地质情况控制及记录。
[0107] 钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度。
[0108] 第七步，清孔及成孔检测；
[0109] 采用换浆法进行清孔，保证桩底沉淀层厚度符合设计及验标要求，待泥浆指标符合要求时，清孔结束，立即进行孔位、孔径和倾斜度进行检测；用标桩恢复中心位置。
[0110] 在水下砼浇筑前，应复查桩底沉渣厚度，不满足要求时进行二次清孔，使沉淀物漂浮满足沉渣厚度要求后，立即灌注水下混凝土。
[0111] 第八步，钢筋笼制作及安装；
[0112] 钢筋笼在钢筋加工场分段制作，再运至现场后用吊车逐段吊入孔内，并在孔口进行机械连接。
[0113] 1、钢筋笼制作
[0114] 钢筋笼按照图纸尺寸合理分节，钢筋下料采用砂轮切割机设备下料。
[0115] 钢筋笼制作偏差应符合下列规定:主筋间距土10mm,箍筋间距±20mm,钢筋笼直径±10m,钢筋笼长度±50m。
[0116] 2、钢筋笼运输
[0117] 钢筋笼用吊车吊卸，自制平板车水平运输，运输过程中把钢筋笼固定牢固，在吊装过程中轻吊轻放，防止钢筋笼变形。
[0118] 3、钢筋笼安装
[0119] 用QY25吊车起吊，钢筋笼吊装方案必须可行，并提前预演，确保安全且不变形。钢筋骨架在下放时应注意防止碰撞孔壁，如放入困难，应查明原因，不得强行下放。钢筋骨架安放后的顶面和底面标高应符合设计要求。
[0120] 5、声测管安装
[0121] 声测管采用钳压式金属管，管底封闭，管口加盖，保证不漏水。在浇筑砼前必须在声测管内灌满清水，严禁用浑水，防止沉淀物影响测桩数据。声测管绑扎在钢筋笼的内侧，保证牢固顺直，互相平行。
[0122] 6、注浆管埋设
[0123] 注浆管采用Φ25mm管壁厚度2.5mm的焊接钢管，管阀与注浆管焊接连接。注浆管随同钢筋笼一起沉入钻孔中，注浆管紧贴钢筋笼内侧，并用铁丝在适当位置固定牢固，注浆管应沿钢筋笼圆周对称设置，注浆管的根数根据设计要求及桩径大小确定。
[0124] 第九步，下放导管；
[0125] 导管在使用前进行水密承压试压和接头抗拉试验，严禁采用压气试压。
[0126] 导管内壁光滑圆顺，内径一致，接口严密，使用前应试拼、试压、不得漏水，编号并自下而上标识尺度，旋口在上，导管长度根据孔深、操作平台高度等因素决定。
[0127] 第十步，灌注水下混凝土；
[0128] 砼运距5km，采用12m3混凝土搅拌运输车运输，随车携带一定量的减水剂，确保到达现场坍落度控制在18～22cm。为确保灌注的质量，必须待2台砼搅拌运输车到达现场时灌注首批混凝土。首批灌注混凝土数量以超过计算满足导管初次埋深(大于等于1m)和填充的需要。
[0129] 桩基灌注过程中，与砼拌合站紧密联系，掌握后续混凝土情况，因特殊原因不能及时或无法到达工地现场进，可及时采用备用混凝土搅拌站供应砼。
[0130] 第十一步，后压浆施工；
[0131] 所谓后压浆，就是在钻孔灌注桩成桩后不早于2天，不迟于30天内实施，采用高压注浆泵通过预埋于桩底或桩侧的压浆导管向桩底或桩侧高压注入水泥浆液，通过浆液的劈裂、填充、压密、固结等作用，塞实桩底的松软地，达到固结底泥和挤压土层的目的；同时浆液沿桩侧向上返浆扩散，加强土层与桩体的侧摩阻力，在软土地基条件下，可改善钻孔灌注桩成桩工艺，提高单桩承载力、减少工程沉降量。
[0132] 1、钻孔灌注桩后压浆施工工艺
[0133] 准备工作→按设计水灰比拌制水泥浆液→水泥浆经过滤至储浆桶(不断搅拌)→注浆泵、加筋软管与桩身压浆管连接→打开排气阀并开泵放气→关闭排气阀先试压清水，待注浆管道通畅后再压注水泥浆液→桩检测注浆设备及注浆管的安装
[0134] 2、水泥浆配制
[0135] 配制水泥浆液时搅拌时间不少于3min，浆液中不得混有水泥结石、水泥袋等杂物。水泥浆搅拌好后，过滤后放入储浆筒，水泥浆在储浆筒内也保证不断搅拌。
[0136] 3、注浆
[0137] 正式注浆作业之前，进行试注浆，对浆液水灰比、注浆压力、注浆量等工艺参数调整优化，最终确定工艺参数。在注浆过程中，严格控制单位时间内水泥浆注入量和注浆压力。注浆速度一般控制在30～50L/min。
[0138] 压浆作业过程记录应完整，并经常对后压浆的各项工艺参数进行检查发现异常情况时，应立即查明原因，采取措施后继续压浆。
[0139] 压浆施工顺序压浆时采用整个承台群桩一次性压浆，压浆先施工周圈桩位再施工中间桩。
[0140] 第十二步，桩基检验。
[0141] 1、桩基检验方法
[0142] 工程桩全部施工完毕后，进行单桩承载力和桩身完整性的验收检测，应从工程桩中随机抽出总桩数的1％且不少于三根进行静载试验；桩基低应变检测，数量为该总桩数的30％并不少于20根；单桩承台及两桩承台的桩要全数检测,其它每个柱承台下检测数不少于1根。工程桩按以上要求检测合格，还应凿除桩项疏松混凝土,并调直伸入承台之锚拉纵筋后,方能进行下道工序的施工。
[0143] 进一步的，所述S6基坑开挖采用明挖法进行施工，包括如下步骤：
[0144] 实施施工围挡，改移地下管线，导改道路交通；
[0145] 施做基坑围护结构，并进行坑内降水；
[0146] 分段、分层开挖土方至设计高程，架设临时钢支撑，对支撑施加预顶力，循环施做直至坑底；
[0147] 施做混凝土垫层；
[0148] 施做主体结构。
[0149] 当然，本发明还可有其它多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
