【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地铁建筑结构及其施工方法，具体为一种内张预应力大跨地铁车站墙板结构及其施工方法。
技术介绍
1、在城市的现代化进程中，交通的发展起到十分重要的作用。在地面交通日趋发展完善后，充分利用地下空间推动交通发展是城市发展规划中的重要一环。地铁作为城市轨道交通的一种，可以充分利用地下空间，能有效缓解地面交通拥堵的问题，在各大城市中已经得到了快速的发展。传统的地铁车站多为钢筋混凝土现浇结构，存在着施工周期长、劳动力成本高、模板和支撑工作量大等缺点，基于此，装配式地铁车站逐步获得了发展与应用。
2、作为大跨地下结构，地铁车站顶板直接承受覆土、车辆、行人等荷载，受荷巨大，因此目前典型的装配式地铁车站多为单柱双跨的箱型结构，柱子减少了顶板的计算跨度，但同时也影响了行人的通行效率和对空间的利用。引入预应力技术能够有效提高地铁车站顶板的承载能力并控制其形变，可以避免柱子的使用从而形成单跨无柱墙板结构体系，解决上述问题。进一步，当结构跨度较大和层高较高时，采用普通现浇预应力结构时需要较多的模板和脚手架，显著增加了预应力结构的成本；同时，考虑到预应力筋一般考虑进行两端张拉以减少预应力损失，然而对于地下结构，张拉预应力筋时需要在墙板外侧留出足够的空间进行施工，两端同时张拉预应力筋无疑会导致所需的开挖面更宽，也进一步增加施工难度与总成本。公开号为cn117248928 a的中国专利公开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。该技术采用了现浇预应力混凝土，但是模板和脚手架的用量较大，同时，常规预应力筋和补充预应力筋都需要在
3、因此，如何同时实现大跨地铁车站顶板预应力筋的有效张拉，并尽量减少开挖面和降低模板和脚手架的用量，是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术的目的是提供一种提升结构受力性能的内张预应力大跨地铁车站墙板结构，本专利技术的另一目的是提供一种减少开挖面、降低模板和脚手架用量的内张预应力大跨地铁车站墙板结构的施工方法。
2、技术方案：本专利技术所述的一种内张预应力大跨地铁车站墙板结构，包括混凝土墙、预制底板、后浇叠合层和内张预应力筋，混凝土墙的内侧设置牛腿，混凝土墙与预制底板、后浇叠合层的连接处为墙板节点区；预制底板包括板内第一预应力筋、波纹管、板内纵筋和板内桁架筋，板内第一预应力筋位于预制底板底部，用于对预制底板施加预应力，板内桁架筋伸出预制底板的上表面；后浇叠合层上部绑扎双向分布钢筋；板内纵筋与双向分布钢筋穿入墙板节点区；内张预应力筋穿过波纹管并在后浇叠合层两端形成锚固端，在预制底板跨中底部张拉形成张拉端。
3、进一步地，板内波纹管沿着预制底板的中线呈对称分布，一端从预制底板的板底跨中伸出，另一端从预制底板的端部上表面伸出，伸出部分不应超过后浇叠合层的设计厚度。
4、进一步地，混凝土墙为现浇墙或预制墙。混凝土墙为现浇墙时，每层浇筑墙至牛腿顶面，留出墙板节点区不浇筑，使得波纹管的外露部分、内张预应力筋的锚固端和叠合层双向分布钢筋易于穿入墙板节点区区域；混凝土墙为预制墙，在预制底板的底面与后浇叠合层顶面的范围内，预制墙通过板连续纵筋和加强交叉筋形成墙板节点区。
5、进一步地，牛腿为钢牛腿或混凝土牛腿。钢牛腿通过预埋钢板与预制底板焊接。
6、进一步地，混凝土墙通过将墙顶在板跨度方向缩窄，形成用于搁置在混凝土墙的墙顶内牛腿。
7、进一步地，预制底板上设置跨中板肋，波纹管的一端从跨中底部表面伸出或从跨中板肋的侧面伸出。
8、进一步地，板内第一预应力筋是直线型预应力筋或曲线型预应力筋，通过先张或者后张对预制底板施加预应力。
9、进一步地，预制底板是普通混凝土板。
10、本专利技术所述的一种内张预应力大跨地铁车站墙板结构的施工方法，包括以下步骤：
11、s1、将预制底板搁置在混凝土墙内侧的牛腿上；
12、s2、在后浇叠合层的上部绑扎双向分布钢筋，并将内张预应力筋穿入波纹管；
13、s3、在混凝土墙的墙板节点区内设置内张预应力筋的锚固端；
14、s4、浇筑后浇叠合层，叠合层混凝土包裹板内桁架筋的外露部分、波纹管的外露部分和叠合层双向分布钢筋；
15、s5、待后浇叠合层达到设计强度后，张拉内张预应力筋，并在每次张拉完成后在后浇叠合层的上部进行相应批次的覆土。
16、进一步地，s5中，张拉内张预应力筋时分1～2批次进行。
17、工作原理：预制底板仅需配置能够满足施工阶段荷载的第一预应力筋，待叠合成型后再张拉剩余的内张预应力筋共同承担使用阶段荷载，通过分阶段张拉预应力筋的方式，在满足结构各阶段受力的前提下，控制预制底板内预应力筋的用量。内张预应力大跨地铁车站墙板结构在预制底板内部预埋波纹管，沿预制底板中线呈反抛物线型对称布置，并将内张预应力筋的张拉端设置在预制底板跨中的底部，锚固端设置在后浇叠合层两端，内张预应力筋穿过波纹管后在预制板底中部进行张拉，对地铁顶板整体施加预应力。
18、有益效果：本专利技术和现有技术相比，具有如下显著性特点：
19、1、采用分阶段张拉预应力筋，即预制预应力地板和叠合成型后内置预应力，的方式对内张预应力大跨地铁车站墙板结构的叠合顶板施加预应力，满足不同阶段结构的受力需求，分阶段张拉预应力筋的方式既可在施工周期内免除临时支撑和模板的使用，降低建造成本，又可减少预制底板内的预应力筋数量，防止预制构件反拱变形与开裂破坏，十分适用于需二次受力的无支撑大跨重载结构；
20、2、在施工过程中，由于内张预应力筋张拉端位于地铁车站内部，因此可在地铁车站内部进行张拉工作，无需增加地铁车站两侧的开挖面，大大简化了施工流程与成本，预应力施加效率显著提高；同时，地铁车站顶板预应力筋的长度减少，预应力损失降低，所提出的结构形式及施工方式同时兼顾了地下大跨预应力结构的施工效率与效果；
21、3、作为地下结构，地铁车站在不同的埋深下会承担不同的覆土荷载，相较于常规的地铁车站，内张预应力大跨地铁车站墙板结构由于张拉端在内部，可在覆土荷载过大时分批次张拉内张预应力筋并进行阶段性覆土工作，避免全部内张预应力筋一次性张拉完成后产生过大的负弯矩，导致反拱开裂。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种内张预应力大跨地铁车站墙板结构，其特征在于：包括混凝土墙(1)、预制底板(2)、后浇叠合层(3)和内张预应力筋(4)，所述混凝土墙(1)的内侧设置牛腿(101)，所述混凝土墙(1)与预制底板(2)、后浇叠合层(3)的连接处为墙板节点区(102)；所述预制底板(2)包括板内第一预应力筋(201)、波纹管(202)、板内纵筋(203)和板内桁架筋(204)，所述板内第一预应力筋(201)位于预制底板(2)底部，用于对预制底板(2)施加预应力，所述板内桁架筋(204)伸出预制底板(2)的上表面；所述后浇叠合层(3)上部绑扎双向分布钢筋(301)；所述板内纵筋(203)与双向分布钢筋(301)穿入墙板节点区(102)；所述内张预应力筋(4)穿过波纹管(202)并在后浇叠合层(3)两端形成锚固端(401)，在预制底板(2)跨中底部张拉形成张拉端(402)。
2.根据权利要求1所述的一种内张预应力大跨地铁车站墙板结构，其特征在于：所述板内波纹管(202)沿着预制底板(2)的中线呈对称分布，一端从预制底板(2)的板底跨中伸出，另一端从预制底板(2)的端部上表面伸出。
...【技术特征摘要】
1.一种内张预应力大跨地铁车站墙板结构，其特征在于：包括混凝土墙(1)、预制底板(2)、后浇叠合层(3)和内张预应力筋(4)，所述混凝土墙(1)的内侧设置牛腿(101)，所述混凝土墙(1)与预制底板(2)、后浇叠合层(3)的连接处为墙板节点区(102)；所述预制底板(2)包括板内第一预应力筋(201)、波纹管(202)、板内纵筋(203)和板内桁架筋(204)，所述板内第一预应力筋(201)位于预制底板(2)底部，用于对预制底板(2)施加预应力，所述板内桁架筋(204)伸出预制底板(2)的上表面；所述后浇叠合层(3)上部绑扎双向分布钢筋(301)；所述板内纵筋(203)与双向分布钢筋(301)穿入墙板节点区(102)；所述内张预应力筋(4)穿过波纹管(202)并在后浇叠合层(3)两端形成锚固端(401)，在预制底板(2)跨中底部张拉形成张拉端(402)。
2.根据权利要求1所述的一种内张预应力大跨地铁车站墙板结构，其特征在于：所述板内波纹管(202)沿着预制底板(2)的中线呈对称分布，一端从预制底板(2)的板底跨中伸出，另一端从预制底板(2)的端部上表面伸出。
3.根据权利要求1所述的一种内张预应力大跨地铁车站墙板结构，其特征在于：所述混凝土墙(1)为现浇墙或预制墙。
4.根据权利要求3所述的一种内张预应力大跨地铁车站墙...
【专利技术属性】
技术研发人员：王春林，孙泽轩，崔天霞，曾滨，史海荣，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。