装配式地铁

装配式地铁建筑

1.装配式运用在地铁建筑的必要性和可行性

1）必要性

1）装配式建筑发展史

2）地铁大发展

3）施工周期长

4）事故频发

2）可行性

5）盾构技术成熟，应用实例

6）其他装配式

7）地下结构设计关键点：安全性、防水。

2.装配式应用的部位

1）盾构区间

2）三圆（双圆）盾构车站

3）车站内部隔墙—大板体系a管线b防火

4）装配式楼梯

3.装配式地铁建筑应用展望

1）矿山法暗挖车站装配式衬砌

2）明挖车站装配式a顺做b逆做c无柱的可能d断面若为圆形受力好，与城市综合管沟结合的可能

3）改扩建的可能

4）由解决个别问题走向工业化、无人化、人性化、可持续、环保

4.装配式地铁建筑良好应用的前提之一——标准化设计

5.推广存在技术问题

1）设备落后，人力资源廉价

2）相关科研不够

3）地下环境复杂多样，不利于标准化

4）

用在工厂或工地预制的构件拼装而成的隧道衬砌。装配式衬砌与整体式（模筑）衬砌比较，可以减轻工人的劳动强度，节约劳动力，降低建筑材料消耗和提高衬砌质量。一般地说，装配式衬砌的造价较低，施工进度也较快。由于衬砌拼装就位后,几乎就能够立即承重,拼装工作可以紧接隧道开挖面进行，因而缩短了坑道开挖后毛洞的暴露时间，使地层压力不致过大；而且不用临时支撑，有助于机械化快速施工和工业化生产。采用装配式衬砌是地下工程的发展方向之一。

圆形隧道装配式衬砌的结构材料有混凝土、钢筋混凝土、铸铁、铸钢、钢板和混凝土等。钢筋混凝土管片衬砌(见图[装配式钢筋混凝土管片

图])的构件形式，有箱形管片和板形管片。素混凝土衬砌则多做成刚性砌块。砌块最适用于较小直径或含水量较低的稳定地层内，各块间接缝的防水需要妥善处理。砌块式结构的施工拼装速度快，费用较低。管片则适用于不稳定地层各种直径的隧道内，其纵向和环向管片间都通过螺栓相联结，中间设置防水层嵌缝,防水性能较有保证;但拼装速度降低，施工费用增加。单线地下铁道的装配式管片衬砌环一般可分为6～8块;双线地下铁道可分为8～10块构件；小断面隧道可只分为4～6块构件。分块原则要考虑结构的柔性和防水要求，并根据管片的制作、运输和安装等方面的因素确定，使管片尺寸和拼装都达到高精度。拱顶处设置封顶管片。由于施工方便和受力需要，趋向于采用径向楔入或纵向插入式的封顶管片。

管片衬砌各环间的纵向联结方式有通缝和错缝两种。所有衬砌环的纵缝对齐的称为通缝；而环间纵缝互相错开，犹如砖砌体一样的称为错缝。通缝拼装方便，但错缝的整体性较好。砌块间接头用球铰式、榫槽式或销钉式等；管片间接头则由双排或单排螺栓联结。为增加结构柔度，采用位于断面三分之一处的单排螺栓居多。接头防水是装配式衬砌的关键问题，除要求管片制作保证精度，以尽量消除初始缝隙外，接头本身要有防水措施。当采用多道防水接头构造时,其第一道为防水密封垫,具有良好的弹性变形性能；第二道为内侧嵌缝槽，最好在隧道变形已趋基本稳定时再做；必要时可再添设第三道灌浆孔，待隧道变形稳定后进行灌浆。实际工程视重要性而采取一道至多道防水措施。

在用盾构法施工的圆形隧道中，广泛采用了装配式管片衬砌。在施工阶段作为临时支撑使用，并承受盾构千斤顶顶力和其他施工荷载；竣工后则作为永久性承重结构，并防止泥水渗入。必要时可在其内部灌筑混凝土或钢筋混凝土内衬，以提高隧道的防水能力，修正施工误差，并起装饰作用。

在用矿山法施工的隧道中，当地质条件允许并有施工场地和相应的机械设备时，也可采用

装配式衬砌。马蹄形装配式衬砌，可由数块管片或砌块拼装而成。还有采用石块砌筑边墙，顶拱用一整块半圆拱或两块三铰拱构件组成直墙拱形衬砌。

用明挖法施工的地下结构，更适于采用装配式衬砌。当具有一定的运输和吊装能力时，对无水地层或解决好接头防水措施后，都可以大力推广。也可以先装配内层为一次衬砌,再以它为模板,在其外层再灌筑一层现浇衬砌。此外,采用结构装配而接头为现场灌筑的装配-整体式衬砌，在保证防水条件下，可以增大结构的整体刚度。

装配式衬砌结构，除承受岩土地层压力等荷载以外，还须验算构件运输和拼装时的施工受力条件。结构计算应考虑接头刚度对衬砌受力和变形的影响。土质隧道的装配式衬砌，设置接头以后结构变柔，使沿衬砌周边的地层压力分布趋于均匀，可以改善衬砌受力性能，降低材料消耗。

侯学渊

5.4 水平结构设计

5.4.1 地下结构楼板设计应采取与施工状态相符的计算模型进行内力分析，并应与围护结构可靠连接，满足施工阶段和正常使用阶段的各种功能要求。

5.4.2 地下结构楼板宜采用梁板式或格梁式，当有可靠措施时也可采用整体装配式。

5.4.3 采用全逆作法设计的现浇钢筋混凝土结构楼板厚度不应小于120mm。

5.4.4 全逆作法设计时，楼板上预留的洞口不宜设在结构的边跨，洞孔的长边尺寸或直径不宜大于300mm，当大于300mm时，应采取加强措施。

5.4.5 全逆作法或半逆作法设计时，楼板结构不宜有大面积的错台，当结构设计不能避免时应采取适当的措施保证水平力的传递。

5.4.6 全逆作法或半逆作法设计时，梁板结构不宜设置结构缝，当必需设置时，应考虑楼板传递水平力的需要，设置传递水平力的机构或构件。

5.4.7 当地下结构楼板采用整体装配式时，应符合下列要求：

1 楼板每层宜设置钢筋混凝土整浇层。现浇层厚度不应小于60mm，混凝土强度等级不应低于C25，并应双向配置直径8~10mm、间距150~200mm的钢筋网，钢筋应锚固在梁、柱及墙内。

2 楼板的预制板缝宽度不应小于40mm，板缝内应配置钢筋且贯通整个结构单元，预制板缝的混凝土强度等级应高于预制板的混凝土强度等级，且不应低于C25。

3 预制板的选择及建筑构造做法应满足有关规范对建筑防火、耐久性等其它要求。

5.4.8 采用半逆作法设计，有叠合构件时应按叠合构件的计算原则进行相关计算，整体装配式楼板开有大洞口时，应采用考虑梁轴向变形的计算模型进行相关的内力分析。

5.4.9 剪力墙在楼板处应设置通长的暗梁，暗梁配筋应能满足施工阶段构件变形及强度要求，并与洞口处的连梁钢筋贯通且不小于连梁的配筋面积。