徐 振
(青島地鐵集團(tuán)有限公司 山東 青島 266000)
隨著當(dāng)前巖土力學(xué)理論的不斷發(fā)展以及工程施工經(jīng)驗(yàn)的積累,工程人員對(duì)巖土材料的物理力學(xué)特性也有了更加充分的認(rèn)識(shí),同時(shí)再加上對(duì)各種新材料、新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用與創(chuàng)新,對(duì)于地鐵車站的施工方法在不同地質(zhì)條件下也形成了明挖法、淺埋暗挖法、盾構(gòu)法、蓋挖法等多種施工方法。在青島地鐵1號(hào)線江蘇路站的施工過(guò)程中通過(guò)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素的分析,確定了明暗結(jié)合的施工方法。
江蘇路站位于江蘇路、膠州路、熱河路交叉路口以南,江蘇路以東,臨近膠寧高架路,為青島地鐵1號(hào)線與4號(hào)線的換乘車站,采用通道換乘,車站為地下雙層島式車站主體明挖結(jié)構(gòu)采用雙層雙柱三跨框架斷面,暗挖結(jié)構(gòu)采用雙層(單層)初支拱蓋斷面。車站所處位置地形起伏較大,西高東低,地面高程差近15m,因而車站里程K35+314.200以西采用暗挖法施工,里程K35+314.200以東采用明挖法施工。
江蘇路站明挖基坑兩側(cè)建筑物較多,基坑北側(cè)邊線距離膠寧高架橋匝道橋墩墩柱基礎(chǔ)邊緣僅4.4~7.7m,車站開(kāi)挖深度約22m,基坑施工過(guò)程中不允許橋墩發(fā)生沉降;基坑南側(cè)邊線距離蘇州路29號(hào)的9/12號(hào)樓距離為0.5~1.7m,對(duì)沉降和震動(dòng)敏感度較高。
江蘇路站暗挖段結(jié)構(gòu)拱頂埋深4.8~19.5m,上部為人工填土。根據(jù)初勘報(bào)告,明暗結(jié)合處進(jìn)主體段屬于V級(jí)圍巖,進(jìn)洞施工時(shí)易發(fā)生坍塌。1號(hào)風(fēng)井及暗挖段主體臨近江蘇路及蘇州路文保建筑物并側(cè)穿江蘇路28號(hào),房屋樓層較高對(duì)沉降和震動(dòng)敏感度較高。
3.1.1 縱向開(kāi)挖分段 基坑縱向開(kāi)挖分段施工安排劃分為5個(gè)段落,基坑開(kāi)挖長(zhǎng)度112.6m。各段長(zhǎng)度如圖1所示。

圖1 基坑縱向分段示意圖
考慮蘇州路位置鋼便橋影響及施工難易程度,基坑土石方整體工籌計(jì)劃從小里程向大里程施工。但目前受制于29-10號(hào)樓,及29-12號(hào)樓前方違建未能拆遷,導(dǎo)致明挖基坑不連續(xù),基坑淺層土石方暫時(shí)從大里程向小里程開(kāi)挖,待鋼便橋位置降方后,即恢復(fù)從小里程至大里程的整體出渣路由。
3.1.2 豎向開(kāi)挖分層
(1)明暗結(jié)合處淺基坑開(kāi)挖
明暗挖結(jié)合處淺基坑作為暗挖大里程進(jìn)洞臨時(shí)豎井,開(kāi)挖采取整體分層開(kāi)挖方式,基坑內(nèi)采用小型挖掘機(jī)配合基坑上部汽車吊垂直運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行土方開(kāi)挖施工。每層開(kāi)挖完畢后,及時(shí)進(jìn)行網(wǎng)噴支護(hù),開(kāi)挖至預(yù)應(yīng)力錨桿(索)標(biāo)高下50cm位置處,及時(shí)架設(shè)錨桿(索)?;娱_(kāi)挖至暗挖主體上斷面底標(biāo)高10.018位置時(shí)進(jìn)行進(jìn)洞管棚施工及暗挖主體上斷面施工,暗挖主體上斷面洞通以后待二襯結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后繼續(xù)分層開(kāi)挖基坑下部土石方。
(2)東側(cè)明挖基坑施工
東段明挖基坑待后續(xù)鋼便橋?qū)嵤┩瓿珊罂傮w開(kāi)挖順序?yàn)椋孩購(gòu)能囌拘±锍潭讼虼罄锍潭丝v向分段、豎向分層、拉槽放坡開(kāi)挖,拉槽斜坡面坡度為15%;②保留中部拉槽斜坡道作為土方運(yùn)輸通道,坡道頂部寬度不小于6m,坡道兩側(cè)1:0.5放坡分層開(kāi)挖;③當(dāng)基坑內(nèi)無(wú)法滿足坡道要求時(shí),采用挖掘機(jī)接力倒退式臺(tái)階開(kāi)挖斜坡道,每層臺(tái)階的長(zhǎng)度約為6m左右。④在開(kāi)挖至最東端時(shí),采用挖掘機(jī)接力,基坑土石方無(wú)法運(yùn)出時(shí),基坑內(nèi)采用挖掘機(jī)配合基坑上部汽車吊垂直運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行土方開(kāi)挖施工。
(1)風(fēng)井接車站橫通道開(kāi)挖施工
由于風(fēng)井井身范圍內(nèi)素填土層厚7.0~11.0m,風(fēng)井初支外輪廓1.0m處打設(shè)一圈φ127鋼管,管內(nèi)填充水泥漿,入強(qiáng)風(fēng)化巖0.5m。風(fēng)井開(kāi)挖尺寸10.7m×5.6m,采用全斷面開(kāi)挖,邊開(kāi)挖邊支護(hù),豎井角步設(shè)置斜撐,長(zhǎng)邊設(shè)置一組對(duì)撐,開(kāi)挖到車站時(shí)利用合適的位置施做車站橫通道超前支護(hù)。
(2)橫通道進(jìn)暗挖主體開(kāi)挖施工
在開(kāi)展橫道通進(jìn)暗挖主體開(kāi)挖施工時(shí)重點(diǎn)需確保拱頂圍巖穩(wěn)定,一般可采取以下幾點(diǎn)措施:①洞門(mén)破除前在暗挖主體拱部施做兩排φ42超前小導(dǎo)管;②橫通道型鋼鋼架切割前在每榀鋼架截?cái)嗵幋蛟O(shè)兩根φ28鎖腳錨桿;③進(jìn)洞時(shí)并立三榀格柵鋼架進(jìn)行加強(qiáng)
(3)主體結(jié)構(gòu)與出入口交叉口處施工
車站主體與A出入口、換乘通道接口處施工時(shí),應(yīng)先施工主體二襯結(jié)構(gòu),待主體二襯結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后開(kāi)洞。開(kāi)動(dòng)時(shí),主體拱部二襯可以部分預(yù)留并甩筋,且主體結(jié)構(gòu)每榀鋼架截?cái)嗵幋蛟O(shè)兩根鎖腳砂漿錨桿,然后再進(jìn)行開(kāi)洞,接口處施工完成,且初支受力穩(wěn)定后,及時(shí)施做接口處加強(qiáng)環(huán)梁及二襯結(jié)構(gòu),確保環(huán)梁與預(yù)留主體襯砌整體澆筑;開(kāi)洞前須做好超前支護(hù)措施。
綜上所述,青島地鐵1號(hào)線江蘇路站采用了明挖與暗挖相互結(jié)合的方法來(lái)開(kāi)展施工。通過(guò)對(duì)影響基坑開(kāi)挖的風(fēng)險(xiǎn)因素風(fēng)險(xiǎn),制定出合理化的開(kāi)挖施工方案,其中明挖施工包括了縱向開(kāi)挖分段、豎向開(kāi)挖分層兩部分主要內(nèi)容,暗挖施工包括了風(fēng)井接車站橫通道開(kāi)挖施工、橫通道進(jìn)暗挖主體開(kāi)挖施工、主體結(jié)構(gòu)與出入口交叉口處施工,該施工方案不僅有效降低了施工風(fēng)險(xiǎn)且同時(shí)提高了施工質(zhì)量與效率。
[1]韋青岑,張俊儒,何基香,等.廣州地鐵5號(hào)線文沖站局部明挖改暗挖方案設(shè)計(jì)[J].城市軌道交通研究,2013,16(5).
[2]于富才,張頂立,穆偉剛,等.地鐵車站明挖-暗挖交接處開(kāi)挖方案優(yōu)化研究[J].北京交通大學(xué)學(xué)報(bào),2015,39(6).