臨時(shí)路面體系在地鐵站交通疏解施工中的應(yīng)用

王 義

(武漢地鐵集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430000)

1 工程概況

南京某地鐵站位于城市中心地區(qū)，東西向布置于漢中路和中山東路路中，橫跨中山南路，與已經(jīng)運(yùn)營的1號線T形換乘。車站總長度(凈)為414.4 m，總寬度(凈)中間為21.6 m。車站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用φ800 mm鉆孔咬合樁和φ1 000 mm鉆孔灌注樁，受交通和施工空間影響，車站施工采用蓋挖順作法進(jìn)行。

2 臨時(shí)路面體系的提出

車站布置于漢中路與中山東路路中，路面交通流量非常大，施工空間狹小，周邊商業(yè)發(fā)達(dá)，長時(shí)間施工占道阻斷交通，會對周邊居民和商業(yè)造成很大的影響和損失。根據(jù)市政府提出的南京地鐵建設(shè)期間“保大樹、保交通”的理念及南京市交管局批準(zhǔn)實(shí)施的車站交通疏解方案中保東西雙向四車道的交通通行能力的要求，車站設(shè)計(jì)方案為蓋挖順作法施工。通過在基坑上方鋪設(shè)貝雷梁等構(gòu)件快速形成臨時(shí)路面系統(tǒng)，不僅能確保東西向四車道的通行能力，還確保了車站在路面體系的掩蓋下進(jìn)行順作施工。

3 臨時(shí)路面體系的設(shè)計(jì)及施工

按照車站交通疏解方案，本次臨時(shí)路面體系的橋面車道分兩部分，一部分寬10 m，作為交通疏解的車站，按照城市—A級荷載設(shè)計(jì);另一部分寬3.5 m，作為車站主體結(jié)構(gòu)施工期間的施工便道，按照城市—A級荷載設(shè)計(jì)。

3.1 主要技術(shù)參數(shù)

設(shè)計(jì)荷載:城市─A級荷載，均布荷載10.0 kN/m，集中荷載300 kN;

機(jī)動車道:雙向四車道，每車道3.5 m;

便橋最大計(jì)算跨徑:28.3 m(端頭盾構(gòu)井)。

3.2 鋼便橋選用的類型和基本布置

臨時(shí)路面體系鋼便橋主梁采用“321”桁架(100型貝雷梁)，沿車站橫向布置，車輛沿結(jié)構(gòu)縱向行駛。每榀貝雷梁之間的橫向間距為900 mm，兩端架在圍護(hù)樁冠梁頂面，在貝雷梁頂面沿車站橫向每200 mm間隔設(shè)置1根16號槽鋼和1根16號工字鋼作為縱向分配梁，縱向梁上鋪設(shè)6 mm厚的花紋鋼板作為橋面板，鋼板與分配梁及貝雷梁三者之間通過螺栓上下固定，螺栓孔沿基坑縱向設(shè)置在每張鋼板中部和兩張鋼板接縫兩側(cè)位置，兩張鋼板之間采用間隔焊接。設(shè)計(jì)臨時(shí)路面體系如圖1所示，其中第一道φ609，t=12 mm鋼管支撐;第二道φ609，t=16 mm鋼管支撐;第三道φ609，t=16 mm鋼管支撐;第四道φ609，t=16 mm鋼管支撐。

3.3 臨時(shí)路面體系的施工

在滿足東西向漢中路和中山東路雙向四車道通行能力的情況下，臨時(shí)路面的施工結(jié)合4次交通疏解方案分階段實(shí)施，即路面體系施工2次，結(jié)構(gòu)施工完畢后拆除臨時(shí)路面體系2次。車站施工受交通疏解的影響，需要倒邊進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)及貝雷梁路面體系的施工，并且要保證大圓盤東西兩段倒邊的開始與結(jié)束時(shí)間一致。臨時(shí)路面體系施工步序?yàn)樗牟?1)圍擋北側(cè)路面，施工北側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)和中間立柱樁，架設(shè)北半幅臨時(shí)路面體系鋼便橋。2)圍擋南側(cè)路面，施工南側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，架設(shè)南半幅臨時(shí)路面體系鋼便橋，封閉基坑，施工主體結(jié)構(gòu)。3)拆除南半幅鋼便橋，恢復(fù)南側(cè)路面。4)拆除北半幅鋼便橋，全面恢復(fù)路面交通。具體見圖2。

圖1 臨時(shí)路面體系橫斷面圖（單位：mm）

圖2 臨時(shí)路面體系施工步序圖

4 施工監(jiān)測

車站東段由于地質(zhì)條件較差且采用蓋挖順作法施工，出土能力受限，致使鋼支撐架設(shè)不及時(shí)，基坑無支撐狀態(tài)暴露時(shí)間較長，時(shí)空效應(yīng)明顯，各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)均有超標(biāo)，其中深層土體位移最大值30.2 mm，建筑物最大沉降 46.7 mm，管線沉降 24.4 mm，地表累計(jì)沉降36.5 mm。臨時(shí)路面體系鋼便橋在通車前進(jìn)行了動載試驗(yàn)，在整個(gè)施工過程中無明顯變形，監(jiān)測結(jié)果顯示:弦桿最大壓應(yīng)力99 MPa，弦桿最大拉應(yīng)力81 MPa，腹桿最大應(yīng)力為112 MPa，均小于設(shè)計(jì)允許應(yīng)力值260 MPa，跨中最大沉降為7.7 mm，滿足設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)語

1)地鐵工程在城市中心地區(qū)施工時(shí)往往會受到交通和施工場地的種種限制，臨時(shí)路面體系鋼便橋是解決地鐵施工此類問題的非常有效的手段，臨時(shí)路面體系在南京地鐵車站的成功應(yīng)用和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對今后同類地鐵工程實(shí)施具有實(shí)際意義，值得大力推廣。

2)從東段基坑開挖到結(jié)構(gòu)封頂期間所取得的監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，主要監(jiān)控項(xiàng)目累計(jì)監(jiān)測數(shù)據(jù)均有超標(biāo)。建議在今后環(huán)境保護(hù)要求較高的地區(qū)修建地下車站時(shí)可在安全可靠、造價(jià)經(jīng)濟(jì)合理的情況下適當(dāng)增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度、減少豎向支撐的層數(shù)和倒撐次數(shù)，對加快施工進(jìn)度、減少和控制坑周地層位移以及保護(hù)環(huán)境會起到更好的作用。

[1] 秦海燕，劉云亮.深圳地鐵科學(xué)館車站的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2006，35(7):84-86.

[2] GB 50157-2003，地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] 喻忠權(quán).裝配式公路鋼橋使用手冊[M].北京:交通部交通戰(zhàn)備辦公室，1998.

[4] CJJ 77-98，城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)[S].