超大地下車站蓋挖逆作法側(cè)墻施工技術(shù)——以廣深客運(yùn)專線福田站工程施工為例

中鐵十五局集團(tuán)有限公司 廣深港客運(yùn)專線ZH-4標(biāo)項(xiàng)目部 王 賓

廣深港客運(yùn)專線福田站是一座大型地下車站，也是中國第一座全地下高鐵車站，該站周邊高層超高層建筑林立，為保證周邊建筑安全，并結(jié)合現(xiàn)場條件和交通疏解的需要，在最寬段采用蓋挖逆作法施工。本文，筆者以福田站工程施工為例，對(duì)超大地下車站蓋挖逆作深基坑側(cè)墻施工技術(shù)進(jìn)行了探討。

一、工程概況

廣深港客運(yùn)專線福田站位于深圳市經(jīng)濟(jì)文化中心，車站全長1 023 m，基坑深32.5 m，最寬處寬78.86 m，為全地下3層5跨結(jié)構(gòu)，車站建筑面積147 088 m2。根據(jù)施工條件和交通疏解需要，車站分為5個(gè)施工段，采用不同的施工方法進(jìn)行施工。其中施工段一A1、A2區(qū)和施工段二、施工段五采用明挖順作法施工，施工段一A3區(qū)，施工段三、施工段四采用蓋挖逆作法施工。負(fù)一層層高8.0 m，負(fù)二層層高8.3 m，負(fù)三層層高12.03 m。主要受力梁為大跨度大截面勁性型鋼骨架混凝土梁，結(jié)構(gòu)柱采用Φ1 600 mm鋼管混凝土柱，柱芯采用C60微膨脹砼。

福田站設(shè)計(jì)為疊合結(jié)構(gòu)，側(cè)墻厚度1 000 mm。車站主體結(jié)構(gòu)防水等級(jí)為一級(jí)，建筑抗震設(shè)防類別為重點(diǎn)設(shè)防類，抗震措施按8度考慮，鋼筋混凝土抗震等級(jí)為三級(jí)。側(cè)墻混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)為C40，地下一層抗?jié)B等級(jí)為P8，地下二層抗?jié)B等級(jí)為P10，地下三層抗?jié)B等級(jí)為P12。蓋挖逆作段側(cè)墻根據(jù)現(xiàn)場施工進(jìn)度和安全需要，亦采用逆作法進(jìn)行施工，為整個(gè)車站施工的關(guān)鍵工序之一，必須確保其工程質(zhì)量。

二、施工工藝

蓋挖逆作法施工與正常的施工完全不同，車站內(nèi)部結(jié)構(gòu)框架或墻體均是自上而下分層施工，后澆混凝土在先澆混凝土的下部。在施工中必須解決好混凝土內(nèi)部氣體排出、新舊混凝土結(jié)合處縫隙、混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫等問題，以確保施工質(zhì)量。施工工藝流程如下：模板選型→測量放樣→接縫混凝土表面鑿毛→施工縫防水施工→鋼筋施工→模板安裝及加固→混凝土澆筑→拆模及養(yǎng)護(hù)→施工縫處理。

1.模板選型。根據(jù)結(jié)構(gòu)側(cè)墻高度及混凝土的澆筑量，為保障蓋挖段側(cè)墻的施工質(zhì)量和防水效果，側(cè)墻和明、暗柱施工全部采用由專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)加工廠生產(chǎn)的大型組合鋼模板?？紤]到施工難度和機(jī)械化程度不高，模板定制分為1200 mm×600 mm，1200 mm×300 mm，1200 mm×200 mm，1200 mm×100 mm等類型，并在1200 mm×600 mm中部預(yù)留澆筑孔，在施工中根據(jù)混凝土澆筑進(jìn)度進(jìn)行封堵。側(cè)墻模板在頂部設(shè)置成45°外斜角，高出混凝土澆筑面約200 mm，以保證混凝土澆筑、振搗密實(shí)和施工縫防水效果。側(cè)墻頂部斜模施工要求如圖1所示。

2.測量放樣。根據(jù)設(shè)計(jì)坐標(biāo)，采用全站儀對(duì)側(cè)墻進(jìn)行放樣。施工中為防止模板變形和測量誤差造成的側(cè)墻混凝土侵限，模板安裝時(shí)將側(cè)墻外放20 mm。

3.施工縫處理及防水。施工前將新舊混凝土結(jié)合面的混凝土進(jìn)行充分的鑿毛處理， 完全清除混凝土附著物和浮漿，并涂刷水泥基防水涂料（涂料密度為1.5 kg/m2），側(cè)墻豎向施工縫采用鍍鋅止水鋼板+遇水膨脹橡膠止水條防水，頂部水平施工縫采用遇水膨脹橡膠止水條+可重復(fù)注漿管防水，底部水平施工縫采用鍍鋅止水鋼板+遇水膨脹橡膠止水條防水，模板拉桿加設(shè)止水環(huán)防水。

4.鋼筋加工及安裝。側(cè)墻鋼筋綁扎順序如下：縱向鋼筋連接→水平鋼筋定位綁扎→拉接鋼筋綁扎→保護(hù)層墊塊設(shè)置。

在頂板、中板和底板施工時(shí)，按照設(shè)計(jì)預(yù)埋中板和暗柱縱向鋼筋，預(yù)埋筋在板下端用接駁器套筒連接，上端搭接焊連接，水平筋搭接焊連接。接駁器連接、鋼筋焊接、接頭錯(cuò)開位置和每斷面接頭比例要符合相關(guān)規(guī)范要求。

側(cè)墻鋼筋安裝時(shí)需搭設(shè)臨時(shí)腳手架，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，將豎向鋼筋放在外側(cè)，水平鋼筋放在內(nèi)側(cè)，安裝前豎向鋼筋應(yīng)從一端向另一端逐根安裝，水平鋼筋在豎向鋼筋上均勻分布，縱橫交叉點(diǎn)用20#鍍鋅鐵絲綁扎，內(nèi)外層鋼筋網(wǎng)之間布置梅花形拉筋。同時(shí)設(shè)置內(nèi)撐控制側(cè)墻厚度，并在外側(cè)設(shè)置保護(hù)層墊塊。

側(cè)墻水平鋼筋錨入風(fēng)道柱或通道柱鋼筋加工成90°角，彎曲端大于15d（d為鋼筋直徑）。

5.模板支立。側(cè)墻模板采用鋼模板，背肋縱向用I14槽鋼加固，橫向用Φ57雙排鋼管和拉桿、蝴蝶扣進(jìn)行加固，縱向間距為400 mm，橫向間距為600 mm，利用中板或底板預(yù)埋鋼筋頭斜撐工字鋼補(bǔ)充固定。模板外設(shè)置雙排腳手架。

6.混凝土澆筑。在側(cè)墻上部梁板施工時(shí)，先澆段側(cè)墻底部模板安裝向連續(xù)墻側(cè)傾斜，以保證在下部混凝土施工時(shí)接縫處混凝土密實(shí)。

在澆筑中板時(shí)，在側(cè)墻位置頂部埋設(shè)15 mmPVC管作為后期側(cè)墻澆筑施工時(shí)混凝土入口，管間距2 m。具體預(yù)留方式及相關(guān)鋼筋處理如圖2所示。

根據(jù)樓層深度不同，車站側(cè)墻C40混凝土分為P8、P10、P12共3個(gè)防水等級(jí)。混凝土澆筑采用輸送泵，在側(cè)墻模板上預(yù)留澆筑和振搗孔，頂部設(shè)喇叭口，對(duì)進(jìn)料及振搗部位鋼筋間距進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以利于混凝土澆筑?；炷翝仓阶钌厦娴臐仓滓院?，從頂部的喇叭口斜模位置澆筑和振搗，澆筑面高出結(jié)合面約200 mm。模板預(yù)留澆筑孔平面布置及大樣如圖3所示。

當(dāng)部分預(yù)留窗口鋼筋無法調(diào)整時(shí)，可以截?cái)嗖糠謧?cè)墻鋼筋，待澆筑至預(yù)留口底后恢復(fù)焊接，焊縫要符合相關(guān)規(guī)范要求，并封閉出入口。

側(cè)墻混凝土澆筑時(shí)，要分層從澆筑孔灌入，每層高度不得超過2 m，以防止混凝土傾落高度過大而造成離析。采用高頻插入式振搗器進(jìn)行振搗，快插慢拔，由有經(jīng)驗(yàn)的熟練操作人員操作，必須保證側(cè)墻頂部澆筑質(zhì)量。澆筑振搗由專人現(xiàn)場指揮，要合理控制澆筑速度，并兼顧模板安全和混凝土澆筑質(zhì)量。

7.混凝土養(yǎng)護(hù)。側(cè)墻混凝土強(qiáng)度高，自防水要求高，必須要做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作，防止混凝土產(chǎn)生裂縫。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，頂部采用PVC管人工控制噴淋、墻面貼掛土工布，對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)?；炷琉B(yǎng)護(hù)要由專人負(fù)責(zé)，根據(jù)現(xiàn)場情況，每30～60 min打開開關(guān)噴淋一次，使混凝土表面保持濕潤。

三、施工質(zhì)量保證措施

1.結(jié)合工程施工特點(diǎn)，對(duì)操作人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)，持證上崗；對(duì)新工人上崗前進(jìn)行“三級(jí)”教育。

2.由技術(shù)人員對(duì)所有工人進(jìn)行施工方法、施工順序、操作要求、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求交底。

3.堅(jiān)持“三檢”制，按要求進(jìn)行“自檢、互檢、交接檢”。。

4.技術(shù)、質(zhì)量、生產(chǎn)人員要深入施工現(xiàn)場，指導(dǎo)施工操作。

5.鋼筋接頭嚴(yán)格按照工藝標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行，并按規(guī)范規(guī)定抽樣送檢，合格后方可使用。

6.澆筑混凝土前，要檢查模板垂直度和錯(cuò)臺(tái)情況，將模板內(nèi)的垃圾和積水清除干凈。澆筑時(shí)要安排專人檢查模板加固情況，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)處理。

7.澆筑混凝土?xí)r，必須控制好每一振搗點(diǎn)的振搗時(shí)間，以表面呈現(xiàn)浮漿和不再沉落為準(zhǔn)。

8.混凝土終凝后，一般在12 h以內(nèi)對(duì)混凝土進(jìn)行覆蓋和澆水養(yǎng)護(hù)，以保持混凝土處于濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d。

四、 結(jié)論

廣深港客運(yùn)專線福田站工程施工中，采用的側(cè)墻施工技術(shù)得到了成功應(yīng)用，保證了現(xiàn)場施工質(zhì)量，有效解決了蓋挖法超大超深基坑內(nèi)側(cè)墻施工的難題，完善了城市中心區(qū)客運(yùn)專線地下車站施工工法的技術(shù)體系，具有良好的可操作性和廣泛的適用性。