一种大跨拱形全装配式站台板结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及地铁建筑工程技术领域，更具体地说，本发明涉及一种大跨拱形全装配式站台板结构及其施工方法。

背景技术

地铁车站大多为地下车站，地下施工空间狭小，作业环境恶劣，站台板承担着地铁运营过程中疏散乘客的关键作用，站台板常规采用现浇钢筋混凝土结构，且站台板在整个车站长度范围内均有布置，站台板的施工工序一般均位于车站施工后期，但由于站台板施工工作量大、施工空间小且时间紧迫，现场工人常常苦不堪言，施工单位所付出的人力财力较多，性价比低，施工单位对于快速装配站台板的需求日益迫切。

公告号CN207794327U，公开了“一种地铁车站站台板的预制拼装结构”、CN107939074A，公开了“一种预制拼装式的地铁车站站台(4)及其施工方法”CN114293487A，公开了“一种地铁车站预制站台板”，以上站台板专利均具有以下特点：

(1)采用常规的平直型站台板，站台板下由两排墙和两排柱子组成，造成了站台板下空间局促，板下走缆不灵活；

(2)站台板与支撑腿分开组装，现场拼装进度要求高，拼装效率低，整体性差；

(3)均存在二次绑扎钢筋及浇筑混凝土工序，造成了额外的工作量；

(4)站台板分块不灵活。

因此，有必要提出一种大跨拱形全装配式站台板结构及其施工方法，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种大跨拱形全装配式站台板结构，包括：底面为拱形的站台，和对称设置在所述站台底部两侧的支腿，所述支腿的顶部与所述站台的底部连接，所述支腿的底部与车站底板上的预埋件连接，相对的两侧的支腿的顶部之间的距离Jd，小于相对的两侧的支腿的底部之间的距离Jc，所述站台和所述支腿为采用一体化施工技术整体浇筑而成的预制件。

优选的是，所述站台由拱形站台板和设置在所述拱形站台板两侧的平直站台板构成，所述支腿设置在所述拱形站台板与平直站台板的连接处，所述拱形站台板的底面为拱形。

优选的是，所述支腿由与所述站台底面连接的拱形连接件，和设置在所述拱形连接件两端的支撑柱组成，所述支撑柱的顶部与所述站台底部连接，所述支撑柱的底部与车站底板上的预埋件连接。

优选的是，所述站台的跨度L为11-14m，所述平直站台板的厚度h为150-250mm，所述拱形站台板的厚度H为300-500mm。

优选的是，所述支腿厚度D为350-500mm，所述支腿与水平方向的夹角a为30-60°。

一种大跨拱形全装配式站台板结构施工方法，步骤如下：

S1：施工车站的围护结构，开挖基坑至设计标高，施作防水层；

S2：在执行步骤S1的同时，采用一体化施工技术整体浇筑站台和支腿，制作完成预制件；

S3：混凝土浇筑制作出车站的底板，测量定位站台板结构的安装位置，并在支腿的安装位置上设置预埋件；

S4：混凝土浇筑车站的侧墙，以及部分不影响站台板吊装的中板和顶板；

S5：拼装运至现场的站台板结构，确保支腿就位到安装位置后采用现场焊接，将支腿与车站底板的预埋件连接牢固；

S6：对S4中预留吊装区域的车站的中板及顶板进行混凝土浇筑，完成车站土建施工。

优选的是，步骤S2中，还包括：

S201：拼装平直站台板的钢模板，模板内表面涂抹脱模剂；

S202：安装拱形站台板的钢模板，此处钢模板采用可转动合页连接的小模板，根据拱形形状调整合页，调整好拱形形状后，固定合页位置；

S203：安装一侧端模，端模与顶模、底模及侧模采用承插式连接方式；

S204：将芯模放入钢筋笼内，固定好位置，连接芯模与周边模板；

S205：浇筑混凝土后，使用振动棒从顶模预留的振捣口进行振捣；

S206：待混凝土初凝后，打开顶模及侧模，抽出芯模，对混凝土构件进行养护；

S207：制作完成预制件之后，在支腿的底部设置钢锚板。

优选的是，步骤S201中脱模剂为树脂类脱模剂。

优选的是，脱模剂为甲基硅树脂，固化剂为乙醇胺，重量配合比为1000：3～5。

优选的是，步骤S3中，在车站的底板浇筑前，需要现场预先定位并安放好预埋件。

相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：

本发明创造性的将大跨拱桥建造理念引入地铁装配式站台板的设计建造技术中，利用拱形结构能够形成大跨空间且受力性能优良的优势，为站台板下创造了大跨空间，既满足了车站使用功能，又解决了当前站台板施工难度大、现场施工站台板结构进度慢、操作空间狭小、现场拼装工艺和精度要求高、二次绑扎浇筑混凝土的问题。

本发明采用合理的拱轴线形式，把竖向荷载转换成沿拱轴的推力，不仅传力明确，而且整个工程混凝土量减小，从而节约了工程造价，节省了材料，既消除了分块化拼装施工因各块构件间精度低，给后期拼装带来的麻烦，又消除了后期二次浇筑施工带来的圬工量。

本发明所述的大跨拱形全装配式站台板结构及其施工方法，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明所述的大跨拱形全装配式站台板结构在地铁车站中的位置示意图。

图2为本发明所述的大跨拱形全装配式站台板结构的示意图。

图3为本发明所述的大跨拱形全装配式站台板结构的右视图。

图4为本发明所述的大跨拱形全装配式站台板结构的主视图。

图中：1顶板、2中板、3底板、4站台、41拱形站台板、42平直站台板、5支腿、51拱形连接件、52支撑柱、6预埋件。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-图4所示，本发明提供了一种大跨拱形全装配式站台板结构，包括：底面为拱形的站台4，和对称设置在所述站台4底部两侧的支腿5，所述支腿5的顶部与所述站台4的底部连接，所述支腿5的底部与车站底板3上的预埋件6连接，相对的两侧的支腿5的顶部之间的距离Jd，小于相对的两侧的支腿5的底部之间的距离Jc，由此使得两侧的支腿和地面之间会形成三角形的稳定结构，站台4的负荷可以有效的通过拱形的底面传递至两侧的支腿5，同时由内向外延伸的支腿5，可以避免平直型站台板所存在的两侧支腿5向外部倾倒，导致站台倾覆的情况出现。又因为Jd＜Jc，所以在站台4的边缘处和支腿5的底部之间具有一定的容纳空间，如图1所示，方便将轨道电缆等带电线路隐藏在其中，巧妙的规避了背景技术中所说的采用常规的平直型站台板，站台板下空间局促，板下走缆不灵活的情况。所述站台4和所述支腿5为采用一体化施工技术整体浇筑而成的预制件。可以根据不同站台规划制作不同的预制件，并且站台和车站建设可以同步进行，可以有效缩短车站的施工工期，并且因为采用整体浇筑制作，所以可以有效避免背景技术中所提及的“现场拼装效率低，整体性差；存在二次绑扎钢筋及浇筑混凝土工序，造成了额外的工作量”的情况。需要注意的是，如果在未开发区域(如远郊区县)进行地铁施工的话，上述一体成型的站台4和支腿5可以直接按成品尺寸制作，如果在市中心等已经开发的区域施工的话，则可以按照整体的尺寸划分，制作多个预制件，然后运至车站内进行拼装，虽然也会需要二次绑扎钢筋以及浇筑混凝土，但是相较于站台4和支腿5分离的模块化站台而言，依旧可以简化施工步骤。

地铁站由顶板、中板、底板和站台板组成，站台板位于车站中板与底板之间，车站的顶板及底板为承担外部荷载(如水压力、土压力、地面超载等)的受力体系，中板和站台板(本发明)为承担车站内部荷载(如人群、装修、设备等)的受力体系，从平面位置看，所述站台板位于车站中间位置，从空间位置看，所述站台板处于中板和底板之间，并立于底板上方，如图1所示，所述站台4由拱形站台板41和设置在所述拱形站台板41两侧的平直站台板42构成，所述支腿5设置在所述拱形站台板41与平直站台板42的连接处，所述拱形站台板41的底面为拱形。

支腿5可以采用门洞型结构型式，如图2、3所示。所述支腿5由与所述站台4底面连接的拱形连接件51，和设置在所述拱形连接件51两端的支撑柱52组成，所述支撑柱52的顶部与所述站台4底部连接，所述支撑柱52的底部与车站底板3上的预埋件6连接。本发明支腿5采用门洞型结构设计，使得站台4的正面和侧面均具有拱形结构，并且将两侧设置的支腿5变更为了四根支撑柱52，拱形站台板41上的受力能够通过拱形的底面和拱形连接件51均匀的分散至向外延伸的四根支撑柱52上，在减少了混凝土使用量的同时，还将站台4的下方由侧壁打通，从而方便对于站台4底部空间的应用。

所述站台4的跨度L为11-14m，所述平直站台板42的厚度h为150-250mm，所述拱形站台板41的厚度H为300-500mm。

所述支腿5厚度D为350-500mm，所述支腿5与水平方向的夹角a为30-60°。

上述技术方案的工作原理及有益效果：本发明创造性的将大跨拱桥建造理念引入地铁装配式站台板的设计建造技术中，利用拱形结构能够形成大跨空间且受力性能优良的优势，为站台板下创造了大跨空间，既满足了车站使用功能，又解决了当前站台板施工难度大、现场施工站台板结构进度慢、操作空间狭小、现场拼装工艺和精度要求高、二次绑扎浇筑混凝土的问题。

本发明采用合理的拱轴线形式，把竖向荷载转换成沿拱轴的推力，不仅传力明确，而且整个工程混凝土量减小，从而节约了工程造价，节省了材料，既消除了分块化拼装施工因各块构件间精度低，给后期拼装带来的麻烦，又消除了后期二次浇筑施工带来的圬工量。

一种大跨拱形全装配式站台板结构施工方法，步骤如下：

S1：施工车站的围护结构，开挖基坑至设计标高，施作防水层；

S2：采用一体化施工技术整体浇筑站台4和支腿5，

S201：拼装平直站台板42的钢模板，模板内表面涂抹脱模剂；脱模剂为树脂类脱模剂，当脱模剂为甲基硅树脂时，固化剂为乙醇胺，重量配合比为1000：3～5。

S202：安装拱形站台板41的钢模板，此处钢模板采用可转动合页连接的小模板，根据拱形形状调整合页，调整好拱形形状后，固定合页位置；

S203：安装一侧端模，端模与顶模、底模及侧模采用承插式连接方式；

S204：将芯模放入钢筋笼内，固定好位置，连接芯模与周边模板；

S205：浇筑混凝土后，使用振动棒从顶模预留的振捣口进行振捣；

S206：待混凝土初凝后，打开顶模及侧模，抽出芯模，对混凝土构件进行养护，制作完成预制件；

S207：制作完成预制件之后，在支腿5的底部设置钢锚板。

S3：混凝土浇筑制作出车站的底板3，测量定位站台板结构的安装位置。在车站的底板3浇筑前，需要现场预先定位并在支腿5的安装位置上安放好预埋件6；

S4：混凝土浇筑车站的侧墙，以及部分不影响站台板吊装的中板和顶板；

S5：拼装运至现场的站台板结构，确保支腿5就位到安装位置后采用现场焊接，将支腿5与车站底板3的预埋件6连接牢固；

S6：对S4中预留吊装区域的车站的中板及顶板进行混凝土浇筑，完成车站土建施工。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。