濟南市地鐵工程華陽路站施工方案研究

聞民臣

（中鐵十八局集團第三工程有限公司，河北涿州，072700）

1 工程概況

華陽路站為濟南市城市軌道交通M1 線車站，該站位于橫七路與華陽路十字路口，橫跨華陽路，沿橫七路東西向設置，為地下二層島式車站。車站西側小里程端為盾構區間，東側大里程端暫定為明挖區間。車站以西為二鋼宿舍，以東為規劃縱二路，其他方位沒有現有建、構筑物，主體基坑四周以規劃綠地和商業混合用地為主。華陽路站全長234m，標準段內凈尺寸為19.7m，西端頭井內凈平面尺寸為24×13m，東端頭井內凈平面尺寸為24.8×13m。車站有效站臺中心處開挖深度約14.9m，東端頭井開挖深度約16.8m，西端頭井開挖深度約16.3m，規劃覆土厚度約3.47m。

車站主體采用地下兩層單柱雙跨（局部雙柱三跨）鋼筋混凝土箱型框架結構。圍護結構依地質條件分段處理，東側采用放坡+φ800@1500 鉆孔灌注樁+1 道混凝土支撐，西側采用放坡+φ800@1500鉆孔灌注樁+1 道混凝土支撐+1 道鋼支撐的支護形式。主體結構頂板及側墻設防水層。詳見華陽路站平面布置圖1。

圖1 華陽路站站平面布置

圖2 華陽路站地質縱剖面圖

2 地質概況

車站主體主要位于雜填土、粉質粘土、粘土、碎石、中風化灰巖中，底板基本坐落在中風化灰巖層。第四系下部為灰巖，地下水類型為灰巖巖溶裂隙水，由于水位埋藏較深，勘探深度范圍內均未觀測到地下水位。雨季可能在灰巖表面及碎石層中形成暫時性流水，若雨季施工應采取控制地下水的有效措施。根據勘察及搜集區域水文地質資料，華陽路站位置近3～5 年最高水位50.0m，施工期間抗浮設計水位按照52.0m 考慮，運營期間抗浮設計水位按照56.0m 考慮，詳見圖2。

3 工程特點

該工程具有以下特點： (1)基坑變形控制要求嚴格，環境保護等級高，監控量測工作量大； (2)周邊地下空間開發多，交叉施工多，協調難度大； (3)管線遷改數量多，遷改難度大； (4)盾構區間下穿復雜地質及小半徑線路； (5)盾構進出洞施工風險較大； (6)聯絡通道暗挖法施工難度高、風險大； (7)安全、質量、文明施工與環境保護要求高。

4 華陽路站施工方案及技術措施

華陽路站為濟南市城市軌道交通M1 線車站，該站位于橫七路與華陽路十字路口，橫跨華陽路，沿橫七路東西向設置，為地下二層島式車站。車站西側小里程端為盾構區間，東側大里程端暫定為明挖區間。

車站采用明挖順筑法施工，主體采用地下兩層單柱雙跨（局部雙柱三跨）鋼筋混凝土箱型框架結構。圍護結構依地質條件分段處理，東側采用放坡+φ800@1500 鉆孔灌注樁+1 道混凝土支撐，西側采用放坡+φ800@1500 鉆孔灌注樁+1 道混凝土支撐+1 道鋼支撐的支護形式。

圖3 華陽路站基坑土方開挖施工工藝流程圖

4.1 基坑開挖方法及技術措施

華陽路站基坑土方開挖施工工藝流程圖如上圖所示。

4.1.1 基坑開挖施工方法

本站基坑東側部分基底位于21-2 中風化灰巖，該灰巖抗壓強度較高，開挖難度較大，擬采用挖機配合率液壓破碎錘進行挖除，如果開挖困難，則考慮采用爆破法施工。基坑開挖示意圖詳見圖4。

（1）基坑開挖縱向分段

基坑土方開挖的分段與主體結構的分段澆筑相配合，分段以每段能施做一組結構砼，且施工縫設置在受力最小處，即施工縫設在柱間縱梁受力較小部位，在梁跨的1/3～1/4 處，根據這個原則，并結合本車站的結構特點，將基坑土方開挖沿車站縱向分為11 個施工區段。

（2）基坑開挖豎向分層

基坑開挖共分兩步進行，第一步開挖冠梁以上土體，開挖總深度約5.4～5.9m，分為2 層進行開挖，第一層開挖深度2.4～2.9m，第二層開挖深度3m。開挖完成后進行鉆孔灌注樁施工。第二步開挖冠梁以下至基坑底土體，開挖總深度約9.2～10.9m，分兩層進行開挖，第一層開挖至鋼支撐中心線以下0.5m，開挖深度約6.7m。第二層開挖至基底設計標高以上0.3m 位置，開挖深度約2.5～4.2m。

（3）基坑土方開挖工藝及順序

基坑開挖采取豎向分層、縱向分段的方式開挖。

土方開挖方向沿車站縱向由東向西進行。冠梁以上土方開挖后，進行鉆孔樁施工，然后進行冠梁以下土方開挖。1-16 軸設有鋼支撐，土方開挖到鋼支撐下50cm 時要及時架設鋼支撐。當開挖至基坑底設計標高以上30cm 時，采用人工開挖至設計標高。

開挖共分三個階段進行，第一個階段：冠梁以上土方利用出土馬道從東向西進行縱向拉槽放坡開挖。第二個階段：冠梁以下土方采用多臺挖機接力倒土的方式進行分層開挖。第三個階段：最后剩余西端頭土體采用挖機配合汽車吊垂直提升出土的方式進行垂直運輸。

在開挖過程中，應加強觀測和監控量測工作，以便在施工過程中及時發現施工安全隱患，并通過檢查反饋數據隨時調整開挖步序。

圖4華陽路站基坑開挖

圖5 底板倒角模板

4.1.2 基坑開挖過程中的技術措施

（1）嚴格遵循“隨挖隨支護”的原則合理安排施工周期，土方開挖沿縱向長度每段不超過6m，挖出工作面后迅速掛網噴射混凝土。基坑開挖按照先撐后挖，分層開挖原則，基坑開挖至冠梁和砼支撐底標高時，及時澆筑冠梁和砼支撐，鋼支撐待開挖至支撐以下0.5 米后安裝，并施加預應力。（2）開挖過程中的動態坡度按緩于1:1.5 比例放坡，縱向出土總坡度10°～15°。（3）開挖前準備好合格的支撐，以及施加支撐預應力的各項裝置、儀表，對施加預應力的油泵裝置要經常檢查，使之運行正常。按要求施加預應力，考慮到所加預應力損失，應及時復加軸力。同時，要與監測單位的軸力計核對歸零，確保數據準確無誤。（4）挖掘機施工時嚴禁與內支撐相碰，圍護邊10cm 采用人工挖土。（5）土方開挖時，棄土堆放應遠離基坑頂邊線20m 以外，圍護結構周圍的地面堆載不得大于20kpa；（6）基坑開挖過程中，嚴禁大鍋底開挖，并做好基坑內的排水工作，如在雨季施工必須準備足夠的抽水設備；（7）基坑開挖至底面設計標高以上應預留200～300mm 厚度的土層采用人工開挖，嚴禁超挖，挖到基坑底面設計標高時應立即施作墊層封閉基底；（8）基坑開完后應檢驗基底暴露面，是否符合設計及有關規定、規范的要求；（9）基坑開挖時縱向放坡應根據地質、環境條件，由施工單位根據具體情況計算情況定，要求不得陡于1:3.5。必須分段、分區、分層、對稱進行，不得超挖。每步開挖所暴露的部分鉆孔灌注樁排樁寬度宜控制在3-6m，每層開挖深度不大于3m，嚴禁在一個工程條件下一次開挖到底；（10）分層分段開挖土方和相應安裝支撐并施加預加力應控制在12 小時以內完成，混凝土支撐不超過48 小時；發生異常情況時，應立即停止挖土，并應立即查清原因和采取措施，方能繼續施工；基坑開挖必須在圍護結構封閉且鉆孔灌注樁、冠梁和第一道混凝土支撐達到設計強度后進行。

4.2 車站主體結構的施工方案

主體結構按“水平分段、逐層由下往上平行順筑”進行施工。主體結構分段長度控制在10～30m，施工縫布置在縱向柱1/4～1/3 跨附近。施工時采用跳段施工，以此減少混凝土收縮及溫度應力。

結構模板：邊墻、采用大塊組合鋼模板和鋼管支架立模。立柱采用定型鋼模板和鋼管支架立模。中板、頂板采用大塊鋼模板作模板、滿堂紅腳手架支撐。施工縫、變形縫等采用木模板支擋。

結構鋼筋混凝土：結構鋼筋采用加工場加工、現場綁扎，接頭均設在結構受力最小處，采用雙面焊接接頭鋼筋。混凝土采用預拌商品混凝土，機械泵送入模，人工插入式振搗，側墻采用自動淋水養護，其它采用灑水養護。

4.2.1 施工區段劃分及施工順序

車站主體結構隨著基坑開挖到底及施作完成墊層砼之后，及時安排主體結構的施工，展開平行作業，主體結構隨基坑開挖到底相繼展開，分層、分段施工。（1）結構分段原則：體結構施工縫設于結構受力最小處即1/4～1/3 跨處及一般不大于30m；根據設計要求布設的結構變形縫；根據施工規范、施工經驗，控制一次混凝土澆筑量。（2）區段劃分：車站內部結構混凝土應分段澆筑，不同部位混凝土的澆筑分段及施工縫的設置按以下規則：底板：縱向盡量少設或不設施工縫，橫向施工縫≯16m。頂板、側墻：縱向盡量少設或不設施工縫、橫向施工縫≯16m。車站按照結構分段原則擬將主體結構分為11 段，結合土方開挖順序，由東向西施工。

4.2.2 模板及支架施工方法及技術措施

（1）底板倒角模板。底板倒角模板采用竹膠模板，外側采用肋條加強，利用拉桿和加工的現場綁扎鋼筋，底板需支倒角模板詳見圖5 所示。

圖6 側墻模板支設示意圖

圖7 頂板（中板）及側墻模板支設示意圖

（2）側墻模板。側墻模板施工工藝流程：測量放線→搭設腳手架、綁扎側墻鋼筋→鋼筋檢驗→安裝預埋孔洞模板→安裝側模板→可調頂撐固定→檢查驗收。側墻模板采用18mm 竹膠模板，模板接縫應嚴密防止漏漿。模板背面次楞采用100×100mm 方木，豎向布置，間距350mm，外楞采用兩根Φ48×3.0mm 鋼管，橫向布置。支頂墻模板的支架按縱距為900mm（600mm），橫距為900mm（600mm），步距為900mm。側墻水平支頂桿端部距離可調頂撐支點距離不大于200mm。垂直剪刀撐：模板支架每隔4～5m 設置一組道縱、橫向豎向剪刀撐（橫向連續設置、縱向設置三道：兩邊及中間），由底至頂連續設置。根據車站圍護結構形式，冠梁以下采用圍護樁的部分采用對撐結構，冠梁以上放坡開挖部分采用對拉結構。側墻模板支設平面圖見圖6。

澆筑中板混凝土時，側墻水平施工縫設置在中板面上300mm。在施工過程中必須確保此300mm站廳層側墻軸線位置、垂直度和平整度，以保證正確安裝站廳層側墻模板。模板施工時，采用汽車吊將需要的模板吊運至腳手架工作平臺。安裝側墻時，將模板用拉繩綁好，人工拉住拉繩緩慢往下放至適當位置，依次進行安裝。不足標準塊模板長度或寬度的位置，根據實際情況采用鋸木機切割成需要的形狀后進行安裝。

在柱模施工時，對柱腳邊不平整處，應用人工鑿除松動混凝土，柱模固定時，應對準下面控制線，上部拉線，進行水平垂直校正。對整排柱模板應先裝兩端柱模板校正固定，拉通長線，校正中間各柱模板。

頂板模板采用18mm 竹膠模板，模板接縫應嚴密防止漏漿，頂板模板規格跟側墻模板一樣，用縱、橫兩個方向的方木作楞，模板材料質量符合現行國家標準和規定。頂板模板支撐采用滿堂鋼管腳手架，側墻可和中板或頂板同時施作，模板支設見圖7 所示。

5 結語

華陽路站為濟南市城市軌道交通M1 線車站，該站位于橫七路與華陽路十字路口，橫跨華陽路，沿橫七路東西向設置，為地下二層島式車站。本文介紹了濟南市地鐵工程華陽路站施工的工程概況，研究了該工程的地質狀況和工程特點。以此為依據，有進一步提出了該工程的施工方案和技術措施，包括基坑開挖方法和車站主體施工方法。以上提到的施工技術可為后續施工和其他的地鐵施工提供借鑒和指導。