淺析涉地鐵區間及車站段高架橋綜合施工技術

徐文明

【摘 要】對于離地鐵區間和車站段較近的高架橋樁基與承臺，施工過程必然會影響地鐵既有結構的安全與將來的投入使用。對此，論文以本區×號地鐵為工程實例，簡要分析了其樁基、壓頂梁、承臺、橋墩、鋼箱梁等環節的設計方案與施工工藝，以期為相關人員提供參考。

【Abstract】For the pile foundation and cap of the viaduct which is close to the subway section and station section， the construction process will inevitably affect the safety of the existing subway structure and its application in the future. In view of this， the paper the? No.x? metro in this district as an engineering example， and briefly analyzes the design scheme and construction technology of its pile foundation， jacking beam， cap， pier and steel box girder， so as to provide some reference for the relevant staff.

【關鍵詞】高架橋;地鐵區間和車站;綜合施工技術

【Keywords】viaduct; subway section and station; comprehensive construction technology

【中圖分類號】U448.28? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2018）12-0177-02

1 工程實例

為探究涉地鐵區間與車站段高架橋的綜合施工技術，筆者以所在區域的×號地鐵為工程實例展開分析。該地鐵線路西起于A路與鐵路南專線，東止于B路口。起點樁號K2+680（73#墩），終點樁號K3+125（90#臺），全長445m。75#～90#墩位于地鐵區間與B路地鐵站范圍內，其中75#墩位于地鐵區間北側，3根樁與地鐵結構之間的凈距離為3m;76#墩～83#墩樁基跨越地鐵1號線區間左線以及右線主體結構，82#墩樁與地體結構外墻之間的最小凈距為2.4m，其余各墩鉆孔樁與地體結構外墻之間的凈距則在2.6～5.2m之間。承臺底與框構頂板件之間的凈距離則較大，約為6.63～8.09m。車站范圍內，外橋上部結構采用飛燕式預應力混凝土連續箱梁與鋼箱梁，下部橋墩則采用花瓶式獨墩，工程基礎應用承臺樁基礎。

2 涉地鐵區間及車站段高架橋綜合施工技術

2.1樁基施工

2.1.1鋼護筒設計和施工

該工程將鋼護筒設置在靠近地鐵的樁基處并埋入承臺0.15m，護筒長度為20m，內徑1.6m，壁厚15mm。鋼護筒鋼板的型號為Q235B，1級焊縫，主要施工工藝為分段制作、分段靜壓跟進。每段鋼護筒的安裝均需由專業人士對其垂直度進行檢查，避免鋼護筒在靜壓跟進過程中出現傾斜。

2.1.2 鉆孔樁鉆進和混凝土灌注

較大的砂層厚度對泥漿比重提出了較高的要求，施工人員在鉆孔樁成孔鉆進的過程中需將泥漿比重控制在1.4～1.6之間，并選用優質膨潤土進行泥漿配置。鉆進速度不可過快，孔內泥漿面高度也應高于地下水位2m。筆者通過調查了解到，該工程項目的地鐵區間段在開挖時應用的是礦山法，砂層較厚導致設計有3m長的錨桿，施工時有約2.5m外露。因此，施工人員需采取緩慢鉆進的方式對靠近地鐵結構側的樁基進行施工，以免發生大量塌孔而影響樁基的正常施工與質量。若遇到鉆進過程中碰到錨桿的情況，施工人員需立即停止鉆進。為防止錨桿造成孔坍塌或破壞主體結構，可利用防水角磨機實施水下切割。灌注樁基時應由專人指揮罐車一輛一輛入場。

2.2 壓頂梁施工

2.2.1 施工順序

施工人員順橋向開挖范圍內車站兩側土體后，需按照先北側再南側、先承臺范圍外再承臺范圍內的順序進行單側分段施工。嚴格按照上述順序進行壓頂梁施工可有效保證地鐵結構的安全性。

2.2.2 開挖階段

將開挖出的土方堆放于附近頂板上，路面以上覆土不得超過2m，并用等量的土抵消結構上浮趨勢。為應對緊急情況，施工現場應隨時準備好運土車、吊車以及旋挖鉆機。

2.2.3? 設計階段

將車站兩側冠梁和圍護樁鑿樁頭至車站頂標高，焊接壓頂梁鋼筋與既有車站圍護樁鋼筋，單側現澆C30混凝土壓頂梁，長164.5m、寬2m、高0.5m[1]。該工程采用XPS板填塞壓頂梁與承臺的空隙處。

2.2.4 注意事項

鑿除冠梁與圍護樁部分時必然會對原有的防水保護層與防水卷材造成程度不一的破壞，因此，需采取如下恢復措施：①切去破壞處的防水卷材，在其上部重新鋪設壓頂梁;②將細石混凝土防水保護層包于新鋪設的防水層外面;③鋪設伸縮縫位置的止水條與止水帶。

2.3 承臺施工

2.3.1 基坑開挖

將放坡開挖邊線比例設置為1：0.5可達到減少承臺開挖邊線尺寸的目的，而在邊坡網上噴防護的措施則可有力保證承臺的安全。鋼筋網由10鋼筋網片組成，間距為15cm，網噴厚度為8cm[2]。

2.3.2 支撐設計與施工

本次工程項目中73#墩承臺支撐整體采用鋼管立柱、雙層貝雷片梁的設計方案，其余承臺均按此方案進行設計，無須調整鋼管間距與貝雷片間距，確保鋼管位置在樁基頂部中心位置即可。承臺支墩、橫梁、貝雷梁、吊架系統的設計與施工分別如下：①支墩：在預先澆筑的承臺上預埋焊接有8根22U型螺紋鋼的鋼板（900×900×20mm），錨入混凝土30cm。此外，在鋼板上安裝5排630×10鋼管，間距為2.5+2×2.2+2.5m，支墩跨度則為27m。在5排鋼管上加焊900×900×20mm的鋼板，并在鋼管四周焊接加勁肋。②橫梁：在貝雷片和鋼管之間做橫梁（采用3I45b工字鋼），橫梁上下間斷焊接鋼板[3]。③貝雷梁：貝雷梁整體采用多排雙層形式，貝雷片之間不僅要設置支撐架，還需采用高強螺栓連接好上下層。④吊架系統：將I20b工字鋼分配梁分別安裝于現澆承臺范圍內上下處，間距40cm，采用18精軋螺紋鋼做吊帶。地鐵車站凸起部分則橫向鋪I10工字鋼，間距50cm。采用15mm的竹膠板作為底膜，100×100mm方木作為背帶。

2.3.3 預應力施工控制

待混凝土達到一定強度后，將側模板拆除，開始完成部分預應力束第一次張拉。承臺施工結束后，在其上方搭設支架，開始橋墩澆筑施工。待橋墩混凝土達到工程所要求的強度后，完成第二次預應力張拉。連續梁現澆施工、落梁以及架設梁端混凝土澆筑、混凝土小箱梁架設等一系列操作一一完成后，按照設計方案完成承臺部分剩余預應力的張拉工序。

2.3.4 其他注意事項

在承臺設計與施工過程中，還需對以下幾點加以重視：①在路面結構層較薄的承臺順道路方向兩側鋪設搭板，確保道路平順;②計算工字鋼與貝雷片的撓度，提前設置好預拱度，可通過預壓貝雷支架驗證預拱度;③分層澆筑承臺混凝土，每層50cm，時間間隔1h;④人工配合汽車吊拆除貝雷片時盡量將運輸車置于地鐵結構外側，車和貝雷片總重不得超過20t。⑤混凝土達到工程所需強度后，拆除側模后清理承臺底部。由承臺縱橋向兩側砌磚，及時澆筑承臺搭板。

2.4 橋墩施工

在施工結束后的承臺上方搭設支架，開始澆筑橋墩。待橋墩混凝土達到一定強度后，開始第二次預應力張拉。墩柱采用整體式鋼模板，泵車完成混凝土澆筑，澆筑速度不得超過1.5m/h。

2.5 鋼箱梁架設與施工

2.5.1 整體方案

工廠分段制作鋼箱梁，并用大型吊車分段吊裝就位，分段進行拼接。吊裝鋼箱梁前，對鋼箱梁的分段和吊車的工作半徑、鋼絲繩的檢算加以綜合考量。

2.5.2 拼裝支撐系統

鋼箱梁中的支架體系采用雙層不加強貝雷梁和鋼管利相結合的形式，預埋（90×90×2）cm的鋼板，每塊鋼板下設置8根直徑25U型的鋼筋，深入承臺和條形基礎30cm。每排橫向鋪設5根直徑為609*16mm的鋼管，在貝雷梁和鋼管柱之間設置分配梁，并在鋼管柱兩端設置同樣為（90×90×2）cm的加強鋼板。值得注意的是，支架僅作為鋼箱梁的拼裝用，進行澆筑前需將其拆除。

2.6 混凝土箱梁的預制

工廠預制混凝土箱梁后運輸至施工現場，應用吊車在南側地鐵結構外吊裝就位（現場調查了解到，該線路北側地方較為狹小，因此，吊車在線路南側站立）。利用路基箱（或鋼板）鋪熱，避免吊車對地鐵結構造成擠壓力。

3 結論

筆者通過現場觀察、查閱參考文獻以及走訪調查了解到，×號地鐵A～B線路正好離地鐵區間和車站較近，因此，該工程項目的高架橋施工較為復雜，不僅要解決區間和車站漏水、漏漿、變形以及上浮問題，同時還要保證地鐵和車站的結構安全。本文從樁基、壓頂梁、承臺、橋墩、鋼箱梁等環節的施工出發，簡要分析了涉地鐵區間及車站段高架橋的施工工藝，以期為相關人員提供參考。

【參考文獻】

【1】劉動.緊鄰地鐵高架橋樁基礎的深基坑變形控制研究[J].廣東土木與建筑，2018，25（10）：21-25.

【2】張津.高架橋樁基施工對既有地鐵隧道影響數值研究[J].建筑安全，2018，33（10）：28-31.

【3】丁智，張霄，周聯英，等.近距離橋樁與地鐵隧道相互影響研究及展望[J].浙江大學學報（工學版），2018，52（10）：1943-1953+1979.