淺析涉地鐵區(qū)間及車站段高架橋綜合施工技術(shù)

徐文明

（中國(guó)水利水電第七工程局成都水電建設(shè)工程有限公司，成都 611130）

1 工程實(shí)例

為探究涉地鐵區(qū)間與車站段高架橋的綜合施工技術(shù)，筆者以所在區(qū)域的×號(hào)地鐵為工程實(shí)例展開分析。該地鐵線路西起于A路與鐵路南專線，東止于B路口。起點(diǎn)樁號(hào)K2+680（73#墩），終點(diǎn)樁號(hào) K3+125（90#臺(tái)），全長(zhǎng) 445m。75#～90#墩位于地鐵區(qū)間與B路地鐵站范圍內(nèi)，其中75#墩位于地鐵區(qū)間北側(cè)，3根樁與地鐵結(jié)構(gòu)之間的凈距離為3m；76#墩～83#墩樁基跨越地鐵1號(hào)線區(qū)間左線以及右線主體結(jié)構(gòu)，82#墩樁與地體結(jié)構(gòu)外墻之間的最小凈距為2.4m，其余各墩鉆孔樁與地體結(jié)構(gòu)外墻之間的凈距則在2.6～5.2m之間。承臺(tái)底與框構(gòu)頂板件之間的凈距離則較大，約為6.63～8.09m。車站范圍內(nèi)，外橋上部結(jié)構(gòu)采用飛燕式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁與鋼箱梁，下部橋墩則采用花瓶式獨(dú)墩，工程基礎(chǔ)應(yīng)用承臺(tái)樁基礎(chǔ)。

2 涉地鐵區(qū)間及車站段高架橋綜合施工技術(shù)

2.1 樁基施工

2.1.1 鋼護(hù)筒設(shè)計(jì)和施工

該工程將鋼護(hù)筒設(shè)置在靠近地鐵的樁基處并埋入承臺(tái)0.15m，護(hù)筒長(zhǎng)度為20m，內(nèi)徑1.6m，壁厚15mm。鋼護(hù)筒鋼板的型號(hào)為Q235B，1級(jí)焊縫，主要施工工藝為分段制作、分段靜壓跟進(jìn)。每段鋼護(hù)筒的安裝均需由專業(yè)人士對(duì)其垂直度進(jìn)行檢查，避免鋼護(hù)筒在靜壓跟進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)傾斜。

2.1.2 鉆孔樁鉆進(jìn)和混凝土灌注

較大的砂層厚度對(duì)泥漿比重提出了較高的要求，施工人員在鉆孔樁成孔鉆進(jìn)的過(guò)程中需將泥漿比重控制在1.4～1.6之間，并選用優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土進(jìn)行泥漿配置。鉆進(jìn)速度不可過(guò)快，孔內(nèi)泥漿面高度也應(yīng)高于地下水位2m。筆者通過(guò)調(diào)查了解到，該工程項(xiàng)目的地鐵區(qū)間段在開挖時(shí)應(yīng)用的是礦山法，砂層較厚導(dǎo)致設(shè)計(jì)有3m長(zhǎng)的錨桿，施工時(shí)有約2.5m外露。因此，施工人員需采取緩慢鉆進(jìn)的方式對(duì)靠近地鐵結(jié)構(gòu)側(cè)的樁基進(jìn)行施工，以免發(fā)生大量塌孔而影響樁基的正常施工與質(zhì)量。若遇到鉆進(jìn)過(guò)程中碰到錨桿的情況，施工人員需立即停止鉆進(jìn)。為防止錨桿造成孔坍塌或破壞主體結(jié)構(gòu)，可利用防水角磨機(jī)實(shí)施水下切割。灌注樁基時(shí)應(yīng)由專人指揮罐車一輛一輛入場(chǎng)。

2.2 壓頂梁施工

2.2.1 施工順序

施工人員順橋向開挖范圍內(nèi)車站兩側(cè)土體后，需按照先北側(cè)再南側(cè)、先承臺(tái)范圍外再承臺(tái)范圍內(nèi)的順序進(jìn)行單側(cè)分段施工。嚴(yán)格按照上述順序進(jìn)行壓頂梁施工可有效保證地鐵結(jié)構(gòu)的安全性。

2.2.2 開挖階段

將開挖出的土方堆放于附近頂板上，路面以上覆土不得超過(guò)2m，并用等量的土抵消結(jié)構(gòu)上浮趨勢(shì)。為應(yīng)對(duì)緊急情況，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)隨時(shí)準(zhǔn)備好運(yùn)土車、吊車以及旋挖鉆機(jī)。

2.2.3 設(shè)計(jì)階段

將車站兩側(cè)冠梁和圍護(hù)樁鑿樁頭至車站頂標(biāo)高，焊接壓頂梁鋼筋與既有車站圍護(hù)樁鋼筋，單側(cè)現(xiàn)澆C30混凝土壓頂梁，長(zhǎng)164.5m、寬2m、高0.5m[1]。該工程采用XPS板填塞壓頂梁與承臺(tái)的空隙處。

2.2.4 注意事項(xiàng)

鑿除冠梁與圍護(hù)樁部分時(shí)必然會(huì)對(duì)原有的防水保護(hù)層與防水卷材造成程度不一的破壞，因此，需采取如下恢復(fù)措施：①切去破壞處的防水卷材，在其上部重新鋪設(shè)壓頂梁；②將細(xì)石混凝土防水保護(hù)層包于新鋪設(shè)的防水層外面；③鋪設(shè)伸縮縫位置的止水條與止水帶。

2.3 承臺(tái)施工

2.3.1 基坑開挖

將放坡開挖邊線比例設(shè)置為1：0.5可達(dá)到減少承臺(tái)開挖邊線尺寸的目的，而在邊坡網(wǎng)上噴防護(hù)的措施則可有力保證承臺(tái)的安全。鋼筋網(wǎng)由10鋼筋網(wǎng)片組成，間距為15cm，網(wǎng)噴厚度為8cm[2]。

2.3.2 支撐設(shè)計(jì)與施工

本次工程項(xiàng)目中73#墩承臺(tái)支撐整體采用鋼管立柱、雙層貝雷片梁的設(shè)計(jì)方案，其余承臺(tái)均按此方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，無(wú)須調(diào)整鋼管間距與貝雷片間距，確保鋼管位置在樁基頂部中心位置即可。承臺(tái)支墩、橫梁、貝雷梁、吊架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工分別如下：①支墩：在預(yù)先澆筑的承臺(tái)上預(yù)埋焊接有8根22U型螺紋鋼的鋼板（900×900×20mm），錨入混凝土 30cm。此外，在鋼板上安裝5排630×10鋼管，間距為2.5+2×2.2+2.5m，支墩跨度則為27m。在5排鋼管上加焊900×900×20mm的鋼板，并在鋼管四周焊接加勁肋。②橫梁：在貝雷片和鋼管之間做橫梁（采用3I45b工字鋼），橫梁上下間斷焊接鋼板[3]。③貝雷梁：貝雷梁整體采用多排雙層形式，貝雷片之間不僅要設(shè)置支撐架，還需采用高強(qiáng)螺栓連接好上下層。④吊架系統(tǒng)：將I20b工字鋼分配梁分別安裝于現(xiàn)澆承臺(tái)范圍內(nèi)上下處，間距40cm，采用18精軋螺紋鋼做吊帶。地鐵車站凸起部分則橫向鋪I10工字鋼，間距50cm。采用15mm的竹膠板作為底膜，100×100mm方木作為背帶。

2.3.3 預(yù)應(yīng)力施工控制

待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，將側(cè)模板拆除，開始完成部分預(yù)應(yīng)力束第一次張拉。承臺(tái)施工結(jié)束后，在其上方搭設(shè)支架，開始橋墩澆筑施工。待橋墩混凝土達(dá)到工程所要求的強(qiáng)度后，完成第二次預(yù)應(yīng)力張拉。連續(xù)梁現(xiàn)澆施工、落梁以及架設(shè)梁端混凝土澆筑、混凝土小箱梁架設(shè)等一系列操作一一完成后，按照設(shè)計(jì)方案完成承臺(tái)部分剩余預(yù)應(yīng)力的張拉工序。

2.3.4 其他注意事項(xiàng)

在承臺(tái)設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，還需對(duì)以下幾點(diǎn)加以重視：①在路面結(jié)構(gòu)層較薄的承臺(tái)順道路方向兩側(cè)鋪設(shè)搭板，確保道路平順；②計(jì)算工字鋼與貝雷片的撓度，提前設(shè)置好預(yù)拱度，可通過(guò)預(yù)壓貝雷支架驗(yàn)證預(yù)拱度；③分層澆筑承臺(tái)混凝土，每層50cm，時(shí)間間隔1h；④人工配合汽車吊拆除貝雷片時(shí)盡量將運(yùn)輸車置于地鐵結(jié)構(gòu)外側(cè)，車和貝雷片總重不得超過(guò)20t。⑤混凝土達(dá)到工程所需強(qiáng)度后，拆除側(cè)模后清理承臺(tái)底部。由承臺(tái)縱橋向兩側(cè)砌磚，及時(shí)澆筑承臺(tái)搭板。

2.4 橋墩施工

在施工結(jié)束后的承臺(tái)上方搭設(shè)支架，開始澆筑橋墩。待橋墩混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，開始第二次預(yù)應(yīng)力張拉。墩柱采用整體式鋼模板，泵車完成混凝土澆筑，澆筑速度不得超過(guò)1.5m/h。

2.5 鋼箱梁架設(shè)與施工

2.5.1 整體方案

工廠分段制作鋼箱梁，并用大型吊車分段吊裝就位，分段進(jìn)行拼接。吊裝鋼箱梁前，對(duì)鋼箱梁的分段和吊車的工作半徑、鋼絲繩的檢算加以綜合考量。

2.5.2 拼裝支撐系統(tǒng)

鋼箱梁中的支架體系采用雙層不加強(qiáng)貝雷梁和鋼管利相結(jié)合的形式，預(yù)埋（90×90×2）cm的鋼板，每塊鋼板下設(shè)置8根直徑25U型的鋼筋，深入承臺(tái)和條形基礎(chǔ)30cm。每排橫向鋪設(shè)5根直徑為609*16mm的鋼管，在貝雷梁和鋼管柱之間設(shè)置分配梁，并在鋼管柱兩端設(shè)置同樣為（90×90×2）cm的加強(qiáng)鋼板。值得注意的是，支架僅作為鋼箱梁的拼裝用，進(jìn)行澆筑前需將其拆除。

2.6 混凝土箱梁的預(yù)制

工廠預(yù)制混凝土箱梁后運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)用吊車在南側(cè)地鐵結(jié)構(gòu)外吊裝就位（現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查了解到，該線路北側(cè)地方較為狹小，因此，吊車在線路南側(cè)站立）。利用路基箱（或鋼板）鋪熱，避免吊車對(duì)地鐵結(jié)構(gòu)造成擠壓力。

3 結(jié)論

筆者通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察、查閱參考文獻(xiàn)以及走訪調(diào)查了解到，×號(hào)地鐵A～B線路正好離地鐵區(qū)間和車站較近，因此，該工程項(xiàng)目的高架橋施工較為復(fù)雜，不僅要解決區(qū)間和車站漏水、漏漿、變形以及上浮問(wèn)題，同時(shí)還要保證地鐵和車站的結(jié)構(gòu)安全。本文從樁基、壓頂梁、承臺(tái)、橋墩、鋼箱梁等環(huán)節(jié)的施工出發(fā)，簡(jiǎn)要分析了涉地鐵區(qū)間及車站段高架橋的施工工藝，以期為相關(guān)人員提供參考。