伊同峰
(中鐵十八局集團市政工程有限公司,天津 300222)
深圳地鐵10號線雙擁街站是深圳地鐵10號線的終點站,位于雙擁街下方偏南,由西向東布置,為地下2層(局部3層)明挖島式車站,全長710m,是在建亞洲最長單體地鐵車站。車站主體基坑開挖深度為17.6~21.5m,標準段寬度為20.2m,結構頂板覆土約3.35m。車站基坑采用明挖順作法施工,主體圍護結構標準段采用800mm厚地下連續墻,標準段內支撐為豎向3道(砼+鋼)支撐;地基基底為中風化砂巖和微風化巖層,車站主體結構為地下2層2跨(局部3跨)鋼筋混凝土結構形式。該車站地質條件復雜,施工難度大、技術要求高、特殊情況多,是一項難度很高的工程。雙擁街站站位如圖1所示。

圖1 雙擁街站站位示意圖
車站施工前的調查工作除按照技術管理中施工調查的要求進行外,還應特別注重以下方面:
(1)對工程地質和水文地質狀況的調查與深入研究。必要時要進行地質補充勘探,因為地質條件是工法制定的基礎。雙擁街車站主體基坑范圍內巖面高、強度大,且巖面起伏比較大。開挖范圍內土層依次為素填土、黏性土、強風化砂巖、中風化砂巖、微風化砂巖,其中有3條斷裂帶F3(強風化碎裂巖)和F4(強風化碎裂巖)。
(2)應根據地質條件選用合適的施工工藝,加快成槽進度;選用熟練的施工作業人員進行操作,保證及時發現偏孔及時進行糾偏;加強施工組織,充分保證有效作業時間內的工作效率,通過配備備用錘,減少焊錘時間,保證成槽工效;控制好泥漿指標,及時清渣,減少無效的沖孔,提高施工效率。
(3)對地面建(構)筑物、地下管線、地下構筑物的調查與評估,特別是對地下部分的詳細探查,為遷改、拆遷和保護方案的制訂提供依據。深圳地鐵10號線雙擁街站位于商業繁華區,各類市政管線眾多,地下管線錯綜復雜,且縱橫交織,管線遷改難度較大,在原位進行保護既可以節省經費,又可將因遷改造成的影響降低,對于在地鐵車站明挖施工過程中管線保護技術的研究可為其他明挖車站施工提供技術支持與幫助。
(4)應根據雙擁街站綜合管線圖以及現場挖探實際情況,研究配置相應管線不同的保護方案,結合現場施工組織,更好更快更安全地達到對管線的保護,進而減少對主體工程施工的影響;根據現場施工所面臨的實際情況并結合施工組織,針對各類管線研究不同的技術保護措施。
工程前期準備工作中,要在充分的施工調查基礎上組織專家和技術人員對技術方案和施工組織進行反復論證、超前策劃、不斷優化。在充分認識工程特點、重難點的基礎上,結合安全質量控制目標和建設工期的要求等對施工工法、施工組織安排、施工重點和技術難點的對策、資源配置等方面進行重點研究,編制技術方案策劃書作為施工的指導性文件之一。技術方案是地鐵車站成本控制的重要環節,在進行技術方案的論證時必須同時進行經濟比較,制訂的方案應真正達到安全可靠、經濟合理、節約工期、保護環境等各方面的要求。
雙擁街車站位于主干道雙擁街,車站范圍內與鳳凰大道、順昌街、景新北街、新民北路、新立街、寶新街、裕和街等多條道路相交,施工期間不能全部封閉交通。雙擁街規劃紅線寬28m,目前道路兩側樓距為38m左右,場地條件較差。
在雙擁街和新立街、順昌街交口分別設置一座鋼便橋。車站施工分三期組織,利用圍擋進行交通疏解,保證車輛分流。成立交通疏導班組,在鋼便橋圍擋兩端頭設立24h值班室,協助交通管理部門進行交通疏解。
雙擁街車站位于繁華商業街,周邊建筑物密集,南側民房基礎型式差,距主體基坑較近,對基坑的變形或水位變化較為敏感。因此,如何在基坑開挖階段做好止水并限制基坑變形是保證周邊建筑物安全的關鍵。
應充分利用“時空效應”分層分段開挖、嚴禁超挖,及時支撐。加強施工期間對周邊建筑物及地面沉降的監控量測,嚴格控制基坑變形。施工前對周邊建筑物進行安全性排查并分級,按照設計方案提前對周邊建筑物基礎進行注漿預加固,同時施工過程中加強對地下水位的監測,適當進行回灌。石方開挖采用控制爆破嚴格控制爆破振速,減少振動對周邊建筑物的影響。
建筑密集區大方量石方開挖采用爆破施工的方式比較少見,由于雙擁街站站位周邊環境復雜,周邊建筑物均為二十世紀八九十年代農民自建房,建筑物基礎型式較差,大多為淺埋條形基礎,因而對爆破振動特別敏感,爆破產生的振動波可能導致振速超標,會引起周邊建筑物出現不均勻沉降而開裂。
經研究決定采用電子數碼雷管爆破與普通爆破相結合的爆破技術進行施工,在爆破工藝確定的情況下選擇不同的爆破參數及起爆網絡,分析爆破振動的大小以及爆破振動對周邊建筑物的影響。在保證安全的情況下,研究人員應進一步研究如何優化爆破參數和網絡,增加單次爆破方量,以加快爆破進度,確保工期。
車站基坑狹長,場地條件有限,如何通過施工組織和現場設備配置保證施工便道通暢,加快材料的轉運是影響整個項目工期的關鍵,要充分利用現有的場地設備,安全有序地組織施工生產,按期完成施工任務。
根據車站場地條件,主體結構施工階段僅在車站北側預留1條寬度為8m的施工便道,車站主體施工階段設置兩座鋼便橋將主體基坑劃分為三個獨立工區分別單獨組織施工。研究車站平面布置、鋼筋加工場的設置、材料的配送及運輸方式、出渣設備以及基坑開挖先后順序等,通過場地的布置、設備的選型、材料的集中配送、出渣方式等方案的比選,選擇一個費用低、工效高、占用場地小、材料轉運方便的施工場地組織,為后續狹長地鐵車站施工組織提供依據。
該站共12個出入口,2個獨立設置的消防通道和3組地面風亭,施工組織復雜。車站北側附屬結構下穿3200mm×3000mm雨水箱涵均采用暗挖法施工,暗挖出入口距離箱涵底板近,施工風險大。
應合理組織附屬結構施工,多個附屬結構同時施工形成平行流水施工。先施工車站北側出入口和疏散通道的明挖段,為暗挖提供工作井。暗挖隧道施工前做好地質超前預報工作,結合設計方案制訂切實可行的超前加固方案。開挖前對加固土體進行抽芯檢查加固效果,滿足要求才組織施工。嚴格按照“十八字”方針組織施工,做好超前支護,細化暗挖段施工方案,減少安全風險。
考慮到雙擁街站基坑周邊建筑物密集,且建筑物基礎型式差,年代久遠,對沉降變形敏感,在主體基坑爆破、開挖施工過程中需要加強對建筑物和地下水位的監測。通過對基坑變形、建筑物變形和地下水位的監測數據進行收集、分析和研究,確定建筑物變形曲線,分析建筑物變形原因和變形趨勢,并用科學的方法對周邊建筑物進行相關的數值模擬和變形預報,及時發現隱患,并根據監測成果相應地及時調整施工進度或采取注漿加固技術,確保周邊建筑物的安全和正常使用。
地鐵車站施工系統性強,這就要求施工項目部在技術準備及施工安排上有全面的考量及系統的籌劃。在施工組織過程中,要求對每一個環節都有充分的組織籌劃,在過程中嚴格控制,不斷總結優化施工方案,安全、優質、高效地完成地鐵車站的建設。做好施工組織管理工作任重道遠,各施工管理部門都要結合具體的施工項目不斷探索、總結與完善。