淺析南寧地鐵石埠站項目施工組織

李小剛

(中鐵隆工程集團有限公司, 四川成都 610000)

南寧地鐵1號線石埠站，為全線土建標(biāo)段起點站。石埠站位于大學(xué)西路，沿大學(xué)西路北側(cè)半幅道路下呈東西方向設(shè)置，為地下雙層側(cè)式站臺車站。采用明挖法施工，主要采用樁撐進行基坑支護，車站總長440.7 m，標(biāo)準(zhǔn)段外包寬度25.8 m，車站頂板覆土厚度約3.5 m。石埠站西端與西鄉(xiāng)塘停車場區(qū)間相接，區(qū)間隧道總長474.9 m，由215 m明挖區(qū)間

和259.9 m暗挖區(qū)間組成。區(qū)間暗挖隧道為單洞雙線隧道，明挖區(qū)間隧道采用樁撐進行基坑支護，車站大里程端設(shè)置盾構(gòu)接收井。車站東端鄰近盾構(gòu)井位置有既有石埠河橋，在車站明挖基坑施工前需要對之進行拆除還建(圖1)。車站基坑地層主要以雜填土、風(fēng)化泥巖、砂巖為主，局部有淤泥層、粉細砂層。

圖1 南寧地鐵1號線石埠站項目平面布置示意

1 項目特點

1.1 外部環(huán)境

(1)南寧地鐵1號線是南寧市規(guī)劃和建設(shè)的首條線路。

(2)南寧地鐵建設(shè)對一期工程高起點、高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求。

(3)地鐵作為南寧市的一號工程，政府及民眾對地鐵建設(shè)高度重視和關(guān)注。

(4)項目征地及管線拆遷量大。

1.2 工法多樣

石埠站項目包含一站一區(qū)間，工法有明挖、暗挖、舊橋拆除、基坑爆破開挖、跨河圍堰，種類繁多。

1.3 工程量大

石埠站項目主要工程量有：土方開挖約27×104m3，防水5.4×104m2，各種型號鋼筋1.1×104t，澆筑混凝土11.7×104m3。

1.4 成本控制壓力大

該項目工程標(biāo)價偏低，特別是土方、混凝土單價。

1.5 工期緊

項目進場于2013年初，含征地及管線拆遷在內(nèi)，盾構(gòu)接收井節(jié)點工期要求2014年3月1日完成，車站封頂于2014年4月30日完成，2014年8月30日完成區(qū)間工程。

1.6 地質(zhì)復(fù)雜、氣候影響大

石埠站位于既有大學(xué)西路下方，根據(jù)鉆孔樁施工和基坑開挖揭露，地面以下3～5 m范圍內(nèi)均為路基回填土，且在西段接近邕隆路十字路口區(qū)域10 m深度范圍內(nèi)多分布雜填土、淤泥質(zhì)和含水沙層，土壤含水量大、流塑性大，含水沙層區(qū)域存在層間滲水系數(shù)大，軟弱地層以下的泥巖層和砂巖層多為強風(fēng)化和中風(fēng)化，遇水易軟化。受此影響，基坑土體側(cè)壓力大，開挖時基坑變形反應(yīng)敏感，監(jiān)測數(shù)據(jù)變化極其敏感。

南寧市位于廣西南部，是國內(nèi)氣溫較高、降水較多的地區(qū)，屬亞熱帶季風(fēng)氣候環(huán)境。雨量充沛、夏長冬短、受臺風(fēng)影響大，年均降雨量達1 304.2 mm。正值施工的2013年從4月份進入雨季，一直持續(xù)到9月底，暴雨頻繁，嚴(yán)重影響基坑土方開挖施工。2013年11月份臺風(fēng)“海燕”到達南寧帶來的強降雨，致使石埠站東端頭盾構(gòu)井區(qū)域被淹，并且基坑多處積水。

1.7 施工限制條件多

(1)管線遷改難：石埠站施工范圍管線眾多，分布有10 kV高壓輸電線、通訊光纜、軍纜、低壓電線、排水管等管線。盡管在施工過程中對之進行了遷改和懸吊保護，但是緊鄰并沿北側(cè)基坑布置的10 kV高壓輸電線由于改遷難度大，周期長，嚴(yán)重影響了深基坑施工進度并對之形成重大安全隱患。

(2)臨時用電安裝困難：自施工單位進場11個月后，施工現(xiàn)場臨時用電問題才得到解決。

(3)區(qū)間征地難：自施工單位進場9個月后，本標(biāo)段內(nèi)的部分明挖區(qū)間用地才基本交付。

(4)商品混凝土供應(yīng)緊張，時常斷貨：商品混凝土站數(shù)量少，南寧地鐵開工建設(shè)后，使得為數(shù)不多的幾家商品混凝土站供不應(yīng)求，嚴(yán)重影響施工現(xiàn)場混凝土的及時澆筑。

2 前期策劃

石埠站項目是集團公司在南寧地鐵市場的第一個項目，干好該項目對公司進入并在南寧市場立足具有戰(zhàn)略意義，因此，做好項目的前期策劃是首要的。

(1)項目定位：該項目作為集團公司在南寧市場的首例，創(chuàng)造并保持良好的履約信譽和社會影響是首位。

(2)團隊組建：集團公司對該項目派駐具有豐富施工經(jīng)驗、能打硬仗、能吃苦的項目團隊組成項目經(jīng)理部，并在人力、財力、物力上優(yōu)先滿足該項目。

(3)施工策劃：由于項目工期緊，總體方案采取“化整為零、上足資源、形成流水、分段圍殲”的思路，將本項目分為車站和區(qū)間兩個工區(qū)，車站根據(jù)自身特點再分成3個區(qū)段同步展開施工，區(qū)間明挖采用兩個工作面開展施工，區(qū)間暗挖隧道采取進出洞兩個工作面。

(4)形象宣傳：結(jié)合集團公司以往項目成功經(jīng)驗與亮點，借鑒學(xué)習(xí)兄弟單位成功之處，遵照南寧市工地標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)要求，打造中鐵隆南寧地鐵項目風(fēng)采，爭先創(chuàng)優(yōu)。

3 施工組織方案及措施

項目部充分挖掘施工潛力，優(yōu)化施工組織方案，采取積極措施保證項目按期完成，通過以下施工組織方案及措施，經(jīng)過一年的努力，按照總體施工部署，能按時完成計劃目標(biāo)。

(1)臨建設(shè)施建設(shè)：項目駐地辦公樓采用全封閉走廊2層板房結(jié)構(gòu)，沿襲公司在北京、成都等地的建設(shè)風(fēng)格，秉承實用、大氣的風(fēng)格。工人駐地選擇在項目部辦公樓后方的空地，建設(shè)3棟并排2層板房結(jié)構(gòu)，配有食堂、洗漱間、衛(wèi)生間、晾衣棚等設(shè)施，整齊美觀，統(tǒng)一管理。

工地臨時圍擋采用磚砌立柱+夾芯彩鋼板結(jié)構(gòu)，并且在圍擋頂部安裝了自動噴淋系統(tǒng)，該系統(tǒng)能快速高效地清洗圍擋，受到軌道公司表揚和并在全線推廣。

(2)工程總體施工段落劃分：由于石埠站為側(cè)式站臺，前后設(shè)一定長度區(qū)間隧道，車站總長440.7 m，工程量大，工期緊，為了加快施工進度，滿足多工作面施工要求，并且為車站西端頭進暗挖提供工作面，將車站分為東段盾構(gòu)井及石埠河橋區(qū)域、中段標(biāo)準(zhǔn)段、西段共3部分分別組織施工加快項目施工速度(圖2)。

圖2 段落劃分及土方開挖工序布置示意

根據(jù)水利部門的規(guī)定，作為上游金沙湖水庫主要泄洪通道的石埠河橋的拆除，須在10月份汛期過去后才可進行，因此為了保證盾構(gòu)井區(qū)域施工盡早進行，不受拆除橋梁影響，在盾構(gòu)井西段增加一排隔離樁，使得兩塊區(qū)域施工互不干擾。

由于段落劃分得當(dāng)，2013年10月7日完成了中段第一段底板，10月16日完成了西段第一段底板，土方開挖、支撐架設(shè)、主體結(jié)構(gòu)(底板→側(cè)墻→中板、頂板)施工依次形成流水作業(yè)，每個工作面都配備相應(yīng)的作業(yè)工種，晝夜兩班作業(yè)，使得施工進度有了大幅度提高。

為確保項目總體進度，區(qū)間隧道明挖段采取兩段向中間開挖，分成兩個工作面，暗挖采取分別從車站端頭和區(qū)間明暗相接處進洞，分兩個作業(yè)面進行施工。

(3)車站基坑開挖施工組織方法：由于石埠站基坑土質(zhì)上軟下硬(上部為雜填土，下部為泥巖和砂巖)，上部采用機械直接開挖，下部采用分臺階爆破開挖，設(shè)計第1道支撐為鋼筋混凝土支撐，第2、3道支撐為鋼支撐，鋼筋混凝土支撐施工完成后方可進行土方開挖，因此，土方開挖難度較大。經(jīng)過多種方法比選和試驗，綜合考慮基坑安全、開挖速度、開挖效率、施工成本等因素，結(jié)合 “城市明挖隧道臺階法施工工法”，最終確定仍舊采用“多臺挖機退挖接力”即“ 臺階法”開挖，在施工完成的鋼筋混凝土支撐上墊土墊鋼板，在支撐的空間內(nèi)逐孔開挖，以最短時間見底施做主體結(jié)構(gòu)。相鄰標(biāo)段由于地質(zhì)較好，采用中間拉長馬道(拉槽)方法，在第一道鋼筋混凝土支撐下方一坡到底開挖，隨挖隨架支撐，開挖速度較快，便于平行組織作業(yè)，成本更低(圖3)。

圖3 車站中、西段分別采用臺階法開挖，便于形成流水作業(yè)

(4)特殊情況施工組織措施：針對地鐵工程要求高，質(zhì)量控制嚴(yán)，結(jié)合公司的管理特點，項目部將安全管理、文明施工、質(zhì)量管理等工作作為常態(tài)化進行管控，并建立相應(yīng)的部室及負(fù)責(zé)人專門負(fù)責(zé)，施行逐級安全、質(zhì)量責(zé)任制，細化安全、質(zhì)量控制要點，嚴(yán)格管理制度，抓好施工過程控制與管理。針對車站基坑北側(cè)高壓輸電線未及時改遷致使已安裝的桁吊無法使用的情況，項目部租用大噸位吊車架設(shè)支撐和吊運物件。在進入主體結(jié)構(gòu)施工階段，經(jīng)與有關(guān)方面溝通并經(jīng)結(jié)構(gòu)驗算通過后，將桁吊懸臂進行改裝，使之運行不受高壓線影響。針對臨電接入滯后的情況，項目部根據(jù)需要租用發(fā)電機和柴油空壓機，滿足施工需求。

(5)基坑垂直運輸施工組織方法： 由于車站長度較長，且為深基坑作業(yè)，基坑內(nèi)外運輸工作量大，起吊設(shè)備選擇至關(guān)重要。結(jié)合以往施工經(jīng)驗與石埠站工作量大，西段(渡線段，單層，寬度16 m)約140 m安裝一臺10 t桁吊；中段(標(biāo)準(zhǔn)段，雙層，寬度26 m)約150 m，安裝10 t和20 t桁吊各一臺；東段約150 m(石埠河橋及盾構(gòu)井段，單層，寬度漸變，均寬15 m)，在基坑南側(cè)安裝60型塔吊一臺，基本達到全覆蓋。另根據(jù)現(xiàn)場需求靈活機動配置2臺25 t汽車吊。以上配置基本能夠滿足石埠站各工作面同時作業(yè)需要。

(6)模板腳手架施工組織方法：為了安全、快捷、高效、保質(zhì)地進行主體結(jié)構(gòu)施工，項目采用工藝成熟、安全可靠的材料和工藝。主體結(jié)構(gòu)板支撐體系采用云南大力神公司的新型碗扣式腳手架，搭設(shè)速度快，桿件承載大、穩(wěn)定性好；側(cè)墻采用三角形大模板支架，只需在地面分節(jié)拼裝一次，吊入基坑后可快速就位，拆模方便。底部安裝的行走裝置，可輕松達到逐段推移就位，避免了傳統(tǒng)小模板的散拼散拆，并且大幅減少方木、面板等周轉(zhuǎn)材料的損耗(圖4、圖5)。

圖4 側(cè)墻大模板

圖5 新型碗扣型支架

(7)區(qū)間暗挖施工組織方法：石埠站西端頭與260 m長大斷面暗挖區(qū)間相接，斷面寬12.4 m×高9.1 m，采用CD法施工。原設(shè)計從區(qū)間明暗結(jié)合處進洞(即單側(cè)進洞)，單側(cè)進洞按每天2個循環(huán)即1 m進尺，也要260 d，由于區(qū)間用地交付較晚，如此以來，根本無法按期完成。項目部與設(shè)計院和有關(guān)各方溝通，最終同意在車站西端增加進洞工作面，即雙口進洞，并在該處的車站頂板上預(yù)留出土孔。對于運輸設(shè)備，由于場地限制，車站出土口垂直吊運采用汽車吊；區(qū)間出土口受洞口上方高壓輸電線影響，計劃采用簡易龍門架，隧道吊出的土方部分直接用于車站頂板回填。

(8)石埠河橋及盾構(gòu)井施工組織方法：該區(qū)域是車站施工的關(guān)鍵節(jié)點，由于石埠河橋和盾構(gòu)井緊鄰，為了保證盾構(gòu)井按期完成，使其施工不受石埠河橋影響，增設(shè)一排隔離樁，形成單獨工作區(qū)域。石埠河橋范圍施工受排洪和季節(jié)性影響，施工時間只能是10月1日至來年4月1日，僅6個月時間，需要完成的工程量有石埠河橋拆除、圍堰導(dǎo)流、橋下圍護樁施工、冠梁及混凝土支撐施工、土方開挖、車站主體結(jié)構(gòu)、 還建箱涵，工期非常緊迫。經(jīng)過多次實地查勘和反復(fù)討論研究施工方案，并取得設(shè)計院同意，最終確定方案為：拆除橋梁→河水臨時圍堰導(dǎo)流→圍護樁施工→冠梁及混凝土支撐施工→還建南北側(cè)箱涵(將原設(shè)計45m長箱涵分3段施工)→正式圍堰導(dǎo)流→基坑土方開挖→施做主體結(jié)構(gòu)→還建剩余中段箱涵。即便如此，仍不可松懈，現(xiàn)場施工組織上要做到見縫插針，有工作面時確保有足夠設(shè)備、材料和勞動力，方能完成任務(wù)。

4 結(jié)束語

正如沒有完全相同的兩片樹葉一樣，世上沒有完全相同的兩項工程。一項工程從開工籌劃到順利完成，將各種生產(chǎn)要素、資源匯集，結(jié)合工程的地質(zhì)與環(huán)境，結(jié)合以往的經(jīng)驗編制成一個具有針對性和適用于本工程的施工組織方案，同時滿足“安全、質(zhì)量、進度、成本”四要素達到綜合最優(yōu)的方案。項目按照總體施工組織方案，已基本完成部分節(jié)點計劃工期，車站和明挖區(qū)間已基本完成土方開挖工作，結(jié)構(gòu)施工正有序推進，暗挖開洞正有序進行，能總體完成業(yè)主節(jié)點計劃工期目標(biāo)。工程施工是一門實踐性活動，通過不斷地學(xué)習(xí)、總結(jié)、研究和探索，追求完美地實現(xiàn)工程，使工程結(jié)果綜合達到最優(yōu)。

[1] 中鐵大橋設(shè)計院，南寧地鐵1號線設(shè)計文件， 2012.

[2] 王夢恕. 地下工程淺埋暗挖技術(shù)通論[M]. 安徽教育出版社，2004.