部分頂板先做在軌道交通建設(shè)中的應(yīng)用

李軍LI Jun

（中鐵十五局集團(tuán)城市軌道交通工程有限公司，徐州 221008）

0 引言

近年來，隨著城市化的發(fā)展，城市交通壓力越來越大，軌道交通作為解決城市交通擁堵的重要措施之一，其建設(shè)工程量逐年增加，目前全國已有40 個城市開通運營軌道交通，而已有地鐵運營的城市也在不斷建設(shè)新線路和延長線路。地鐵線路是連接城市各個商業(yè)區(qū)和生活區(qū)的紐帶，在規(guī)劃時許多線路都要穿過建筑密集區(qū)，地下車站也往往設(shè)在重要交通路口，這樣無形中給車站施工造成很多困難。

一般情況下，交通路口管線比較密集交錯，施工時需要多次改遷，然而地面交通壓力較大不允許地面交通斷交施工。明挖順做法以及蓋挖法[1]均需要頻繁地導(dǎo)改道路，一般的箱梁蓋板由于體積及承載力的要求無法滿足，因此采用先做一段頂板，在頂板上方敷設(shè)各類管線的施工方法，將道路導(dǎo)改到頂板上方，實現(xiàn)可兼顧地面道路交通，又減少遷改工作量，且可持續(xù)至車站施工結(jié)束。

1 工程概況

以蘇州軌道交通6 號線蘇站東路站為例，車站位于蘇站東路與江宇路交叉口，沿江宇路路中呈南北向布置，為地下三層島式站臺車站。車站一共設(shè)計布置4 個出入口、3組風(fēng)亭，其中3 號出入口與I 號、II 號風(fēng)亭合建，均位于蘇站路與江宇路交叉路口東北側(cè)；2 號出入口與III 號風(fēng)亭合建，位于蘇站路與江宇路交叉口東南側(cè)婁門派出所地塊內(nèi)；4 號出入口位于蘇站路與江宇路交叉口西北側(cè)官瀆大廈地塊內(nèi)；1 號出入口為遠(yuǎn)期預(yù)留出入口。

蘇站東路站周邊地下管線較多，現(xiàn)狀管線主要為江宇路與蘇站東路交叉路口的市政管線，主要現(xiàn)狀管線見表1所示。

表1 蘇站東路站主要管線

2 先做頂板設(shè)計

車站主體結(jié)構(gòu)施工期間，為不中斷交通設(shè)置蘇站東路與江宇路交叉路口臨時道路，并架設(shè)臨時便橋跨蘇站東路站。先做段頂板下沉布置，跨基坑管線沿東西向布置在先做頂板上方，具體見圖1 所示。先做段頂板通過地下連續(xù)墻頂?shù)墓诹号c地下連續(xù)墻連接，頂板兩端支撐在地下連續(xù)墻上，同時輔以頂板下12 跟立柱樁支撐，可有效減少由于地面車輛荷載造成的頂板下沉。

3 施工工藝及重難點分析

3.1 施工工藝

根據(jù)設(shè)計和規(guī)范要求結(jié)合現(xiàn)場實際條件擬定先做段施工順序如圖2 所示。

施工時，先將道路一側(cè)臨時封閉，將先做段區(qū)域范圍內(nèi)的管線臨時改遷到不影響施工的道路一側(cè)，然后施工地下連續(xù)墻以及立柱樁和降水井等。地墻完成后為保證墻縫止水效果需要在墻縫處施工高壓旋噴止水，然后進(jìn)行土方開挖，無冠梁的兩側(cè)放坡施工并噴射混凝土護(hù)坡。開挖至頂板底設(shè)計標(biāo)高后，澆筑墊層鋪設(shè)頂板底模，之后綁扎頂板及冠梁鋼筋然后澆筑頂板混凝土。

先做頂板施工完成后在其上方敷設(shè)各類管線的管溝，同時與基坑外側(cè)的改遷線路連接，然后覆土回填，另一側(cè)預(yù)制箱梁安裝后恢復(fù)道路路面。路面恢復(fù)后圍蔽其他施工區(qū)域進(jìn)行剩余圍護(hù)結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)的施工。

底板下方的土方隨基坑其余土方一起開挖，見底后自下向上依次施工車站底板、側(cè)墻、中板等結(jié)構(gòu)。

3.2 施工重難點分析

3.2.1 安全方面

首先設(shè)計方面，先做段頂板由于重量大，下方需要設(shè)更多的立柱直撐。頂板跨度較大僅靠兩側(cè)的地墻承重?zé)o法滿足要求，并且頂板上方有車輛動荷載[2]，對頂板承重要求也較高，因此在頂板下方設(shè)置4×3 共計12 根直徑1200mm 立柱樁增加頂板穩(wěn)定性。

其次地面通行段由于兩側(cè)均為施工區(qū)域，需要設(shè)置防撞墻防止車輛意外進(jìn)入施工區(qū)域；

另外施工過程中還需要做到以下安全措施：

①土方開挖時需要用小挖機(jī)從鋪蓋下方向外倒土，因此鋪蓋下方和緊鄰鋪蓋處2 根鋼支撐必須要等到鋪蓋下土方挖到位后才能架設(shè)，因此開挖時需在基坑兩側(cè)同時裝土盡量早的清理完成鋪蓋下方的土方，給鋼支撐架設(shè)提供工作面。

②頂板下鋼支撐架設(shè)和主體結(jié)構(gòu)施工均需要使用大型吊車調(diào)運材料，由于靠近道路吊裝時需安排專人盯控起吊區(qū)域，嚴(yán)禁吊車吊物轉(zhuǎn)向從道路上方經(jīng)過。

③混凝土澆筑使用的地泵泵管懸吊高度較高，需要做好固定措施，且混凝土和易性要求高以免堵管?；炷了涠纫咭恍?，骨料不能離析，否則極易堵管，難以清理，并且有可能爆管存在較大安全隱患。

④由于頂板設(shè)計下沉了1.4m 再加上頂板厚0.9m，造成第一道鋼支撐跟頂板下沿的距離只有1.8m，鋼支撐架設(shè)安裝空間較小，最經(jīng)濟(jì)的做法是頂板預(yù)留吊環(huán)，如未設(shè)計有吊環(huán)鋼支撐拼裝時要使用短臂挖機(jī)，額外增加機(jī)械費用。

⑤由于地面一直存在有動荷載，主體結(jié)構(gòu)施工完成后，鋪蓋下方鋼管支架及盤扣架需要保持28 天以上才能拆除，且鋼立柱拆除時間也不宜太早。

3.2.2 質(zhì)量方面

除常規(guī)的質(zhì)量通病外，先做頂板施工中還存在的質(zhì)量問題及解決措施有以下幾個方面：

①先做段和后做段地墻接縫易發(fā)生滲漏水[3]等問題，由于先做段地墻為封閉，頂板完成后上部覆土恢復(fù)通車對地墻產(chǎn)生擾動，新老墻接縫處容易產(chǎn)生質(zhì)量問題。處理措施有一方面后施工的地墻加強(qiáng)刷壁措施，另一方面在接縫兩側(cè)地墻預(yù)埋注漿管及時注漿。

②由于先做頂板完成后需要回填頂板及兩側(cè)放坡土方，再開挖時對頂板防水預(yù)留防水接頭造成破壞。保護(hù)措施可以采用在接頭處多預(yù)留一段防水層，預(yù)留的卷材用聚苯板包裹一起澆筑，后續(xù)施工時清除掉表層砼及聚苯板即可；另一方面就是在接頭位置采取多重防水措施同時使用的方法增加防水效果，如在接縫處設(shè)置被貼式止水帶、鋼邊止水帶、接縫混凝土用水泥基滲透結(jié)晶、頂板下側(cè)墻和柱子跟頂板接縫處灌注微膨脹混凝土。

③由于頂板下方采用順做法自下而上施工，頂板下的立柱及側(cè)墻由于上下均有約束，增加鋼筋及混凝土施工難度易出現(xiàn)質(zhì)量問題。預(yù)留鋼筋機(jī)械連接上下對接困難，施工時采用上下方機(jī)械連接，在中間位置采用焊接連接。混凝土澆筑要求振搗密實，連接處混凝土澆筑空間較少，模板上的澆筑空洞需要用微膨脹混凝土封孔，否則容易產(chǎn)生縫隙漏水。

4 方案優(yōu)劣分析

①可兼顧車站連續(xù)施工和地面交通暢行。

蘇站東路站車站設(shè)計位于蘇站路與江宇路交叉口，路口四面距離小區(qū)民宅都很近，沿路口管線錯綜復(fù)雜，涉及雨污水、自來水、電力、燃?xì)?、弱電等。同時蘇站路又是主要的交通道路，很難實施斷交施工，周邊建筑物密集沒有空間新建導(dǎo)改道路，因此在車站上方道路位置采用半邊鋪蓋半邊頂板可以保證交通通行。

②管線集中布置遷改方便。

車站周邊各類管線密集，各個方面均有涉及，由于雨污水和自來水管徑較大，無法從鋪蓋的箱梁孔內(nèi)穿過，從車站外圍繞過大大增加了管線遷改的費用，因此設(shè)計先做一段下沉頂板，將各類管線集中在頂板處布置不但減少管線遷改的費用，還由于集中施工減少道路導(dǎo)改次數(shù)。

③施工難度增加。

相對于明挖施工，鋪蓋段施工增加的施工難度主要有以下幾方面：1）鋪蓋下方圍護(hù)結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻需要先施工，二期施工時接縫位置處理要求較高；2）頂板處立柱樁較多（設(shè)計4 排每排3 根），出土和架撐的空間較小，難度增加；3）先做頂板接縫處防水處理要求較高；4）結(jié)構(gòu)施工時側(cè)墻無法使用大鋼模，只能用木模板，加固用滿堂盤扣架加對撐桿，且混凝土澆筑只能使用地泵泵送。

④造價成本變化。

施工中增加的成本主要有：首先由于是暗挖，挖土需要增加挖機(jī)配合往外倒土，增加挖土費用。其次鋼支撐架設(shè)時不能使用吊車，需要兩臺挖機(jī)配合吊運直撐；最后是結(jié)構(gòu)施工時，鋼筋等材料不能一次吊到位，只能人工倒運增加費用。

同時也有以下幾方面成本節(jié)約：一是減少了交通導(dǎo)改次數(shù)，可以節(jié)約部分導(dǎo)改費用；二是管線遷改線路縮短，相比較繞基坑遷改大大減少了管線遷改工程量，并且管線一次遷改到位無需遷回，也節(jié)省了回遷的費用。

5 過程監(jiān)測及周邊環(huán)境影響

在監(jiān)控與測量的施工管理下，加強(qiáng)施工階段的周邊環(huán)境調(diào)查，使施工數(shù)據(jù)信息能夠得到較為全面的反映，以此為基坑施工及其管理提供必要的安全信息。蘇站東路站基坑開挖時周邊小區(qū)住房及西側(cè)官渡大廈均無沉降傾斜變形。先做頂板西側(cè)路面有部分下沉但是未對路面造成影響，先做段地墻傾斜均未超過設(shè)計預(yù)警值。

基坑變形監(jiān)測方面，從地下連續(xù)墻測斜及土體測斜數(shù)據(jù)來看，地墻變形主要發(fā)生在地面以下20-30m 位置，累積最大變形為35-50mm，符合規(guī)范允許范圍。墻頂位移累計20-30mm，立柱樁樁頂位移累計25-35mm。

6 總結(jié)

①采用部分頂板先做可以有效減少交通導(dǎo)改的次數(shù)，保障重要交通道路不斷交，減小地鐵施工對交通的影響。

②將穿過車站基坑的各類管線集成布置在先做段上方，一次性遷改到位簡化了周圍管線改遷方案，同時相比較繞基坑遷改的方案減少管線臨遷的工程量。并且先做段的管線即為永遷，減少管線恢復(fù)遷回的費用。

③施工中雖然會增加部分難度及費用，但是綜合效益良好，在有復(fù)雜交通及管線的地鐵車站施工時是比較好的解決方案。