試析既有線下蓋挖逆作法地鐵車站施工技術(shù)

文/李陽(yáng)春，210281199012049311

1 工程概況

新建杭州東站擴(kuò)建工程是浙江省乃至整個(gè)長(zhǎng)三角地區(qū)重要客運(yùn)樞紐，是匯集客運(yùn)專線、普速鐵路、地鐵、磁浮、公交、運(yùn)河水運(yùn)等多種交通方式和配套服務(wù)設(shè)施于一體的現(xiàn)代化綜合交通樞紐中心。車場(chǎng)上面為車站站房，車場(chǎng)下面設(shè)地下通道，杭州地鐵1號(hào)、4號(hào)線(包括車站及部分區(qū)間)位于地下通道下面。由于工期制約，上部國(guó)鐵站房交叉施工，為了保證站房及臨近既有線和建筑物的安全，本工程采用了安全性高、工期短的蓋挖逆作法。蓋挖逆作區(qū)間(左線起點(diǎn)里程K21+294.54，右線起點(diǎn)里程K21+301.6，終點(diǎn)里程K2 1+538.499)，長(zhǎng)度236.85m，標(biāo)準(zhǔn)段寬14.05m;并含有2個(gè)疏散通道和1個(gè)風(fēng)井結(jié)構(gòu)。

2 工程分期實(shí)施

由于鐵路既有線的存在，本次工程施工區(qū)間段需分兩期實(shí)施，第1次施工為西段至中隔墻區(qū)域，全長(zhǎng)約188m;二期是在既有鐵路線轉(zhuǎn)線后進(jìn)場(chǎng)實(shí)施區(qū)域，全長(zhǎng)約50m。一、二期工程間隔時(shí)間較長(zhǎng)，一期工程圍護(hù)體系于2010年9月起開(kāi)始實(shí)施，而二期工程圍護(hù)體系于2011年7月起實(shí)施，因此存在人員、機(jī)械設(shè)備和物資材料的二次進(jìn)場(chǎng)。而一、二期工程自身也無(wú)法連續(xù)施工，必須待站房地下結(jié)構(gòu)全部完成后才能進(jìn)場(chǎng)施工，以上的多次分期和較長(zhǎng)的施工等待時(shí)間。

3 超深嵌巖地下連續(xù)墻施工

本工程地下0～15m為一套錢(qián)塘江晚期沉積的粉土、粉砂層;15.000～42.000m為一套海進(jìn)時(shí)期沉積的飽和軟土。地下連續(xù)墻成槽深度為53.5m，端頭井和喇叭口段連續(xù)墻厚度為1.2m，其他段為1m。墻深且寬，施工困難。地質(zhì)縱斷面圖顯示，地下連續(xù)墻施工須穿越12種地層，1個(gè)承壓水層。其中多砂、多礫、多淤泥，對(duì)地下連續(xù)墻施工極為不利。

3.1 更好的護(hù)壁和防坍效果

成槽時(shí)，在泥漿中加入適量的重晶石粉和CMC以增大泥漿密度和提高泥漿黏度，從而達(dá)到更好的護(hù)壁和防坍效果，確保槽段在成槽機(jī)械反復(fù)上下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中土壁穩(wěn)定，并根據(jù)成槽過(guò)程中土壁的情況變化選用外加劑，調(diào)整泥漿指標(biāo)，以適應(yīng)其變化。

3.2 采用硬地施工

施工前對(duì)整個(gè)場(chǎng)地進(jìn)行硬化，避免雨水從地表滲入溝槽，溝槽施工時(shí)重型設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離溝槽，重載車輛遠(yuǎn)離溝槽行駛，避免振動(dòng)導(dǎo)致溝槽變形。

3.3 安放鋼筋籠做到穩(wěn)、準(zhǔn)、平

施工過(guò)程要防止因鋼筋籠上下移動(dòng)而破壞泥皮引起槽壁塌方;鋼筋籠起吊采用300t履帶式起重機(jī)作為主吊，150t履帶式起重機(jī)作為副吊(行車路線離槽邊≥3.5m)，直立后由300t履帶式起重機(jī)吊裝鋼筋籠入槽，以縮短槽壁的暴露時(shí)間。

3.4 地下連續(xù)墻墻縫采用工字鋼止水

工字鋼應(yīng)與鋼筋籠焊接牢固，鋼筋籠的長(zhǎng)度需根據(jù)地層變化按照實(shí)際入巖深度≥0.5m進(jìn)行控制。

4 控制地表沉降及地下連續(xù)墻變形，確保既有線安全

4.1 圍護(hù)體系的通盤(pán)考慮

由于該區(qū)間段位于國(guó)鐵站房?jī)?nèi)，因此國(guó)鐵圍護(hù)體系與地鐵圍護(hù)體系需綜合考慮，在完成國(guó)鐵圍護(hù)封閉后，進(jìn)行降水施工，并嚴(yán)格按照鐵路線標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)施工檢測(cè)工作。

4.2 地下連續(xù)墻施工預(yù)防塌孔

地下連續(xù)墻單幅長(zhǎng)度6m，施工時(shí)土體穩(wěn)定靠泥漿護(hù)壁和土體自穩(wěn)，保證地下連續(xù)墻的施工安全對(duì)土體變形極為重要。

4.3 設(shè)置回灌井

在施工一期區(qū)間時(shí)，由于臨近鐵路既有線，降水根據(jù)水位監(jiān)測(cè)情況需設(shè)置回灌井，避免因止水帷幕失效引起國(guó)鐵既有線的沉降，及時(shí)對(duì)基坑外地下水進(jìn)行補(bǔ)充，保持水位高度。回灌井按照12m/個(gè)的間距沿既有線站臺(tái)外進(jìn)行布置，共計(jì)布置20個(gè)，形式同設(shè)計(jì)圖示的降水用深井。

4.4 隨挖隨撐，嚴(yán)禁超挖

主體結(jié)構(gòu)施工嚴(yán)格遵循“隨挖隨撐，嚴(yán)禁超挖”的原則，嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求在第4次土方開(kāi)挖完成后及時(shí)架設(shè)鋼支撐，縮短基坑開(kāi)挖暴露時(shí)間，施工過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)支撐軸力、撓度變形和圍護(hù)樁的位移等監(jiān)測(cè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)及時(shí)反饋分析，做到信息化施工。

5 正線橋通行情況下下部蓋挖施工

5.1 施工重點(diǎn)

由于在蓋挖施工階段，國(guó)鐵站房已經(jīng)完成地下結(jié)構(gòu)，并且上部將有鐵路線正常通行，此期間需要時(shí)刻監(jiān)測(cè)火車運(yùn)行震動(dòng)對(duì)圍護(hù)體系和土方開(kāi)挖的影響;地鐵蓋挖施工周期將持續(xù)1年多以上，期間將不停地對(duì)基坑進(jìn)行降水，判斷是否可能引起水土流失或沉降而影響站房基礎(chǔ)的穩(wěn)定。

5.2 防水施工

車站埋深大，水壓力大，接口多，接縫多，因此結(jié)構(gòu)防水是施工控制的重點(diǎn)。首先做好自防水，地下連續(xù)墻澆筑過(guò)程中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求及規(guī)范規(guī)定施工，保證連續(xù)澆筑。特別注意做好后澆墻板和中板、頂板、底板間的施工縫處理，避免該施工縫成為薄弱環(huán)節(jié)導(dǎo)致滲漏水情況的發(fā)生。

6 測(cè)量控制

由于分兩次實(shí)施，并且與上部國(guó)鐵站房主體相連，上部國(guó)鐵站房與地鐵又采用了不同的坐標(biāo)體系，因此測(cè)量控制十分重要。在施工前應(yīng)與國(guó)鐵坐標(biāo)、地鐵坐標(biāo)、已完結(jié)構(gòu)做好定位復(fù)核工作，并形成紀(jì)要，保證測(cè)量接口的準(zhǔn)確，避免發(fā)生系統(tǒng)誤差;在施工過(guò)程中對(duì)控制點(diǎn)、交接點(diǎn)等做好復(fù)測(cè)工作，減少測(cè)量誤差的產(chǎn)生，使測(cè)量定位滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

7 內(nèi)襯墻及中隔墻施工

由于采用蓋挖逆作法，內(nèi)襯墻為二次澆搗，需待頂板和中板、中板和底板澆搗完成后進(jìn)行二次補(bǔ)澆，因此無(wú)論是鋼筋綁扎、模板支設(shè)、混凝土澆搗及后續(xù)的防水處理均有較大難度，施工工效低，成品質(zhì)量控制難。蓋板和內(nèi)襯墻的鋼筋連接較為困難，可采用墻板鋼筋做好套絲并進(jìn)行保護(hù)后，沿地下連續(xù)墻開(kāi)挖墻板插筋深度的土方，需滿足接頭錯(cuò)開(kāi)的要求，并立即放入鋼筋吊掛支架(可采用［8制作，上口通長(zhǎng)，下部立腳1.5m/個(gè))，綁扎定位制作好的鋼筋，并及時(shí)回填黃砂至設(shè)計(jì)留縫高度下100mm，后澆搗80mm厚墊層，墊層上鋪木模板，保證結(jié)構(gòu)混凝土成型質(zhì)量。

8 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，大型綜合交通樞紐對(duì)于地區(qū)之間的聯(lián)系起著越來(lái)越大的促進(jìn)作用。現(xiàn)代化的立體交通體系中對(duì)于地下空間的利用是非常關(guān)鍵的，在建設(shè)大型樞紐的過(guò)程中會(huì)不可避免地出現(xiàn)工期要求高、施工場(chǎng)地復(fù)雜的條件，地鐵的蓋挖逆作施工得到大面積使用，可以最大限度地保證過(guò)程的工期要求。