地鐵車站預留換乘節(jié)點梁柱體系施工技術

周游

摘 ? 要：城市地下空間開發(fā)建設飛速發(fā)展，地下綜合管廊、地下公路隧道、城市橋梁基礎、城市軌道交通工程等，即將在中心城市的重要、繁華地段造成地下空間擁堵現(xiàn)場，尤其是地鐵線路交叉換乘項目，顯得尤為突出。如何解決換乘車站合建、預留問題，慢慢地提到了設計、科研日程中。本文以成都地鐵某車站為例，淺析地鐵車站預留換乘節(jié)點梁柱體系施工技術。

關鍵詞：地鐵車站 ?預留換乘節(jié)點 ?梁柱體系

中圖分類號：U23 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）11（b）-0010-02

城市軌道交通地鐵多線換乘節(jié)點施工方法日新月異，T型換乘、十字型換乘、平行換乘、出口通道換乘等方法，在國內(nèi)外均有采用。遠期、超遠期線路規(guī)劃日漸增多，預留換乘節(jié)點結(jié)構已成為設計、施工重點，既要保證施工質(zhì)量、安全，又要減少投資成本。

1 ?工程簡介

成都地鐵某線車站與遠期規(guī)劃線采用T型節(jié)點換乘方式，車站為地下兩層雙柱三跨結(jié)構，明挖順筑法施工;換乘節(jié)點位于車站中間部分，施工時預留換乘節(jié)點梁柱支撐體系，換乘結(jié)構在規(guī)劃線同期施作，以減少本期車站投資概算。預留節(jié)點位置基坑長度25.2m，寬度26.5m，開挖深度17.3m，采用“鉆孔灌注樁+鋼支撐”支護形式，設置三道鋼支撐;預留遠期規(guī)劃車站Φ1200mm結(jié)構柱16根（長度8.24m），端頭墻Φ1000mm暗柱3根，并在結(jié)構柱下方設置13.4m深Φ1700mm基礎樁（底部擴孔），以滿足承載力要求;預留結(jié)構柱主筋同基礎樁鋼筋通長，結(jié)構柱頂設置縱向、橫向加強梁與車站底板連為整體。

鉆孔灌注樁由上而下依次穿越人工填土層、粉質(zhì)黏土層、砂卵石層、強風化泥巖層，各層厚度依次為2.4m、3.2m、10.8m、22.7m。地下水埋藏兩層，第一層埋置深度約5.5m，位于砂卵石層中，補給豐富;第二層泥巖裂隙水位于強風化泥巖層中，較發(fā)育。

2 ?方案比選

2.1 預留鋼管混凝土柱

（1）首先采用旋挖鉆機成孔至-39.4m，隨即更換擴底鉆頭，完成孔底擴大。施工中應嚴格控制孔身垂直度小于1%H（H：樁長），并確保泥漿護壁安全、可靠。（2）孔深、孔徑檢測合格后，灌注C35水下超緩凝混凝土柱下基礎樁;在混凝土緩凝有效時間內(nèi)，采用靜力壓管機壓入Φ1000mm鋼管至設計標高，壓入過程采用“機械自身測量系統(tǒng)+人工測量復核”方案確保鋼管安裝垂直度、管頂水平度;待水下混凝土終凝后，方可移動壓管機，避免鋼管受自重影響而下沉。（3）最后綁扎鋼管柱結(jié)構鋼筋，分層澆筑微膨脹C50混凝土，每層澆筑厚度控制在0.8m左右，傾倒;澆筑完成后，鋼管外側(cè)采用細砂填充密實，最后綁扎鋼管柱頂橫、縱加強梁。

2.2 預留現(xiàn)澆混凝土柱

受預留結(jié)構柱箍筋布置影響，水下灌注導管無法沉入孔內(nèi)，不能實現(xiàn)水下灌注，而采用現(xiàn)澆方式。（1）旋挖鉆成孔及樁底擴孔方法同上，完成后灌注普通C35水下混凝土至基礎樁樁頂標高，并將旋挖鉆空鉆部分采用黏土回填至孔口。（2）車站主體基坑開挖見底，采用人工挖孔方法開挖至柱底基礎樁頂標高，隨后人工風鎬剔除樁頭混凝土，調(diào)直樁體鋼筋。挖孔過程中，嚴格控制孔身垂直度、孔壁混凝土平整度及真圓度。（3）人工挖孔孔徑、護壁混凝土質(zhì)量檢測合格后，由下而上分節(jié)綁扎預留結(jié)構柱鋼筋;采用真空自吸泵將孔內(nèi)積水抽排干凈后，分層澆筑C50混凝土。

3 ?方案優(yōu)劣性比選

（1）從結(jié)構受力角度分析，預留鋼管混凝土柱的抗壓承載力，來源于鋼管外焊接栓釘?shù)臄?shù)量及焊接質(zhì)量，以及水下混凝土對鋼管的握裹力。而現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱在此方面存在先天優(yōu)勢。（2）預留鋼管混凝土柱方案對鋼管安裝精度、鉆孔樁垂直度、靜力壓管機性能等要求很高，施工中較難控制。施工管理不當會造成鋼管無法沉入、鋼管傾斜等嚴重質(zhì)量問題。（3）預留鋼管混凝土柱方案對超緩凝混凝土拌合質(zhì)量、緩凝時間及鋼管插入施工時間控制要求很高。可能造成混凝土凝固過早，鋼管無法插入導致返工事故。（4）鋼管長期處于地下環(huán)境，長期受地下水腐蝕，對鋼管抗腐蝕措施是嚴重考驗;尤其在規(guī)劃線不明確施工時間情況下，更顯突出。（5）旋挖鉆機鉆孔深度超深、從成孔至鋼管插入完成，時間較長（一般在36h左右），對泥漿護壁效果要求極高。本工程砂卵石地層較厚，極易產(chǎn)生塌孔現(xiàn)象。（6）由于鋼管需加工廠特制，另增加1臺靜力壓管機投入，施工成本較高。

經(jīng)過方案比選，采用預留鋼筋混凝土結(jié)構柱方案，并取得良好效果。由于規(guī)劃線未施工、開挖，無法提供預留結(jié)構柱外觀質(zhì)量依據(jù)，后期有必要對結(jié)構柱進行局部修補及裝修。在施工中，可考慮采用PE或定制鋼模板作為預留結(jié)構柱外模板，以保證成型外觀質(zhì)量。

4 ?結(jié)語

預留遠期規(guī)劃節(jié)點結(jié)構在城市軌道交通領域?qū)諠u廣泛，預留結(jié)構的安全性、可靠性、穩(wěn)定性、耐久性要求亦逐步提高。預留節(jié)點支撐體系施工工藝技術基本可行，減少了規(guī)劃線路建設巨額資金投入、減少既有線運營安全等問題，提高服務水平。

參考文獻

[1] 黃珂，林蓼.地鐵十字換乘車站預留換乘節(jié)點的結(jié)構計算分析[J].都市快軌交通，2008，21（3）：28-31.

[2] 井博暉，劉建志.軟土地區(qū)超深預留換乘節(jié)點結(jié)構穩(wěn)定性研究[J].天津建設科技，2014，24（3）：48-49.

[3] 胡雙平.三線換乘車站換乘節(jié)點結(jié)構計算分析[J].鐵道工程學報，2011，28（10）：124-128.