地鐵車站與地下商城銜接施工技術

李 鵬

(中鐵十八局集團市政工程有限公司，天津 300222)

地鐵作為城市公共交通的一種方式，具有安全、方便、快捷、準時、環保、占用空間少、單次載客量大等特點，是解決城市交通擁堵、拓展城市發展空間布局的主要應對措施之一。地鐵車站一般位于城市道路的下方，也有與火車站或高鐵站結合的案例。地鐵車站與火車站或高鐵站結合時，如果火車站或高鐵站站房是新建的，一般地鐵車站作為預留結構，與火車站或者高鐵站合建施工[1,2]，方便旅客換乘；如果火車站或高鐵站是已有的，地鐵車站大多修建在火車站或高鐵站附近，不影響原有火車站或高鐵站站房主體結構，通過地下通道與火車站或高鐵站進行客流銜接[3-4]。而地鐵車站與既有地下商城結合，地鐵車站施工區域占用既有地下商城，需要拆除部分既有地下商城的主體結構，然后將地鐵車站與既有地下商城聯合修建,這方面的案例鮮有文獻記載。

本文以呼和浩特市軌道交通2號線呼和浩特站與地下商城結合工程作為工程依托，通過使用靜力拆除方法局部拆除既有地下商城部分結構，并在地鐵車站施工完成后對地下商城進行復建，使地下商城恢復其本身使用功能。如何確保安全、高效拆除大體積既有地下結構，以及保證地下商城新舊結構結合部位施工質量，是該工程特有的重點和難點，本文將重點進行介紹。

1 工程概況

呼和浩特市軌道交通2號線一期工程呼和浩特站設置在車站東西街與錫林郭勒北路的交叉路口，呈南北向布置，為地下三層雙柱島式車站結構形式，車站總長195 m，標準段寬度22.9 m。車站共設置4個出入口，一組風亭。其中，1、4號出入口、1號風亭分別設置在錫林郭勒北路東、西兩側地塊，2、3號出入口及大里程端主體設置在地下商城下方，如圖1、圖2所示。

圖1 呼和浩特站與地下商城平面位置

圖2 呼和浩特站與地下商城縱剖面(單位：mm)

地下商城主體平面呈長方形，單層設置，總建筑面積為8 975.9 m2。工程主體采用現澆整體式無梁板柱結構，頂板厚度為0.6 m，底板厚度為1.1 m(0.35 m厚底板+0.75 m厚素混凝土)，室內層高4.5 m，柱子截面尺寸為0.71 m×0.71 m，柱網6.9 m×6.9 m。采用這種結構形式，頂板下無梁，風、水、電專業管線布置方便。

由于地鐵站主體結構及附屬結構施工占用部分地下商城，地鐵車站施工前，需對地下商城進行局部分塊拆除；拆除前，對未拆除部分進行加固；地鐵車站施工結束之后，完成地下商城底板、立柱、側墻、頂板等結構的復建，并與原有結構進行銜接。

2 地下商城拆除施工

呼和浩特地鐵站周邊為國鐵呼和浩特火車站、長途汽車站，人流量大，若采用傳統機械設備拆除地下商城，噪音大，揚塵大，不符合現狀周邊環境作業要求；且傳統機械設備振動強烈，對未破除結構擾動大，影響地下商城主體結構安全。綜上分析，地下商城局部拆除采用靜力破除，切割采用繩鋸切割機(見圖3)，繩鋸選用金剛石鏈條。繩鋸切割機具有施工速度快、噪聲小、振動小、所需場地小的特點，比較適合城市內既有鋼筋混凝土結構的拆除施工[5-7]。

圖3 繩鋸切割現場施工

2.1 拆除區域邊界切割

根據現場施工安排，既有地下商城拆除需分三塊區域進行，如圖4所示。

圖4 邊界切割示意圖(單位：mm)

根據圖紙，放出切割邊線，復核后，利用繩鋸對地下商城頂板切割線進行切割。后期結構恢復時，新增結構采用植筋與原結構連成一體。

2.2 地下商城頂板拆除

頂板的拆除原則為從整體到局部，分塊進行，每塊切割尺寸2 m×2 m。拆除前必須先將保留部分加固，再進行頂板分塊切割。用繩鋸切割機在施工定位線進行切割，使切割部位脫離混凝土結構。每一切割塊必須通過起吊孔預先臨時起吊固定，每塊切割塊設有兩個孔，成對角線布置。待脫離頂板的切割混凝土落至地下商城底板后，解體外運。破碎的渣土清理至現場臨時存放點，后經渣土車外運至指定地點。

切割順序安排如下：區域一、區域二由東向西，區域三由北向南，后退切割，遇到立柱錯開，繼續剩余頂板切割。

2.3 地下商城立柱拆除

立柱的拆除原則為從上至下，分段進行。拆除設備采用繩鋸切割機和破碎錘。

立柱切割前在立柱上打孔，穿入鋼絲繩，由吊車吊住后再切割。

混凝土柱的切割用繩鋸斷開，從上至下分段進行。根據現場情況，立柱分三段切割，切割尺寸分別為1.2 m、2.1 m和1.2 m。立柱分塊切割施工如圖5所示。

圖5 立柱分塊切割施工(單位：m)

分塊切割后的混凝土塊，使用破碎錘破碎后清理至現場臨時存放點，后經渣土車外運至指定地點。

破碎錘進行混凝土破碎工作時，應注意機械設備、作業人員與被拆立柱保持安全距離。拆除區域內，不允許任何人員進入施工區域，只允許機械在施工區域內。施工現場必須有技術人員統一指揮，嚴格遵循拆除方法。

2.4 地下商城底板拆除

底板的拆除原則為從整體到局部，分塊進行。

拆除設備為水鉆鉆機、破碎錘和風鎬。

根據現場工作環境及工程規模，選用水鉆工藝進行切割混凝土作業。水鉆孔徑200 mm，布孔間距200 mm。

水鉆施工工藝流程如下：放線定位→在既有結構上打設錨栓→用錨栓固定水鉆底座→接通水電源→開動水鉆鉆孔→提鉆桿取芯→繼續鉆進直至鉆透→轉移至下一孔位鉆孔→切斷結構并清理。

底板拆除前，首先放出底板拆除的位置線，復核線位置無誤后，采用水鉆設備進行鉆孔打眼。打眼成線、成塊，面積為2 m×2 m。剝離成塊的混凝土由破碎錘進行破碎，底板拆除期間為了防止揚塵進行灑水。拆除的渣土垃圾由裝載機裝車外運。四周邊緣不到位的地方，采用人工風鎬鑿打處理。

3 地下商城加固和封堵施工

3.1 地下商城頂板及地基加固

拆除局部頂板和立柱后，剩下的周邊板會形成懸挑，所以在拆除前，需對周邊進行加固。拆除必須在加固完成后進行。

加固采用鋼管支撐，鋼管選用直徑300 mm無縫鋼管，兩跨立柱間均勻布設2根，如圖6所示；鋼管下端連接預埋鋼板，采用焊接連接，在底板上打眼預埋直徑12 mm膨脹螺栓固定400 mm×400 mm×10 mm鋼板；鋼管頂端架設工字鋼，采用25b型號工字鋼；為保證支撐整體性和穩定性，工字鋼縱橫交錯，連接采用焊接形式。

圖6 地下商城加固立面

地下商城拆除前的加固區域同樣也是分三期進行，如圖7所示，圖中點為鋼管柱、點間線為工字鋼。

圖7 地下商城拆除加固區(單位：mm)

既有地下商城未拆除部分的地基采用袖閥管注漿加固，加固面積約2 654 m2，加固深度約3 m，加固土體7 962 m3。

3.2 地下商城封堵墻施工

地下商城地表開挖后，主體頂板拆除前，應設置擋土墻防止土石落至地下商城內，擋土墻高度1.6 m、厚37 cm，沿拆除線四周砌筑，長289 m。因地下商城拆除后會長期處于暴露，為保證未拆除區域地下商業的安全，需做封堵墻與作業區進行隔離。墻體采用37墻砌筑，高度4.5 m，沿拆除邊線進行砌筑，長289 m，如圖8所示。

圖8 封堵墻示意圖

4 地下商城還建施工

地鐵車站主體結構施工完成以后，根據設計要求，還建的地下商城建筑面積8 717 m2，共設置5個防火分區，按照防火規范要求每個防火分區不大于2 000 m2，共設置14個樓梯出入口，1個通向北側地下車庫的防火通道出入口。

4.1 新建工程施工

新建工程結構同原有地下商城結構尺寸，頂板厚600 mm，底板厚1 100 mm(包括350 mm厚鋼筋混凝土+750 mm厚素混凝土)，側墻厚350 mm，柱截面600 mm×600 mm，墻板混凝土材料為C35、P8，立柱混凝土材料為C50，鋼筋為HPB300、HRB400E。

新建工程的施工順序為先底板，再立柱和側墻，最后是頂板。

新建結構底板、立柱、側墻、頂板施工方法同地鐵車站施工方法一致，在此不作贅述。

4.2 接建工程施工

地下商城工程還建時，需在新舊結構接口處設置后澆帶，如圖9所示。

圖9 新舊結構后澆帶位置(單位：mm)

后澆帶寬度為0.8～1.0 m，間距為30～50 m。在封閉施工后澆帶之前，應將后澆帶內的雜物清理干凈，做好鋼筋的除銹工作。

在所有新舊混凝土交接面處，鑿毛原混凝土表面，要求全表面露出新鮮混凝土，鑿毛深度為10～ 20 mm，并用清水和鋼絲刷把混凝土鑿毛面粉塵清洗干凈。

在澆筑新混凝土前，應淋水養護鑿毛面不少于12 h，涂刷界面劑，并在澆筑混凝土前半小時內涂刷水灰比為0.5的水泥漿，水泥采用42.5R普通硅酸鹽水泥。

后澆帶混凝土應比兩側混凝土強度等級提高一級，并采用摻加微膨脹劑的補償收縮混凝土澆筑。

后澆帶的封閉施工應在地鐵車站主體結構封頂后，再澆筑后澆帶混凝土，即要求地鐵結構先施工、先沉降，通過釋放一部分地鐵車站主體與地下商城之間的差異沉降，以滿足規范要求。

5 結束語

(1)地下商城拆除施工采用局部靜力拆除方案，實施效果良好、施工速度快，且未對周邊建筑物造成安全風險，未對周邊居民產生噪音干擾，獲得業主、監理等各級單位的一致好評。

(2)地下商城主體結構加固方案采用鋼管和工字鋼進行加固，施工速度快，加固效果好，無噪音干擾。

(3)地下商城還建過程中，新舊結構之間采用后澆帶進行連接，實施效果好，現場無漏水現象。