超前謀劃理念在溫州市域鐵路S1線一期工程靈昆段工程中的應(yīng)用實踐

仵飛飛

溫州市鐵路與軌道交通投資集團(tuán)有限公司建設(shè)分公司 浙江 溫州 325000

1 項目背景

溫州市域鐵路S1線一期工程甌華站至雙甌大道站段位于浙江省溫州市甌江入?？谔庫`昆島上的甌江口新區(qū)內(nèi)，是S1線一期工程的最末段，將地鐵延伸至海邊，主要施工內(nèi)容是靈昆特大橋244#~291#墩總長約為1.46km的雙線鐵路高架橋和一座高架三層側(cè)式車站（雙甌大道站）。

2015年底，溫州S1線土建標(biāo)段陸續(xù)招標(biāo)進(jìn)場，受政策處理等因素影響，該段暫不具備施工條件，故招標(biāo)延后。2018年上半年，政策處理以及市政道路路基堆載預(yù)壓施工基本完成，項目啟動招標(biāo)工作，工期滯后于其他標(biāo)段約3年。根據(jù)溫州市域鐵路S1線總體開通目標(biāo)，S1線東段在2019年9月28日投入使用。線下工程主體需在2019年5月10日完成，土建、軌道、裝修、機(jī)電設(shè)備安裝及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試工作需在14個月內(nèi)全部完成，工期極緊，任務(wù)艱巨。雙甌大道站作為S1線一期工程最后一個車站，承擔(dān)市域鐵路旅客乘降，換乘和候車的場所，是S1線東段開通試運營必不可少的折返站[1]。

2 工程概況

標(biāo)段自S1線一期工程靈昆特大橋291#墩引出后，止于靈昆特大橋334#墩，主線橋梁全場1460m（含雙甌大道站長度為140m），施工場地位于在建市政道路綠化帶中央，全線共需跨越1條河道和5條市政道路（1條在建道路、4條規(guī)劃道路），道路已經(jīng)軟基處理并完成路基土石方填筑和堆載預(yù)壓，施工場地條件總體較好。

(1) 橋梁結(jié)構(gòu)情況

橋梁上部結(jié)構(gòu)采用雙線直線段橋梁，線間距4～6.5m，梁型分為簡支箱梁和連續(xù)箱梁兩種類型，包含簡支箱梁20孔、各類連續(xù)箱梁4聯(lián)，共計43跨，設(shè)計采用支架和掛籃現(xiàn)澆施工。

橋梁孔跨布置：3孔簡支梁（25m+27m+35m）+（45+73+45）m連續(xù)梁+9孔簡支梁（30m+6×35m+2×30m）+（40+60+40）m連續(xù)梁+（5×35m）道岔連續(xù)梁+1孔30m簡支梁+7孔雙甌大道站軌道梁（20m簡支梁+4×20m連續(xù)梁+2×20m簡支梁）+（5×35m）道岔連續(xù)梁+7孔簡支梁（4×35m+40m+2×35m）。

橋梁下部結(jié)構(gòu)采用鉆孔樁基礎(chǔ)，共設(shè)計341根φ1.25m和63根φ1.5m鉆孔樁基礎(chǔ)，均為摩擦樁，樁長68.5～78.0m。鉆孔樁頂設(shè)矩形承臺，橋墩分為矩形實體橋墩、門式框架墩和門式拱形墩三種類型，墩身高度11.425～23.5m。

(2) 車站結(jié)構(gòu)情況

雙甌大道站平行于道路設(shè)置，車站范圍線路為直線段，線間距6.5m。車站型式為高架三層側(cè)式站臺車站(路中)，建筑面寬146.00m，進(jìn)深91.20m，總建筑面積10274.9m2。

車站分為A、B、C三個區(qū)域，其中B區(qū)為車站主體，位于道路中央隔離帶上方，地面一層為道路架空，二層為站廳層，局部有設(shè)備夾層，三層為側(cè)式站臺層，站臺層設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)站臺雨棚(雨棚采用鋼管混凝土柱+斜撐+鋼箱梁結(jié)構(gòu)形式)，建筑高度23.865m；A區(qū)和C區(qū)為附屬用房，分設(shè)在道路兩側(cè)，通過天橋1、2連接附屬用房和主體站廳層[2]。

3 項目施工重難點

(1) 施工環(huán)境復(fù)雜，市政設(shè)施同步施工，存在干擾

橋位處施工環(huán)境復(fù)雜，市政道路雖已完成路基堆載預(yù)壓，但路邊的排水溝、地下管線、綜合管廊以及跨河道橋梁仍在同步施工，部分結(jié)構(gòu)與主線存在干擾，現(xiàn)場存在大量協(xié)調(diào)工作，影響施工進(jìn)度。

(2) 橋梁結(jié)構(gòu)形式多樣，分布不連續(xù)，難以形成連續(xù)作業(yè)面

主線高架橋采用連續(xù)箱梁和大跨度簡支箱梁跨越河流和道路，其余位置采用簡支箱梁，車站范圍內(nèi)主線橋采用實心軌道梁，橋梁上部結(jié)構(gòu)形式多樣，簡支梁梁型8種，連續(xù)梁梁型6種，兩種梁型交錯布置，分布不連續(xù)，設(shè)計采用雙層貝雷梁支架或者掛籃現(xiàn)澆施工。由于連續(xù)梁施工時需在梁端預(yù)留張拉空間，相鄰簡支梁需待連續(xù)梁完成后方可開始施工，現(xiàn)場存在的工作交界面多達(dá)處12處，嚴(yán)重制約上部結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度，工期壓力極大[3]。

(3) 車站結(jié)構(gòu)復(fù)雜，交叉影響大，施工周期長

車站主體結(jié)構(gòu)型式為路中高架三層側(cè)式站臺車站，采用獨柱墩雙層大懸臂蓋梁設(shè)計，下層蓋梁為車站二層站廳層主承重結(jié)構(gòu)，上層蓋梁為主線軌道梁及其兩側(cè)站臺梁支撐結(jié)構(gòu)。車站主體施工時先完成上層蓋梁，待軌道梁和站臺梁施工完成后再施工下層蓋梁懸臂部分以及車站二層廳層結(jié)構(gòu)，由于主體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在較大差異，現(xiàn)澆支架無法通用，需多次搭拆方能滿足施工要求。

站臺梁與軌道梁平面投影位置存在交叉，站臺梁部分結(jié)構(gòu)位于軌道梁正上方，需待軌道梁完成后方可施工。根據(jù)車站結(jié)構(gòu)功能劃分需求，軌道梁和站臺梁均采用簡支梁和連續(xù)梁交錯布置方式，兩者跨度布置不一，需待軌道梁全部施工完成后方可施工站臺梁，嚴(yán)重制約車站施工進(jìn)度。車站站臺梁上設(shè)置有鋼結(jié)構(gòu)雨棚，車站范圍內(nèi)的接觸網(wǎng)掛柱設(shè)置在雨棚橫梁上，鋼結(jié)構(gòu)雨棚主體結(jié)構(gòu)能否如期完成將直接影響地鐵供電系統(tǒng)調(diào)試。

按照溫州S1線同類型車站以往施工經(jīng)驗，車站鉆孔樁、承臺、墩柱、蓋梁、軌道梁、站臺梁、鋼結(jié)構(gòu)雨棚以及雨棚頂面現(xiàn)澆混凝土和防水施工合理工期至少需要24個月，按照常規(guī)施工組織方法施工車站將無法如期完成，需采取非常規(guī)的施工組織方法，各部位同步施工以節(jié)約工期。

(4) 項目工期緊張，臨時設(shè)施投入大，施工成本高

項目工期緊張，其中高架橋梁和車站主體結(jié)構(gòu)工期僅為9個月，且跨春節(jié)期間，實際有效作業(yè)時間極為有限，需在7個月內(nèi)完成橋梁鉆孔樁到橋面附屬結(jié)構(gòu)施工全部工序，工序轉(zhuǎn)換時間極短，橋梁下部結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)同步施工貫穿整個項目生產(chǎn)周期，人員、機(jī)械設(shè)備以及臨時設(shè)施投入量大，無法正常循環(huán)利用，部分臨時設(shè)施投入僅僅使用一次，施工隊伍作業(yè)時間僅為數(shù)月，施工成本極高，施工單位難以承受。

(5) 后續(xù)專業(yè)交叉施工影響土建施工

通信、電力、車站機(jī)電安裝、外立面裝修等施工與橋梁和車站主體結(jié)構(gòu)工期交叉，不可避免的存在干擾，影響土建后續(xù)施工，現(xiàn)場需做好工作面交接工作，盡可能為后續(xù)專業(yè)提前施工創(chuàng)造條件。

4 具體應(yīng)對措施

溫州市域鐵路S1線一期工程甌華站（不含）至雙甌大道站段項目工期緊、任務(wù)重，按照常規(guī)施工組織方法無法按期完成，若項目延期完成則將影響溫州S1線東段項目開通，影響巨大。溫州市鐵投集團(tuán)高度重視，成立專班負(fù)責(zé)推進(jìn)項目實施，從項目策劃階段開始，認(rèn)真研究項目特點，借鑒已有施工經(jīng)驗，充分利用既有有利條件，管控措施貫穿整個項目的實施過程，為項目快速順利實施創(chuàng)造一切有利條件。

通過設(shè)計優(yōu)化減少作業(yè)面干擾、通過組織協(xié)調(diào)充分利用既有支架和模板等資源加快施工進(jìn)度、通過工序優(yōu)化形成有效作業(yè)面提高作業(yè)效率、已完成結(jié)構(gòu)分段、分批交付后續(xù)專業(yè)施工，加強(qiáng)過程驗收工作縮短驗收手續(xù)時間等措施。

(1) 合理規(guī)劃，軌道交通與市政道路施工相結(jié)合，充分利用有利條件，節(jié)約工程投資。溫州S1線一期工程甌華站至雙甌大道段線路所在區(qū)域是甌江入海口靈昆島上的填海造田地段，地質(zhì)條件極差，在地基加固處理之前車輛無法正常通行，深厚軟土地質(zhì)對橋梁鉆孔樁和上部結(jié)構(gòu)箱梁現(xiàn)澆施工帶來很大挑戰(zhàn)，國內(nèi)在類似地質(zhì)條件下的項目往往采用搭設(shè)棧橋和施工平臺的方法施工下部結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)通常采用預(yù)制架設(shè)，施工措施費高、工期長、結(jié)構(gòu)物沉降控制難度大[4]。

根據(jù)項目的實際情況，結(jié)合市政路網(wǎng)規(guī)劃，S1線路與新建市政道路平行設(shè)置，橋墩設(shè)置在道路綠化帶中央，市政道路先于S1線開工，完成軟基加固和堆載預(yù)壓、路基經(jīng)過沉降后將場地交付給S1線施工，大大降低了施工便道、便橋施工成本。

(2) 加強(qiáng)與地方的協(xié)調(diào)，減少干擾因素，關(guān)鍵節(jié)點位置提前開工，為后續(xù)項目順利實施創(chuàng)造條件。靈昆特大橋292#~295#墩設(shè)計為（45+73+45）m連續(xù)梁，橋下市政道路橋梁設(shè)計為4孔（16+20+20+16）m跨空心板梁，左右2幅橋護(hù)欄間距小于主線橋梁承臺尺寸，受其影響，293#、294#墩后續(xù)施工將不得不搭設(shè)施工平臺，施工費用高，工期長。為減小相互影響，市鐵投集團(tuán)提前與市政橋梁業(yè)主單位溝通協(xié)調(diào)，確定市政橋梁下部結(jié)構(gòu)施工完成后暫時停工，移交施工場地供S1線提前進(jìn)行橋梁下部結(jié)構(gòu)施工，交由S1線在建項目施工單位承擔(dān)施工任務(wù)，提前完成施工，消除了施工干擾，同時節(jié)約了投資。

(3) 采用標(biāo)準(zhǔn)化通用設(shè)計，減少主體結(jié)構(gòu)樣式，便于模板周轉(zhuǎn)倒用，降低施工成本。

標(biāo)段內(nèi)除個別跨道路梁跨外，簡支梁均采用30m和35m標(biāo)準(zhǔn)梁跨，25m、27m跨簡支梁結(jié)構(gòu)截面同30m簡支梁，等寬變高連續(xù)梁，連續(xù)梁以及簡支梁界面梁型與S1線在建項目梁型相同，同時統(tǒng)一了等高多跨連續(xù)梁與簡支梁梁高以及外側(cè)腹板斜率，做到外側(cè)模板可通用。項目開工后可充分利用既有模板資源，降低施工成本。

(4) 優(yōu)化上部結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少存在施工干擾的工作交界面，創(chuàng)造多點同步施工條件。主橋等寬變高連續(xù)梁工序復(fù)雜，施工周期長，為加快施工進(jìn)度，將主橋（40+60+40）m跨路等寬變高連續(xù)梁由原設(shè)計掛籃懸澆施工改為支架法現(xiàn)澆施工。設(shè)計階段充分考慮連續(xù)梁與簡支梁工作交界面的相互干擾影響，通過對連續(xù)梁邊墩梁端構(gòu)造和預(yù)應(yīng)力調(diào)整的優(yōu)化，設(shè)置梁端后澆帶或?qū)⑦吙珙A(yù)應(yīng)力調(diào)整為梁內(nèi)單端張拉，加大張拉作業(yè)空間，連續(xù)梁相鄰跨簡支箱梁可同步進(jìn)行施工，待所有預(yù)應(yīng)力施工完成后再澆筑連續(xù)梁梁端后澆帶。車站軌道梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜，原設(shè)計為梁端張拉，通過設(shè)計優(yōu)化，將4×20m軌道梁預(yù)應(yīng)力張拉端由梁端調(diào)整至橋面，將20m簡支軌道梁由預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁調(diào)整為普通鋼筋混凝土梁。工作交界面相互影響因素消除后，可多工點同步開展施工，形成連續(xù)作業(yè)面。

(5) 使用新設(shè)備 、優(yōu)工藝、加快工序無縫銜接，促進(jìn)度。率先投入智能張拉、壓漿、滾焊機(jī)等新型設(shè)備；連續(xù)梁(45+73+45)m邊跨預(yù)應(yīng)力束由雙端張拉優(yōu)化為單端張拉、5×35m道岔連續(xù)梁梁端后澆帶厚度調(diào)整、軌道梁由梁端張拉優(yōu)化為梁面張拉、帽梁預(yù)應(yīng)力束布置調(diào)整等方案，提高功效，加快進(jìn)度。車站和軌道梁施工，采取平行作業(yè)，車站附屬用房進(jìn)行分區(qū)同步施工，土建和鋪軌分段施工；站臺層和鋼雨棚平行交錯施工，使各專業(yè)施工作業(yè)面連續(xù)。

(6) 重復(fù)利用現(xiàn)場有利條件，大膽采用新工藝、新方案，促進(jìn)現(xiàn)場施工進(jìn)度。軌道交通施工場地位于在建市政道路路基上，由于地質(zhì)情況特殊，路基雖經(jīng)過堆載預(yù)壓，承載力可滿足要求，但仍然一直在緩慢下沉，處于相對不穩(wěn)定狀態(tài)，上部結(jié)構(gòu)箱梁現(xiàn)澆施工通常采用雙層貝雷梁支架方案，支架鋼管直接支撐在承臺上，雖方案較成熟，但費時費力，施工成本高。經(jīng)過充分研究論證，箱梁現(xiàn)澆支架設(shè)計考慮充分利用既有路基條件，路基雖然一直在下沉，但經(jīng)過數(shù)據(jù)觀測分析，其下沉速度不足以對現(xiàn)澆混凝土凝固過程和結(jié)構(gòu)線型造成影響，在經(jīng)過支架堆載預(yù)壓試驗驗證后，大膽采用多跨單層貝雷梁支架和盤扣式支架施工主線鐵路簡支梁、多跨連續(xù)梁以及車站軌道梁、站臺梁和大懸臂蓋梁，首創(chuàng)了在深厚軟土地質(zhì)條件下市域鐵路上部結(jié)構(gòu)箱梁采用現(xiàn)澆施工的先例，較大程度降低了施工安全風(fēng)險，從而加快了工程進(jìn)度，節(jié)約了工程投資。

(7) 車站采用立體交叉施工方式，車站大懸臂蓋梁與軌道梁、站臺梁同步施工，全面采用鋼管立柱+型鋼或者貝雷梁支架結(jié)構(gòu)體系，蓋梁支架與軌道梁支架同步搭設(shè)，鋼筋、模板同步施工，軌道梁主體鋼筋綁扎與蓋梁混凝土澆筑基本同步完成，縮短工序時間差，蓋梁混凝土澆筑完成后等待臨期期間完成支座安裝、梁端鋼筋補(bǔ)齊等作業(yè)，待蓋梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后可立即澆筑軌道梁混凝土，做到了工序交接時間零等待；軌道梁施工完成后，支架通過精軋螺紋吊桿整體下放，簡單調(diào)整后直接用作站廳層現(xiàn)澆施工用支架，節(jié)約了安裝、拆除時間，軌道梁下方的站廳層可提前施工，縮短了總體工期。

5 項目實施效果

項目施工過程中，建設(shè)單位靠前指揮，業(yè)主代表駐點堅守施工一線，組織設(shè)計、施工、監(jiān)理研究優(yōu)化工序，梳理施工工序轉(zhuǎn)換流程；積極協(xié)調(diào)土建與鋪軌、機(jī)電、設(shè)備安裝各專業(yè)人員，實時管控人力、物力、材料、設(shè)備及構(gòu)配件信息配置。經(jīng)過各參建單位共同努力，2019年5月3日實現(xiàn)梁通，5月10日實現(xiàn)車站主體結(jié)構(gòu)完工，6月10日實現(xiàn)軌通，7月5日實現(xiàn)電通，2019年9月28日S1線東段空載試運行，此次永中、機(jī)場、靈昆、甌江口、甌華、雙甌大道6個車站的開通，為溫州軌道交通S1線53.5km順利實現(xiàn)全線貫通運營打下堅定基礎(chǔ)。

6 小結(jié)

溫州S1線甌華站至雙甌大道站段工程的順利完成，充分證明了通過對項目的認(rèn)真研究分析，超前謀劃，充分利用現(xiàn)場有利條件，為施工單位營造良好的施工環(huán)境，通過參建各方的共同努力，類似硬骨頭項目是有條件完成的，項目的安全、質(zhì)量與工期是有保障的。需要注意的是，在此條件下，應(yīng)該選擇實力強(qiáng)，有擔(dān)當(dāng)?shù)氖┕挝怀袚?dān)任務(wù)，同時在工程造價方面應(yīng)單獨對待，施工單位只有在有著合理利潤的前提下才有動力，本項目的成功案例可以供同類型項目作參考。