一种大跨地铁车站的预应力顶板施工及预应力补充方法专利检索-.用建筑材料衬砌(E21D11/02E21D11/14优先)专利检索查询-专利查询网

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一种大跨地铁车站的预应力顶板施工及预应力补充方法
申请号	CN202311355741.7	申请日	2023-10-19	公开(公告)号	CN117248928A	公开(公告)日	2023-12-19
申请人	华侨大学; 四川路桥建设集团股份有限公司;			发明人	郭翔宇; 蔡奇鹏; 杨琪;
摘要	本发明公开一种大跨地铁车站的预应力顶板施工及预应力补充方法，包括以下步骤：先在待浇筑车站顶板主体和横梁的位置处预置预应力筋管道且在预应力筋管道内穿置预应力筋，然后浇筑车站顶板主体和横梁，接着张拉第一常规预应力筋和第二常规预应力筋且各常规应力筋两端通过常规预应力筋锚具与车站顶板主体上对应的左、右侧锚固，而第一补充预应力筋的左上端以及第二补充预应力筋的右上端也分别通过一补充预应力筋锚具与车站顶板主体上对应的左、右侧锚固，当需进行预应力补充操作时，对第二补充预应力筋和第一补充预应力筋进行张拉操作并分别通过一补充预应力筋锚具与横梁的凸台锚固。本发明的预应力补充的操作方法简单方便，大大提高了操作效率。
权利要求	1.一种大跨地铁车站的预应力顶板施工及预应力补充方法，其特征在于：包括以下步骤： S1，预应力顶板包括浇筑成型的车站顶板主体(1)和成型于车站顶板主体(1)顶部内侧的横梁(2)，横梁(2)的底部中间位置处形成有凸台(21)，凸台(21)的左右两侧分别形成有左安装面(211)和右安装面(212)，浇筑车站顶板主体(1)和横梁(2)之前，在待浇筑车站顶板主体(1)和横梁(2)的位置处预置预应力筋管道(3)，且在预应力筋管道(3)内穿置预应力筋(4)，其中，应力筋管道(3)至少包括第一常规预应力筋管道(31)、第二常规预应力筋管道(32)、第一补充预应力筋管道(33)和第二补充预应力筋管道(34)，第一常规预应力筋管道(31)、第二常规预应力筋管道(32)的左右两端分别对应于车站顶板主体(1)的左右两侧，第一补充预应力筋管道(33)的左上端对应车站顶板主体(1)的左侧，第一补充预应力筋管道(33)的右下端对应凸台(21)的右安装面(212)，第二补充预应力筋管道(34)的右上端对应车站顶板主体(1)的右侧，第二补充预应力筋管道(34)的左下端对应凸台(21)的左安装面(211)； S2，预应力筋(4)至少包括第一常规预应力筋(41)和第二常规预应力筋(42)、第一补充预应力筋(43)和第二补充预应力筋(44)，将第一常规预应力筋(41)和第二常规预应力筋(42)、第一补充预应力筋(43)和第二补充预应力筋(44)分别穿入到对应的第一常规预应力筋管道(31)、第二常规预应力筋管道(32)、第一补充预应力筋管道(33)和第二补充预应力筋管道(34)中； S3，按照设计尺寸要求浇筑车站顶板主体(1)和横梁(2)，且在浇筑的过程中确保混凝土不会进入到第一常规预应力筋管道(31)、第二常规预应力筋管道(32)、第一补充预应力筋管道(33)和第二补充预应力筋管道(34)的内部以防对应管道内的第一常规预应力筋(41)和第二常规预应力筋(42)、第一补充预应力筋(43)和第二补充预应力筋(44)被固化的混凝土固定住而不可张拉； S4，待浇筑的车站顶板主体(1)和横梁(2)固化成型后，张拉第一常规预应力筋(41)和第二常规预应力筋(42)，且第一常规预应力筋(41)和第二常规预应力筋(42)的左右两端均通过一常规预应力筋锚具(5)与车站顶板主体(1)上对应的左、右侧锚固，而第一补充预应力筋(43)的左上端以及第二补充预应力筋(44)的右上端分别通过一补充预应力筋锚具(6)与车站顶板主体(1)上对应的左、右侧锚固，完成施工，地铁车站正常运营，并长期监测预应力顶板的变形情况； S5，在营运期间，若第一常规预应力筋(41)和第二常规预应力筋(42)发生较大预应力损失，预应力顶板变形明显增加，则需对预应力顶板进行预应力补充操作，进行预应力补充操作时，于凸台(21)的左安装面(211)和右安装面(212)处分别对第二补充预应力筋(44)和第一补充预应力筋(43)进行张拉操作以补充预应力，张拉后，第一补充预应力筋(43)的右下端通过一补充预应力筋锚具(6)与凸台(21)的右安装面(212)锚固，而第二补充预应力筋(44)的左下端通过一补充预应力筋锚具(6)与凸台(21)的左安装面(211)锚固。 2.根据权利要求1所述的大跨地铁车站的预应力顶板施工及预应力补充方法，其特征在于：凸台(21)的截面呈上宽下窄的倒置等腰梯形状凸台结构，凸台(21)的左安装面(211)和右安装面(212)均为便于张拉对应的第二补充预应力筋(44)和第一补充预应力筋(43)的倾斜面结构。 3.根据权利要求1或2所述的大跨地铁车站的预应力顶板施工及预应力补充方法，其特征在于：第一补充预应力筋管道(33)的右下端被配置为穿出浇筑成型的凸台(21)的右安装面(212)，且第一补充预应力筋管道(33)的右下端穿出右安装面(212)的长度大于第一补充预应力筋(43)的右下端穿出凸台(21)的右安装面(212)的长度，而第二补充预应力筋管道(34)的左下端被配置为穿出浇筑成型的凸台(21)的左安装面(211)，且第二补充预应力筋管道(34)的左下端穿出左安装面(211)的长度大于第二补充预应力筋(44)的左下端穿出凸台(21)的左安装面(211)的长度，且往第一补充预应力筋管道(33)和第二补充预应力筋管道(34)内注满钢筋防锈液，并利用密封件将第一补充预应力筋管道(33)和第二补充预应力筋管道(34)的管口密封。 4.根据权利要求3所述的大跨地铁车站的预应力顶板施工及预应力补充方法，其特征在于：密封件为遇水膨胀橡胶密封件结构。 5.根据权利要求3所述的大跨地铁车站的预应力顶板施工及预应力补充方法，其特征在于：第一补充预应力筋管道(43)的右下端和第二补充预应力筋管道(44)的左下端均呈弯曲上翘状。 6.根据权利要求3所述的大跨地铁车站的预应力顶板施工及预应力补充方法，其特征在于：S5步骤中，进行预应力补充操作时，先拆除密封件将第一补充预应力筋管道(43)和第二补充预应力筋管道(44)内的钢筋防锈液排空，而后切除第一补充预应力筋管道(43)的右下端穿出右安装面(212)的部分以及第二补充预应力筋管道(44)的左下端穿出左安装面(211)的部分，从而在右安装面(212)处暴露第一补充预应力筋(43)的右下端，在左安装面(211)处暴露第二补充预应力筋(44)的左下端，而后再通过暴露的第一补充预应力筋(43)的右下端及第二补充预应力筋(44)的左下端对第一补充预应力筋(43)和第二补充预应力筋(44)进行张拉以补充预应力，张拉后，第一补充预应力筋(43)的右下端通过一补充预应力筋锚具(6)与凸台(21)的右安装面(212)锚固，而第二补充预应力筋(44)的左下端通过一补充预应力筋锚具(6)与凸台(21)的左安装面(211)锚固。 7.根据权利要求3所述的大跨地铁车站的预应力顶板施工及预应力补充方法，其特征在于：在凸台(21)的左安装面(211)和右安装面(212)处分别浇筑有用于包裹第一补充预应力筋(43)的右下端及第二补充预应力筋(44)的左下端的混凝土封堵部(7)。
说明书全文	一种大跨地铁车站的预应力顶板施工及预应力补充方法技术领域 [0001] 本发明涉及建筑结构技术领域，具体涉及一种大跨地铁车站的预应力顶板施工及预应力补充方法。背景技术 [0002] 随着我国城市化的进展，城市地下轨道交通在节约土地、降低行车干扰、促进人员快速流通等方面的优势越来越明显。地铁车站作为地下轨道交通重要的人员换乘及候车场所，具有跨度大、结构复杂的特点。作为大跨地下结构，地铁车站顶板直接承受上部土压力、地表建筑、行人及车辆作用，受荷巨大。为保证车站结构安全，需要增加地铁车站顶板厚度，进而导致钢筋及混凝土用量的极大提高。 [0003] 基于此，预应力技术开始逐步应用于地铁车站顶板结构，称之为预应力顶板。预应力顶板的应用提高了地铁车站承载及抵抗变形的能力，很好的降低了顶板钢筋及混凝土用量。预应力筋一般采用钢材制备，钢材属于延性材料。由于地铁车站顶板需要长期承受土压力及车辆荷载等作用，在长期的运营期间会使得预应力筋发生钢筋徐变及松弛，导致车站预应力顶板的预应力损失，进而使得车站顶板变形增大，车站结构趋于危险。现有施工方法及措施只能延缓预应力损失，无法在运营期对地铁车站预应力顶板损失的预应力进行补充。因此需要研究可以在运营期补充大跨地铁车站预应力顶板的预应力的施工方法。发明内容 [0004] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种大跨地铁车站的预应力顶板施工及预应力补充方法，其主要解决的是现有大跨地铁车站预应力顶板的预应力在运营期无法进行补充的技术问题。 [0005] 为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种大跨地铁车站的预应力顶板施工及预应力补充方法，包括以下步骤： S1，预应力顶板包括浇筑成型的车站顶板主体和成型于车站顶板主体顶部内侧的横梁，横梁的底部中间位置处形成有凸台，凸台的左右两侧分别形成有左安装面和右安装面，浇筑车站顶板主体和横梁之前，在待浇筑车站顶板主体和横梁的位置处预置预应力筋管道，且在预应力筋管道内穿置预应力筋，其中，应力筋管道至少包括第一常规预应力筋管道、第二常规预应力筋管道、第一补充预应力筋管道和第二补充预应力筋管道，第一常规预应力筋管道、第二常规预应力筋管道的左右两端分别对应于车站顶板主体的左右两侧，第一补充预应力筋管道的左上端对应车站顶板主体的左侧，第一补充预应力筋管道的右下端对应凸台的右安装面，第二补充预应力筋管道的右上端对应车站顶板主体的右侧，第二补充预应力筋管道的左下端对应凸台的左安装面； S2，预应力筋至少包括第一常规预应力筋和第二常规预应力筋、第一补充预应力筋和第二补充预应力筋，将第一常规预应力筋和第二常规预应力筋、第一补充预应力筋和第二补充预应力筋分别穿入到对应的第一常规预应力筋管道、第二常规预应力筋管道、第一补充预应力筋管道和第二补充预应力筋管道中； S3，按照设计尺寸要求浇筑车站顶板主体和横梁，且在浇筑的过程中确保混凝土不会进入到第一常规预应力筋管道、第二常规预应力筋管道、第一补充预应力筋管道和第二补充预应力筋管道的内部以防对应管道内的第一常规预应力筋和第二常规预应力筋、第一补充预应力筋和第二补充预应力筋被固化的混凝土固定住而不可张拉； S4，待浇筑的车站顶板主体和横梁固化成型后，张拉第一常规预应力筋和第二常规预应力筋，且第一常规预应力筋和第二常规预应力筋的左右两端均通过一常规预应力筋锚具与车站顶板主体上对应的左、右侧锚固，而第一补充预应力筋的左上端以及第二补充预应力筋的右上端分别通过一补充预应力筋锚具与车站顶板主体上对应的左、右侧锚固，完成施工，地铁车站正常运营，并长期监测预应力顶板的变形情况； S5，在营运期间，若第一常规预应力筋和第二常规预应力筋发生较大预应力损失，预应力顶板变形明显增加，则需对预应力顶板进行预应力补充操作，进行预应力补充操作时，于凸台的左安装面和右安装面处分别对第二补充预应力筋和第一补充预应力筋进行张拉操作以补充预应力，张拉后，第一补充预应力筋的右下端通过一补充预应力筋锚具与凸台的右安装面锚固，而第二补充预应力筋的左下端通过一补充预应力筋锚具与凸台的左安装面锚固。 [0006] 进一步，凸台的截面呈上宽下窄的倒置等腰梯形状凸台结构，凸台的左安装面和右安装面均为便于张拉对应的第二补充预应力筋和第一补充预应力筋的倾斜面结构。 [0007] 进一步，第一补充预应力筋管道的右下端被配置为穿出浇筑成型的凸台的右安装面，且第一补充预应力筋管道的右下端穿出右安装面的长度大于第一补充预应力筋的右下端穿出凸台的右安装面的长度，而第二补充预应力筋管道的左下端被配置为穿出浇筑成型的凸台的左安装面，且第二补充预应力筋管道的左下端穿出左安装面的长度大于第二补充预应力筋的左下端穿出凸台的左安装面的长度，且往第一补充预应力筋管道和第二补充预应力筋管道内注满钢筋防锈液，并利用密封件将第一补充预应力筋管道和第二补充预应力筋管道的管口密封。 [0008] 进一步，密封件为遇水膨胀橡胶密封件结构。 [0009] 进一步，第一补充预应力筋管道的右下端和第二补充预应力筋管道的左下端均呈弯曲上翘状。 [0010] 进一步，S5步骤中，进行预应力补充操作时，先拆除密封件将第一补充预应力筋管道和第二补充预应力筋管道内的钢筋防锈液排空，而后切除第一补充预应力筋管道的右下端穿出右安装面的部分以及第二补充预应力筋管道的左下端穿出左安装面的部分，从而在右安装面处暴露第一补充预应力筋的右下端，在左安装面处暴露第二补充预应力筋的左下端，而后再通过暴露的第一补充预应力筋的右下端及第二补充预应力筋的左下端对第一补充预应力筋和第二补充预应力筋进行张拉以补充预应力，张拉后，第一补充预应力筋的右下端通过一补充预应力筋锚具与凸台的右安装面锚固，而第二补充预应力筋的左下端通过一补充预应力筋锚具与凸台的左安装面锚固。 [0011] 进一步，在凸台的左安装面和右安装面处分别浇筑有用于包裹第一补充预应力筋的右下端及第二补充预应力筋的左下端的混凝土封堵部。 [0012] 上述技术方案具有如下优点或有益效果： [0013] 本发明所述的大跨地铁车站的预应力顶板施工及预应力补充方法中，新增了备用的第一补充预应力筋及第二补充预应力筋，在运营期当监测到预应力顶板的变形时，则可以通过张拉预留的第一补充预应力筋及第二补充预应力筋并利用相应的补充预应力筋锚具进行锚固，进而使得由第一补充预应力筋及第二补充预应力筋补充大跨地铁车站的预应力顶板的预应力，无需对第一常规预应力筋和第二常规预应力筋进行任何操作，有效解决了现有大跨地铁车站预应力顶板的预应力在运营期无法进行补充的问题，且其预应力补充操作过程简单方便高效。附图说明 [0014] 图1是本发明实施例的结构示意图。 [0015] 图2是本发明实施例的局部结构示意图。 [0016] 图3是图1中的A‑A剖视图。 [0017] 图4是图2中的A处局部放大图(补充预应力前)。 [0018] 图5是图2中的A处局部放大图(补充预应力后)。 [0019] 标号说明： [0020] 1、车站顶板主体，2、横梁，3、应力筋管道，4、预应力筋，5、常规预应力筋锚具，6、补充预应力筋锚具，7、混凝土封堵部，21、凸台，31、第一常规预应力筋管道，32、第二常规预应力筋管道，33、第一补充预应力筋管道，34、第二补充预应力筋管道，41、第一常规预应力筋，42、第二常规预应力筋，43、第一补充预应力筋，44、第二补充预应力筋，211、左安装面，212、右安装面。具体实施方式 [0021] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。 [0022] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0023] 请参照附图1至附图5，本发明的一种实施例提供一种大跨地铁车站的预应力顶板施工及预应力补充方法，其特征在于：包括以下步骤： S1，预应力顶板包括浇筑成型的车站顶板主体1和成型于车站顶板主体1顶部内侧的横梁2，横梁2的底部中间位置处形成有凸台21，凸台21的左右两侧分别形成有左安装面 211和右安装面212，浇筑车站顶板主体1和横梁2之前，在待浇筑车站顶板主体1和横梁2的位置处预置预应力筋管道3(应力筋管道3的排布走向可通过定位支架进行预定位)，且在预应力筋管道3内穿置预应力筋4，其中，应力筋管道3至少包括第一常规预应力筋管道31、第二常规预应力筋管道32、第一补充预应力筋管道33和第二补充预应力筋管道34，第一常规预应力筋管道31、第二常规预应力筋管道32的左右两端分别对应于车站顶板主体1的左右两侧，第一补充预应力筋管道33的左上端对应车站顶板主体1的左侧，第一补充预应力筋管道33的右下端对应凸台21的右安装面212，第二补充预应力筋管道34的右上端对应车站顶板主体1的右侧，第二补充预应力筋管道34的左下端对应凸台21的左安装面211； S2，预应力筋4至少包括第一常规预应力筋41和第二常规预应力筋42、第一补充预应力筋43和第二补充预应力筋44，将第一常规预应力筋41和第二常规预应力筋42、第一补充预应力筋43和第二补充预应力筋44分别穿入到对应的第一常规预应力筋管道31、第二常规预应力筋管道32、第一补充预应力筋管道33和第二补充预应力筋管道34中； S3，按照设计尺寸要求浇筑车站顶板主体1和横梁2，且在浇筑的过程中确保混凝土不会进入到第一常规预应力筋管道31、第二常规预应力筋管道32、第一补充预应力筋管道33和第二补充预应力筋管道34的内部以防对应管道内的第一常规预应力筋41和第二常规预应力筋42、第一补充预应力筋43和第二补充预应力筋44被固化的混凝土固定住而不可张拉； S4，待浇筑的车站顶板主体1和横梁2固化成型后，张拉第一常规预应力筋41和第二常规预应力筋42，且第一常规预应力筋41和第二常规预应力筋42的左右两端均通过一常规预应力筋锚具5与车站顶板主体1上对应的左、右侧锚固，而第一补充预应力筋43的左上端以及第二补充预应力筋44的右上端分别通过一补充预应力筋锚具6与车站顶板主体1上对应的左、右侧锚固，完成施工，地铁车站正常运营，并长期监测预应力顶板的变形情况； S5，在营运期间，若第一常规预应力筋41和第二常规预应力筋42发生较大预应力损失，预应力顶板变形明显增加，则需对预应力顶板进行预应力补充操作，进行预应力补充操作时，于凸台21的左安装面211和右安装面212处分别对第二补充预应力筋44和第一补充预应力筋43进行张拉操作以补充预应力，张拉后，第一补充预应力筋43的右下端通过一补充预应力筋锚具6与凸台21的右安装面212锚固，而第二补充预应力筋44的左下端通过一补充预应力筋锚具6与凸台21的左安装面211锚固。 [0024] 可以理解的是，大跨地铁车站的预应力顶板在运营期间，其预应力由第一常规预应力筋41和第二常规预应力筋42提供，而第一补充预应力筋43和第二补充预应力筋44处于未工作状态，但第一常规预应力筋41和第二常规预应力筋42在长期张拉状态下，钢筋将会发生徐变及松弛，从而造成预应力损失。地下结构赋存条件复杂，无法实现对常规预应力筋进行重新张拉。而本发明中，新增了备用的第一补充预应力筋43及第二补充预应力筋44，在运营期当监测到预应力顶板的较大变形时，则可以通过张拉预留的第一补充预应力筋43及第二补充预应力筋44并利用相应的补充预应力筋锚具6进行锚固，进而使得由第一补充预应力筋43及第二补充预应力筋44补充大跨地铁车站的预应力顶板的预应力，无需对第一常规预应力筋41和第二常规预应力筋42进行任何操作，有效解决了现有大跨地铁车站预应力顶板的预应力在运营期无法进行补充的问题，且其预应力补充操作过程简单方便高效。此外，本领域技术人员应理解，在其他实施例中，预应力筋管道及相应的预应力筋的布置数量需要根据具体施工要求具体设置，本发明中的预应力筋管道及相应的预应力筋的布置数量经过简化以便于图示以及说明清楚预应力补充操作方法。 [0025] 请参照附图1至附图5，其中一种较优实施例中，凸台21的截面呈上宽下窄的倒置等腰梯形状凸台结构，凸台21的左安装面211和右安装面212均为便于张拉对应的第二补充预应力筋44和第一补充预应力筋43的倾斜面结构。 [0026] 请参照附图1至附图5，其中一种较优实施例中，第一补充预应力筋管道33的右下端被配置为穿出浇筑成型的凸台21的右安装面212，且第一补充预应力筋管道33的右下端穿出右安装面212的长度大于第一补充预应力筋43的右下端穿出凸台21的右安装面212的长度，而第二补充预应力筋管道34的左下端被配置为穿出浇筑成型的凸台21的左安装面 211，且第二补充预应力筋管道34的左下端穿出左安装面211的长度大于第二补充预应力筋 44的左下端穿出凸台21的左安装面211的长度，且往第一补充预应力筋管道33和第二补充预应力筋管道34内注满钢筋防锈液，并利用密封件将第一补充预应力筋管道33和第二补充预应力筋管道34的管口密封。其中一种较优实施例中，优选地，密封件为遇水膨胀橡胶密封件结构。本实施例中，通过在第一补充预应力筋管道33和第二补充预应力筋管道34内注满钢筋防锈液可以对相应的第一补充预应力筋43及第二补充预应力筋44起到良好的防锈保护作用，使其在长久保存之后依旧能够保持良好性能，进而保证其在补充预应力操作时能够提供良好稳定的预应力。并且，补充预应力操作完毕之后，可以重新向第一补充预应力筋管道33和第二补充预应力筋管道34内注满钢筋防锈液，进一步保证第一补充预应力筋43及第二补充预应力筋44的使用稳定性、提高其使用寿命。 [0027] 请参照附图1至附图5，其中一种较优实施例中，第一补充预应力筋管道43的右下端和第二补充预应力筋管道44的左下端均呈弯曲上翘状。其中一种较优实施例中，优选地，S5步骤中，进行预应力补充操作时，先拆除密封件将第一补充预应力筋管道43和第二补充预应力筋管道44内的钢筋防锈液排空，而后切除第一补充预应力筋管道43的右下端穿出右安装面212的部分以及第二补充预应力筋管道44的左下端穿出左安装面211的部分，从而在右安装面212处暴露第一补充预应力筋43的右下端，在左安装面211处暴露第二补充预应力筋44的左下端，而后再通过暴露的第一补充预应力筋43的右下端及第二补充预应力筋44的左下端对第一补充预应力筋43和第二补充预应力筋44进行张拉以补充预应力，张拉后，第一补充预应力筋43的右下端通过一补充预应力筋锚具6与凸台21的右安装面212锚固，而第二补充预应力筋44的左下端通过一补充预应力筋锚具6与凸台21的左安装面211锚固。 [0028] 请参照附图1至附图5，其中一种较优实施例中，在凸台21的左安装面211和右安装面212处分别浇筑有用于包裹第一补充预应力筋43的右下端及第二补充预应力筋44的左下端的混凝土封堵部7。可以理解的是，在大跨地铁车站的预应力顶板施工阶段，便可在左安装面211和右安装面212处浇筑混凝土封堵部7，一方面可提高预应力顶板的外观美观性，另一方面可以利于混凝土封堵部7提高对第一补充预应力筋管道43和第二补充预应力筋管道 44下端的封堵密封性。此外，在进行预应力补充操作时，可以先将先前浇筑的混凝土封堵部 7凿开，预应力补充操作完成后，再重新在左安装面211和右安装面212处浇筑混凝土封堵部 7。 [0029] 以上所述，实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中的部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，因此本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。