復(fù)雜環(huán)境下半幅逆作頂板施工技術(shù)研究

李維祥

（南京地鐵集團(tuán)有限公司，江蘇 南京 210008）

隨著我國城鎮(zhèn)建設(shè)的快速發(fā)展，軌道交通已成為支撐城市運(yùn)營的重要組成部分。在城市發(fā)展的背后，地質(zhì)情況、建（構(gòu)）筑物、交通道路、管線等復(fù)雜環(huán)境給城市軌道交通建設(shè)帶來了極大的挑戰(zhàn)。1969年，中國第一條城市軌道開通運(yùn)營，至今已有50多年的歷史，在前人的探索下，地鐵施工技術(shù)水平不斷提高。半蓋挖法因能有效減少對周圍環(huán)境、居民正常生活和交通出行的影響，而在城市地鐵建設(shè)中被廣泛應(yīng)用。但目前對半蓋挖法車站中逆作頂板施工技術(shù)的研究還很少。本文以南京地鐵5號線光華門站為依托，對東端頭一、二期逆作頂板提出不同的施工方案，通過實際應(yīng)用論證、對比分析，總結(jié)不同的施工方法、施工控制要點和工效情況，為同類工程施工提供借鑒。

1 工程概況

1.1 設(shè)計簡介

光華門站位于江蘇省南京市秦淮區(qū)大光路與御道街路口，該站為南京地鐵5號線與6號線的換乘站，5號線車站為雙柱三跨兩層站，與6號線換乘節(jié)點為三層。地面標(biāo)高15.8～18.2m，西低東高，考慮到交通疏解，車站東端頭換乘節(jié)點采用蓋挖逆作法，逆作頂板分兩期施做。

1.2 現(xiàn)場與周圍環(huán)境

1.2.1 周圍建（構(gòu)）筑物及管線

光華門站北側(cè)為江蘇冶金地質(zhì)勘探公司片區(qū)，南側(cè)為江蘇省御道街干休所片區(qū)，東南側(cè)為光華門布料城片區(qū)，東北側(cè)為華御大廈，換乘節(jié)點位于大光路與御道街路口中心。車站所處范圍管線復(fù)雜，涉及220kV高壓電纜、DN500中壓燃?xì)夤堋N1200給水管、DN900雨水管、DN400污水管、10kV電力管線、弱電管廊等管線。

1.2.2 交通疏解

光華門站位于大光路與御道街交叉口，車站沿大光路布置，場外交通組織總體分為四期交通疏解，逆作頂板根據(jù)一、二期交通疏解分兩期施做。第一期交通疏解為御道街向西側(cè)疏解，保證雙向5機(jī)動車道+1非機(jī)動車道暢通，大光路向南北側(cè)疏解，保證2非機(jī)動車道+2機(jī)動車道暢通；第二期交通疏解為御道街向西側(cè)疏解，保證雙向1非機(jī)動車道+4機(jī)動車道暢通，大光路向南北側(cè)疏解，保證2非機(jī)動車道+2機(jī)動車道暢通。

1.2.3 影響施工因素

本工程受多方面因素影響，逆作頂板施工環(huán)境復(fù)雜，施工影響因素和存在的問題見表1。

表1 施工影響因素

2 施工工藝流程

2.1 總體施工方案

車站東端頭換乘節(jié)點采用蓋挖逆作法，逆作頂板分兩期施做，一期交通疏解施做南半幅逆作頂板，二期交通疏解施做北半幅逆作頂板，如圖1所示。

圖1 光華門站一、二期逆作頂板分期施做示意圖

2.2 南半幅逆作頂板施工主要工藝流程

一期交通疏解→樁基施工→基坑開挖→預(yù)制柱、定位下放→支立短支架、木模→梁板墻鋼筋綁扎→混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)→擋土墻施工→土方回填→道路恢復(fù)。

2.3 北半幅逆作頂板施工主要工藝流程

二期交通疏解→樁基施工→基坑開挖→現(xiàn)澆柱→砌筑磚胎模→澆筑墊層支立木模→梁板墻鋼筋綁扎→混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)→擋土墻施工→結(jié)構(gòu)防水施工→土方回填→道路恢復(fù)。

3 施工工藝控制要點

3.1 南半幅預(yù)制柱施工方法

南半幅因施工場地受限，考慮逆作頂板柱方量小，如采用現(xiàn)澆，需采用天泵澆筑，施工成本較高。為此，南半幅逆作頂板柱采用預(yù)制。預(yù)制柱施工方法為：設(shè)置底模→彈出柱邊線→鋼筋綁扎→側(cè)壁保護(hù)層墊塊安裝→安裝側(cè)模→模板加固→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)→頂面鑿毛。

框柱位置放樣開挖基槽，砌筑磚胎模。磚胎模用于預(yù)制柱吊裝限位，砌筑過程需定位準(zhǔn)確，磚胎模與柱邊線之間可預(yù)留5mm空隙，確保預(yù)制柱能精確地放入凹槽。預(yù)制柱于鋼筋加工廠進(jìn)行加工，在其轉(zhuǎn)運(yùn)、吊裝過程中需做好保護(hù)措施，邊角處用棉被包裹，吊裝入槽時要避免磕碰。

3.2 南半幅梁、板、墻施工方法

南半幅逆作頂板施工采用短支架支模，基坑開挖至梁墊層底面，并開挖“T”形施工溝槽作為施工人員通道，溝槽東側(cè)開挖至側(cè)墻墊層底面，板處架設(shè)短支架作為模板支撐體系，梁、板、墻模板均采用15mm厚木膠模板，模板下墊50mm×100mm方木，用Φ60短鋼管支架作為支撐，立桿按照1 200mm間距進(jìn)行控制，立桿間設(shè)置水平掃地桿，梁、墻側(cè)模處設(shè)置拋撐，如圖2所示。模板支立前涂抹脫模劑，支立完成后要嚴(yán)格檢查接縫部位是否嚴(yán)密，底部空隙用砂漿封嚴(yán)，以防漏漿，驗收合格后進(jìn)行鋼筋綁扎和混凝土澆筑。

圖2 南半幅逆作頂板短支架施工示意圖

3.3 逆作頂板一、二期隔離樁拆除施工方法

逆作頂板一、二期分隔處設(shè)置有隔離樁，應(yīng)先拆除擋墻，后破除隔離樁。二期基坑土方分層開挖，根據(jù)土方開挖進(jìn)度同步拆除隔離樁，土方開挖一段，即拆除隔離樁一段，隔離樁拆除高度由土方分層開挖高度控制。隔離樁破除使用破碎機(jī)自上而下進(jìn)行鑿除，鑿除過程要保證不破壞南端主體結(jié)構(gòu)成品。隔離樁破除至梁墊層底標(biāo)高后，必須用人工將樁底表面鑿平整，不得有凸頭形狀，避免影響主體結(jié)構(gòu)頂板施工。

3.4 北半幅現(xiàn)澆柱施工方法

受雨季影響，北半幅逆作頂板施工工期緊，因此，框柱采用天泵現(xiàn)澆，柱模板形式采用“墊層+磚胎模+木模”體系。現(xiàn)澆柱施工方法為：預(yù)制框柱鋼筋→放樣開挖框柱基槽、澆筑墊層→彈出柱邊線→砌筑磚胎模→鋪設(shè)木模→下吊框柱鋼筋→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)→頂面鑿毛。

框柱鋼筋可提前綁扎預(yù)制，基槽開挖完成后，澆筑墊層和砌筑磚胎模，鋪設(shè)15mm厚木膠模板，底部空隙用砂漿封嚴(yán)，以防漏漿，待模板支立完成后，下吊預(yù)制框柱鋼筋，框柱鋼筋沿導(dǎo)向鋼管下放，并設(shè)置保護(hù)層墊塊，以保證鋼筋定位準(zhǔn)確和混凝土保護(hù)層厚度符合要求。

3.5 北半幅梁、板、墻施工方法

北半幅梁、墻模板形式采用“墊層+磚胎模+木模”體系，底模板形式采用“墊層+模板”體系。梁、墻溝槽開挖完成后，先施工墊層，根據(jù)梁、墻定位線砌筑磚胎模。為了便于后期蓋挖及保證梁、板、墻的質(zhì)量和美觀，應(yīng)在梁、墻磚胎模砌筑完成后鋪設(shè)15mm厚木膠模板，并在墊層上鋪設(shè)木模板。模板安裝后，接縫部位必須嚴(yán)密，若底部有空隙，可用砂漿封嚴(yán)，以防漏漿。待模板支立完成后，進(jìn)行鋼筋綁扎、混凝土澆筑等工序，如圖3所示。

圖3 梁磚胎模砌筑與木模支立

4 施工方案對比分析

光華門站東端頭一、二期逆作頂板采用不同的施工方案，南半幅逆作頂板施工采用預(yù)制柱、“短支架+木模”等方法，北半幅逆作頂板施工則采用現(xiàn)澆柱、“磚胎模+木模”等方法，通過實際應(yīng)用進(jìn)行論證對比。逆作頂板施工過程中，當(dāng)受到場地限制時，預(yù)制柱比現(xiàn)澆柱成本低，工效略勝一籌，但對其施工精準(zhǔn)度要求較高。“短支架+木模”方法與“磚胎模+木模”等方法相比，前者工效較低，原考慮采用“T”型溝槽作為通道回收短支架和模板，但在實際應(yīng)用中由于受積水影響，難以回收利用，無法降低成本；后者雖成本高，但工效高、施工方便快捷，通過磚胎模、木模構(gòu)成的模板體系，能保證板、梁、墻的施工質(zhì)量，有利于后期蓋挖施工，易于脫離下方基土，有效保護(hù)構(gòu)件。

5 結(jié)語

本文通過對復(fù)雜環(huán)境下半幅逆作頂板施工技術(shù)的研究，針對南京地鐵5號線光華門站東端頭一、二期逆作頂板不同施工方案實際應(yīng)用情況進(jìn)行論證、對比分析得出結(jié)論，地鐵車站采用蓋挖逆作法時，逆作頂板施工受到場地和工期的限制，采用預(yù)制柱、“磚胎模+木模”模板體系等方法可有效控制成本，從而保證施工質(zhì)量。