1.本发明涉及地下工程技术技术领域，尤其涉及一种地下运营车站侧墙开洞改造的方法。


背景技术：

2.近年来随着城市化的推进，城市地下空间建设快速发展，城市轨道交通线网不断更新调整，必然存在原轨道线网与新规划轨道线网换乘要求，为满足未预留接驳条件既有地下车站换乘接驳，需要对既有车站侧墙贯通改造，以满足新规划线网的换乘要求。
3.地铁运输承载着城市主要疏解任务，面对换乘车站改造要求，需在无预留接驳条件，且满足既有车站运营前提下，完成对既有车站的改造，如深圳地铁黄木岗交通枢纽站，在侧墙没有预留暗梁暗柱的情况下，需要在保持既有站运营的条件下完成负一层到负三层逾一万方侧墙的改造。现有技术多在原车站预留暗梁暗柱的条件下采用“先破除、后支护”的施工方法，在破除期间不采用支护措施，无法进行大范围破除改造，施工工期较长。在未预留结构条件时，传统方法对既有结构造成的影响较大，无法保证结构及运营安全。
4.cn 109736586 a公开了一种破除既有地下车站侧墙开洞改造的方法，对侧墙进行区域分块，包括梁柱区域、矩形跨中区域和矩形收尾区域，对所有梁柱区域、矩形跨中区域、洞口区域分别按顺序进行奇偶数编号，整个过程采用“化零为整、积零为整”的思路，按照“先支座后跨中”的顺序，并结合“先奇数后偶数”和“随破随支”的工艺；降低了改造过程中对既有车站的影响，确保了既有结构安全，每个水平孔洞内安装两根竖向h型钢进行支撑，一次性托换范围小，作业安全，钢筋穿过竖向h型钢数量少，钢筋设置速度快；施工缝设置在每跨梁的1/3长度位置，保证了新浇梁柱结构的受力较大区段为一次性混凝土浇筑，提高了改造后结构的力学性能。但是，一种破除既有地下车站侧墙开洞改造的方法施工工序复杂，破除改造前并无有效支撑，尤其是对于开洞破除范围较大时对柱子的受力要求较高，梁柱结构受力复杂，车站贯穿改造下梁板柱节点较复杂且刚度较弱，不利于现场施工及结构整体稳定性控制。
5.cn 111677000 a公开了一种新旧地铁车站侧墙多个接驳部位同时破除的方法，采取先柱后梁再破洞的方法。先施做梁柱作为支撑结构，再在混凝土强度达到设计值后，即在梁柱体系支撑条件下一次性拆除破洞范围内钢筋混凝土结构，能够满足多个接驳部位同时破除。其中，柱体与梁体之间设置支座，即视为铰接，避免柱体受弯，特别是对于高跨比较大的条件下能够有效避免柱体屈曲。该技术方案不仅改变了梁柱连接结构适用于高跨比较大的情况，还能够减少破除施工对既有结构的影响，从而能够在充分保证施工安全的基础上，同时对多个接驳部位进行破除，缩短施工工期，节约施工成本。但是，这种“先柱后梁再破洞”的方法破除改造前并无有效支撑，铰接支座致使既有结构板跨中弯矩增大，且不利于结构抗震设计，对既有结构影响较大。
6.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供地下运营车站侧墙开洞改造的方法，以缓解现有技术中存在的在破除期间不采用支护措施，无法进行大范围破除改造，施工工期较长，在未预留结构条件时，传统方法对既有结构造成的影响较大，无法保证结构及运营安全问题。
8.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：本发明提供的地下运营车站侧墙开洞改造的方法，采用“先支护、后破除、分层分段改造以及两次结构体系转换”的施工方法，对车站侧墙的多个接驳部位同时破除，并实现新旧结构多层贯通改造，步骤如下：步骤一、在车站顶板、车站负一层中板、车站负二层中板和车站底板中相邻的各层板之间分别竖向架设具有轴力自动补偿系统的临时支撑，实现既有墙板受力体系到临时支护体系的受力转换；步骤二、根据所述车站侧墙破除范围内划分出多个梁跨中范围和多个梁柱节点范围，且所述梁跨中范围和所述梁柱节点范围沿竖直方向交替设置，所述梁柱节点范围依次分为一序和二序，所述梁跨中范围依次分为三序和四序；步骤三、进行一序所述梁柱节点范围的所述车站侧墙破除，破除至所述车站底板，在所述车站底板浇筑梁柱节点；待所述车站底板的所述梁柱节点达到设计强度后，浇筑负三层梁柱和车站负二层中板的梁柱节点，实现新旧结构连接；待所述车站负二层中板的所述梁柱节点达到设计强度后，自下而上依次浇筑负二层梁柱、车站负一层中板的梁柱节点、负一层梁柱和车站顶板的梁柱节点，实现新旧结构连接；步骤四、待一序所述梁柱节点范围的所述梁柱达到设计强度后，进行二序所述梁柱节点范围的所述车站侧墙破除，破除至所述车站底板，自下而上依次浇筑车站底板的梁柱节点、负三层梁柱、车站负二层中板的梁柱节点、负二层梁柱、车站负一层中板的梁柱节点、负一层梁柱和车站顶板的梁柱节点，实现新旧结构连接，采用自下而上顺浇梁柱节点及梁柱，可加速与车站各层板结构的连接，新浇所述梁柱支顶上层板可提高既有结构稳定性，并且自下而上顺浇梁柱节点及梁柱便于现场质量控制，节约施工工期；步骤五、待二序所述梁柱节点范围的各个所述梁柱设计强度后，进行三序所述梁跨中范围的所述车站侧墙破除，自上而下分别浇筑车站顶板的梁，车站负一层中板的梁、车站负二层中板的梁及车站底板的梁，实现新旧结构连接；步骤六、待三序所述梁跨中范围的梁达到设计强度后，重复步骤五，进行四序所述梁跨中范围的所述车站侧墙破除，自上而下分别浇筑车站顶板的梁、车站负一层中板的梁、车站负二层中板的梁及车站底板的梁，实现新旧结构连接，完成板墙受力体系到梁柱受力体系的转换，采用自上而下浇筑梁，可加速新建框架结构体系建立，同时减少既有结构破除面积，提高结构稳定性；步骤七、待所述梁及所述梁柱均达到设计强度后，同步分级卸载拆除站内所述临时支撑，实现临时支护到所述梁柱受力体系的转换，转换过程中需满足施工过程中的变形及受力要求。
9.在上述方案的基础上，进一步的，在步骤一中，所述车站侧墙破除改造前，改造范
围内设置站内围蔽，破除各层车站站台板，在所述车站站台板下部设置站台板下临时支撑，并对所述站内围蔽内管线进行迁改。
10.进一步的，在步骤二中，所述梁柱节点范围的宽度区间满足新建梁柱沿轴线向左和右外放两米的距离，保证所述梁柱浇筑空间要求，减小对既有结构影响，相邻梁柱节点之间的所述车站侧墙破除范围为所述梁跨中范围，所述梁跨中范围宽度区间为四米。
11.进一步的，在步骤三、步骤四、步骤五及步骤六中，一序和二序所述梁柱节点范围的所述车站侧墙破除及三序和四序所述梁跨中范围的所述车站侧墙破除均采用自上而下的破除方式，可有效避免结构悬挂等危险工况，有利于现场施工作业及施工安全控制。
12.进一步的，在步骤三及步骤四中，一序和二序所述梁柱节点范围的所述车站侧墙破除后，需施作防水，搭设模板浇筑各层的所述梁柱节点及所述梁柱前需剥离各层板支座钢筋与新建车站各层板钢筋焊接，绑扎梁柱节点钢筋和梁柱钢筋，并搭接新旧钢筋。
13.进一步的，在步骤五及步骤六中，三序和四序所述梁跨中范围的所述车站侧墙破除后，需施作防水，搭设模板浇筑各层的梁前需剥离各层板支座钢筋与新建车站各层板钢筋焊接，提高结构整体性,各层新旧板钢筋焊接期间，铺设梁纵向钢筋及箍筋，并搭接新旧钢筋，各层的梁浇筑完毕之后，一序和二序的各层所述梁柱之间通过梁可以相互连接成整体，建立框架结构体系。
14.进一步的，在步骤三及步骤四中，下一层所述梁柱节点达到设计强度的80%后方可进行上一层板支座处破除及梁柱节点浇筑，待梁柱贯通支顶并达到设计强度后，方可进行二序所述梁柱节点范围的所述车站侧墙破除。
15.进一步的，在步骤五及步骤六中，所述梁跨中范围上一层所述梁达到设计强度后，方可进行下一层板支座处破除及新建梁浇筑，待所述梁贯通连接并达到设计强度后，方可进行四序所述梁跨中范围的所述车站侧墙破除。
16.进一步的，所述临时支撑紧靠板支座架设，所述临时支撑包括：钢管撑、钢系梁、伺服支撑头及法兰，所述法兰固定设置在所述钢管撑两端，所述钢系梁通过所述法兰可拆卸设置在所述钢管撑上部，所述伺服支撑头通过所述法兰可拆卸设置在所述钢管撑下部，通过这种设置可以实现整体或分段同步控制，避免一般支撑预应力损失的发生，所述车站侧墙破除改造过程中，根据站内板墙变形监测数据，通过所述伺服支撑头调整所述临时支撑轴力，从而控制各层结构板变形，实现改造过程安全稳定进行。
17.进一步的，在步骤七中,所述临时支撑卸载拆除后需恢复所述车站站台板及站内管线，拆除所述车站站台板下临时支撑及所述站内围蔽。
18.本发明的有益效果为：本发明提供的地下运营车站侧墙开洞改造的方法，能够获得如下效果：针对现有技术存在的问题，本发明采用“先支护、后破除、分层分段改造、两次结构体系转换”的施工方法，改造前于既有车站内部的车站顶板、车站负一层中板、车站负二层中板和车站底板中相邻的各层板之间分别竖向架设具有轴力自动补偿系统的临时支撑，实现既有墙板体系到临时支护体系的受力转换，有效降低破除施工对既有车站的影响，对车站侧墙的多个接驳部位同时破除，并实现新旧结构多层贯通改造，新建梁柱连接及支撑各层新旧结构板，增强梁柱节点刚度，方便现场施工，实现由墙板受力体系到梁柱受力体系的转换，提高改造效率，确保施工过程安全可靠，在所有既有结构改造均有较高的推广价值。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本发明中对既有侧墙分层分块主视角度结构示意图；图2是本发明站内临时支撑架设示意图；图3是本发明临时支撑结构示意图；图4是本发明中一序梁柱节点范围的侧墙分层分块破除示意图；图5是在图4的基础上负三层梁柱节点浇筑完成示意图；图6是在图5的基础上负二层梁柱节点浇筑完成示意图；图7是在图6的基础上负一层梁柱节点浇筑完成示意图；图8是在图7的基础上顶板梁柱节点浇筑完成示意图；图9是本发明中二序梁柱节点范围的侧墙分层分块破除示意图；图10是在图9的基础上各层板梁柱节点浇筑完成示意图；图11是本发明中三序梁跨中范围的侧墙破除示意图，已完成顶板新建梁浇筑；图12是11基础上完成负一层中板新建梁浇筑示意图；图13是12基础上完成负二层中板新建梁浇筑示意图；图14是13基础上完成底板板新建梁浇筑示意图；图15是本发明中四序梁跨中范围的侧墙分层分块破除示意图，已完成各层新建梁浇筑。
21.附图标记：1、车站顶板；2、车站负一层中板；3、车站负二层中板；4、车站底板；5、车站侧墙；6、临时支撑；6-1、钢管撑；6-2、钢系梁；6-3、伺服支撑头；6-4、法兰；7、站内围蔽；8、车站站台板；9、站台板下临时支撑；10、梁跨中范围；11、梁柱节点范围；12、梁柱节点；13、梁柱；14、梁。
具体实施方式
22.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，术语
ꢀ“
第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.下面结合附图1-图15对本发明做进一步描述。
26.说明：x-y-n：x代表侧墙破除施工工序（为ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ共四序），y代表框架体系不同区域（z为梁柱节点破除范围，q为梁跨中破除范围），n为既有车站各分层（1为负一层，2为负二层，3为负三层）。如
ⅰ‑
z-1表示为既有车站负一层一序梁柱节点破除范围。
27.实施例1如图1-图15所示，为本发明实施例提供的地下运营车站侧墙开洞改造的方法的结构示意图，结合附图对发明的地下运营车站侧墙开洞改造的方法进行说明，具体结构及步骤如下。
28.本发明实施例提供的提供地下运营车站侧墙开洞改造的方法，如图1-图15所示，采用“先支护、后破除、分层分段改造以及两次结构体系转换”的施工方法，对车站侧墙5的多个接驳部位同时破除，并实现新旧结构多层贯通改造，步骤如下：步骤一、在车站顶板1、车站负一层中板2、车站负二层中板3和车站底板4中相邻的各层板之间分别竖向架设具有轴力自动补偿系统的临时支撑6，实现既有墙板受力体系到临时支护体系的受力转换；步骤二、根据车站侧墙5破除范围内划分出多个梁跨中范围10和多个梁柱节点范围11，且梁跨中范围10和梁柱节点范围11沿竖直方向交替设置，梁柱节点范围11依次分为一序和二序，梁跨中范围10依次分为三序和四序；步骤三、进行一序梁柱节点范围11的车站侧墙5破除，破除至车站底板4，在车站底板4浇筑梁柱节点12；待车站底板4的梁柱节点12达到设计强度后，浇筑负三层梁柱13和车站负二层中板3的梁柱节点12；待车站负二层中板3的梁柱节点12达到设计强度后，自下而上依次浇筑负二层梁柱13、车站负一层中板2的梁柱节点12、负一层梁柱13和车站顶板的梁柱节点12，实现新旧结构连接；步骤四、待一序梁柱节点范围11的梁柱13达到设计强度后，进行二序梁柱节点范围11的车站侧墙5破除，破除至车站底板4，自下而上依次逐层浇筑车站底板的梁柱节点12、负三层梁柱13、车站负二层中板的梁柱节点12、负二层梁柱13、车站负一层中板的梁柱节点12、负一层梁柱13和车站顶板的梁柱节点12，实现新旧结构连接，采用自下而上顺浇梁柱节点12及梁柱13，可加速与车站各层板结构的连接，新浇梁柱13支顶上层板可提高既有结构稳定性，并且自下而上顺浇梁柱节点12及梁柱13便于现场质量控制，节约施工工期。
29.步骤五、待二序梁柱节点范围11的各个梁柱13设计强度后，进行三序梁跨中范围10的车站侧墙5破除，自上而下依次逐层浇筑车站顶板的梁14，车站负一层中板的梁14、车站负二层中板的梁14及车站底板的梁14，实现新旧结构连接；步骤六、待三序梁跨中范围10的梁14达到设计强度后，重复步骤五，进行四序梁跨中范围10的车站侧墙5破除，自上而下依次逐层浇筑车站顶板的梁14、车站负一层中板的梁14、车站负二层中板的梁14及车站底板的梁14，实现新旧结构连接，完成板墙受力体系到梁柱13受力体系的转换，采用自上而下浇筑梁14，可加速新建框架结构体系建立，同时减少既有结构破除面积，提高结构稳定性；步骤七、待梁14及梁柱13均达到设计强度后，同步分级卸载拆除站内临时支撑6，
实现临时支护到梁柱13受力体系的转换，转换过程中需满足施工过程中的变形及受力要求。
30.本实施例的可选方案为，在步骤一中，车站侧墙5破除改造前，改造范围内设置站内围蔽7，破除各层车站站台板8，在车站站台板8下部设置站台板下临时支撑9，并对站内围蔽7内管线进行迁改。
31.本实施例的可选方案为，在步骤二中，梁柱节点范围11的宽度区间满足新建梁柱13沿轴线向左和右外放两米的距离，保证梁柱13浇筑空间要求，减小对既有结构影响，相邻梁柱节点12之间的车站侧墙5破除范围为梁跨中范围10，梁跨中范围10宽度区间为四米。
32.本实施例的可选方案为，在步骤三、步骤四、步骤五及步骤六中，一序和二序梁柱节点范围11的车站侧墙5破除及三序和四序梁跨中范围10的车站侧墙5破除均采用自上而下的破除方式，可有效避免结构悬挂等危险工况，有利于现场施工作业及施工安全控制。
33.本实施例的可选方案为，在步骤三及步骤四中，一序和二序梁柱节点范围11的车站侧墙5破除后，需施作防水，搭设模板浇筑各层的梁柱节点12及梁柱13前需剥离各层板支座钢筋与新建车站各层板钢筋焊接，绑扎梁柱节点12钢筋和梁柱13钢筋，并搭接新旧钢筋。
34.本实施例的可选方案为，在步骤五及步骤六中，三序和四序梁跨中范围10的车站侧墙5破除后，需施作防水，搭设模板浇筑各层的梁14前需剥离各层板支座钢筋与新建车站各层板钢筋焊接，提高结构整体性,各层新旧板钢筋焊接期间，铺设梁14纵向钢筋及箍筋，并搭接新旧钢筋，各层的梁浇筑完毕之后，一序和二序的各层梁柱13之间通过梁14可以相互连接成整体，建立框架结构体系。
35.本实施例的可选方案为，在步骤三及步骤四中，下一层梁柱节点12达到设计强度的80%后方可进行上一层板支座处破除及梁柱节点12浇筑，待梁柱13贯通支顶并达到设计强度后，方可进行二序梁柱节点范围11的车站侧墙5破除。
36.本实施例的可选方案为，在步骤五及步骤六中，梁跨中范围10上一层梁14达到设计强度后，方可进行下一层板支座处破除及新建梁14浇筑，待梁14贯通连接并达到设计强度后，方可进行四序梁跨中范围10的车站侧墙5破除。
37.本实施例的可选方案为，临时支撑6紧靠板支座架设，临时支撑6包括：钢管撑6-1、钢系梁6-2、伺服支撑头6-3及法兰6-4，法兰6-4固定设置在钢管撑6-1两端，钢系梁6-2通过法兰6-4可拆卸设置在钢管撑6-1上部，伺服支撑头6-3通过法兰6-4可拆卸设置在钢管撑6-1下部，实现整体或分段同步控制，避免一般支撑预应力损失的发生，车站侧墙5破除改造过程中，根据站内板墙变形监测数据，通过伺服支撑头6-3调整临时支撑6轴力，从而控制各层结构板变形，实现改造过程安全稳定进行。
38.本实施例的可选方案为，在步骤七中,临时支撑6卸载拆除后需恢复车站站台板8及站内管线，拆除车站站台板下临时支撑9及站内围蔽7。
39.本发明实施例提供的一种地下运营车站侧墙开洞改造的方法，能够获得如下技术效果：本发明采用“先支护、后破除、分层分段改造、两次结构体系转换”的施工方法，改造前于既有车站内部的车站顶板1、车站负一层中板2、车站负二层中板3和车站底板4中相邻的各层板之间分别竖向架设具有轴力自动补偿系统的临时支撑6，实现既有墙板体系到临时支护体系的受力转换，有效降低破除施工对既有车站的影响，对车站侧墙5的多个接驳
部位同时破除，并实现新旧结构多层贯通改造，新建梁柱13连接及支撑各层新旧结构板，增强梁柱节点12刚度，方便现场施工，实现由墙板受力体系到梁柱13受力体系的转换，提高改造效率，确保施工过程安全可靠，在所有既有结构改造均有较高的推广价值。
40.最后应说明的是：以上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，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。