地鐵車站蓋挖逆作法施工

1、當擬建的城市地鐵車站所在位置在短期內可以利用地面車道、人行道和綠地等進行暫時的、部分的交通道路改移時,可選用蓋挖逆作法進行施工。這種先施作車站周邊圍護樁和結構主體樁、柱,然后將結構蓋板(梁、板結構置于樁(圍護樁、柱(鋼管柱或鋼筋混凝土柱之上,自上而下完成土方開挖并施作邊墻、中隔板及底板等車站主體結構的施工方法,曾在北京地鐵復八線的永安里站、天安門東站率先使用,在安全、工期、質量和環(huán)境影響上有明顯優(yōu)勢。近年來北京地鐵新線上的白石橋、動物園、中關村等站,也采用蓋挖逆作法,其社會效益和經濟效益被廣泛承認。1蓋挖逆作法的施工特點11地鐵車站蓋挖逆作法的前提條件是地面有交通道路改移的條件,可以在較短時間

2、內完成樁、柱和蓋板,從而能較快恢復原有地面交通狀態(tài);2根據路面情況,可分段施工,也可分左右兩幅先后施工,交通道路改移靈活;3與明挖深基坑相比,其開挖、二襯施作過程都自上而下,結構自身的蓋板、中隔板就是基坑的水平支撐,從而降低了結構施工風險和環(huán)境風險;4在蓋板和中隔板下方施工,給操作者提供了一個較為安全的施工環(huán)境;5操作空間大,便于小型機械設備的配套使用;6噪聲、粉塵被隔離,降低了對環(huán)境的污染和對居民的干擾;7出土、進料靈活,可選擇車站出入口或風道緊貼車站主體設置豎井,也可直接在蓋板上預留施工洞,從而縮短了運輸距離;8無冬、雨季施工要求。2車站蓋挖逆作法的基礎類型蓋挖逆作法的周邊圍護結構可采用鉆

3、孔灌注樁和條形基礎樁兩種型式,結構中柱可采用鉆孔灌注樁基礎2,也可采用條形基礎3(見圖1、2。所有條形基礎都設置于用淺埋暗挖法先行修建的小導洞內。3地鐵車站蓋挖逆作法施工順序簡言之,蓋挖逆作法的施工順序為:一柱、二蓋、三板、四墻、五底。一柱:先施作圍護樁(柱護壁(摩擦樁或條形基礎樁,同時施作結構鋼管柱(或鋼筋混凝土柱。二蓋:將蓋板置于圍護樁和中柱之上,為了使樁連成一體,樁上設冠梁。這里蓋板的概念,實際上是由周邊梁結構和柱上縱橫的梁結構及蓋板結構均置于地鐵車站蓋挖逆作法施工劉昌用,郜強(中鐵隆工程有限公司,四川成都610000摘要:對蓋挖逆作法施工特點、基礎類型、施作順序進行全面介紹,對關鍵技術

4、作了較詳細的分析,并列舉了蓋挖逆作法實施過程中容易被忽略的問題。關鍵詞:地鐵車站;蓋挖逆作法施工;交通道路改移;鉆孔灌注樁基礎;條形基礎;關鍵技術中圖分類號:U231.4文獻標志碼:B文章編號:1009-7767(201001-0095-04Analysis of Top-Down Inverse Construction Method for a Subway StationLiu Changyong,Gao Qiang圖1條形基礎示意圖圖2樁基基礎示意圖地模之上而組成的梁板結構。三板:開挖第1層土方后施作中隔板。在地模上綁扎中隔板鋼筋,澆筑中隔板混凝土(中隔板也是梁板結構。一般情況,利用出

5、入口或風道位置,緊貼車站結構設置豎井,破樁開挖馬頭門進入車站第1層進行土方開挖和二襯作業(yè)。四墻:用不帶動力的移動式邊墻支架(專門設計逐段澆筑邊墻混凝土。五底:在完成第1層土方、中板、邊墻后,施作車站第2層土方、底板及邊墻。第3層仍照此順序進行。3.1分段施工順序將車站分成45段施作,每段之間設沉降縫,施工步序如圖3所示(以條形基礎類型為例,選自北京天安門東站3。3.2分幅施工順序在交通導改允許情況下,可將車站左、右兩幅先后施工,其施工步序如圖4所示(以樁基礎類型為例,選自北京動物園車站2。4蓋挖逆作法的關鍵技術蓋挖逆作法是由若干簡單、原始的技術巧妙地有機地組合,從而形成一套完整的甚至是完美的施

6、工工法。4.1確保車站防水系統(tǒng)和結構鋼筋完整、連續(xù)的技術確保整個車站防水系統(tǒng)和結構鋼筋的完整和連續(xù)是第1個關鍵技術。它通過地模預留溝槽和回填溝槽來實現(xiàn)(見圖53。4.2高標準的地模施作技術4.2.1水泥砂漿地膜a小導洞內施作條形基礎b在條形基礎上施作邊樁和中柱c將蓋板置于樁柱之上d恢復地面交通,開挖第1層土方e在地模上施作第1層中板,開挖2層土方f在地模上施作第2層中板,開挖3層土方g施作底板、邊墻,完成車站主體結構圖3條形基礎蓋挖逆作法施工步序圖 地模的質量標準(見表1 4.2.2地模施工程序(見圖64.2.3其他地模型式近年來有的施工單位在夯實地面之上用竹膠板配合加氣磚砌溝槽的辦法,也取得

7、了較好的效果。4.3鋼管柱的加工、運輸、吊裝就位技術天安門東站對在條形基礎上安裝鋼管柱,有一套完整的工藝流程和驗收標準。動物園車站對旋挖樁基座定位有詳細的操作細則。4.3.1鋼管柱的制作精度要求(見表234.3.2鋼管柱吊裝就位在分段加工制作、整體拼接吊裝、一次性安裝就位過程中,應高度關注垂直誤差、標高誤差和軸線位移。在條形基礎上的鋼管柱底座定位,如圖7所示3。4.4鋼管柱置于樁基之上的安裝技術動物園車站為確保中柱在車站底板結構以下的覫1500樁基與上部覫800鋼管柱的連接及其整體性、垂直度、牢固性以及安裝精度和操作者的安全,采用了鋼套管由地面自上而下分兩部制作,外法蘭連接,鋼套管外露長度不小

8、于500mm (壁厚20mm ,分兩部分安裝的方法。即樁基部分鋼套管與樁基鋼筋籠焊在一起同時放入孔內,樁基以上部分鋼套管分節(jié)連接后與樁基鋼套管連接(見圖8,選自北京動物園車站2。 4.5鋼管內混凝土灌注技術天安門東站采用管內混凝土連續(xù)拋落無振搗澆序號項目允許偏差/mm 檢測頻率檢測方法1234厚度平整度底板梁底中線標高梁槽寬度±105±5+2001點/100m 21點/20m 1點/20m 1點/20m鋼尺靠尺水平儀鋼尺表1地膜質量標準圖6地模施工程序 收稿日期:2009-08-17作者簡介:劉昌用(1940-,男,貴州安順市人,享受政府特殊津貼高級工程師,鐵道部有突出貢獻

9、科技專家,長期從事山嶺隧道、城市地鐵工程實踐和施工技術研究。筑并配合上部振搗,動物園站采用導管澆筑自下而上、邊振搗邊拔導管(導管直徑300mm ,振搗棒長度大于鋼管高度方法。兩站均選擇C40無收縮混凝土,摻12%U 型微膨脹劑,塌落度為2024cm 。4.6邊墻混凝土及施工縫澆筑技術4.6.1采用鋼桁架模板邊墻臺車自制的移動式無動力鋼桁架模板邊墻臺車(見圖93剛度大、移動就位快、抗變形能力強,每次澆筑810m ,泵送入模。4.6.2施工縫處的混凝土澆筑蓋挖逆作法施工地下各層邊墻混凝土,都存在著邊墻頂部水平施工縫的處理難題。采取的措施是在施工縫下部澆筑混凝土時,為使其密實利用臺車上預留的位置澆筑

10、成一假牛腿,待混凝土初凝后及時鑿平補齊(見圖103。4.7確保深基坑、高邊墻結構安全的技術因行車及設備等需要,蓋挖逆作車站底層建筑高度均在6.5m 以上,為確保底層深基坑開挖和高邊墻穩(wěn)定安全,必須采取橫向支撐或樁錨加固技術。當土質較好,也可采取分段跳槽開挖預留兩側馬道或土柱支撐的辦法。5蓋挖逆作法實施過程中容易被忽視的問題1二襯邊墻必須與底板連在一起同時施作,不留工作縫(因該處承受負彎矩;2梁板結構和邊墻的外露面、迎水面都必須確保規(guī)范要求的保護層厚度,尤其是梁板結構大面積外露面的保護層,對結構鋼筋不被銹蝕起著重要作用;3地模的穩(wěn)固性、平整度、光潔度、標高、梁槽寬度必須與結構尺寸吻合,并確保脫模

11、后結構表面光滑;4工作縫應預留注漿管,同時重視后澆帶的預留和澆筑;5邊墻頂部水平施工縫處澆筑的“假牛腿”混凝土初凝后及時鑿平補齊;6時間效應、降水效應、群洞效應對結構不均勻沉降都有較大影響,所以必須要做好沉降縫,避免結構發(fā)生不均勻沉降時受到內傷;7增設出土通道,提高機械開挖、運輸、起吊能力,以解決蓋挖逆作法出土慢的問題。參考文獻:1陳小雄.蓋挖逆作地鐵車站的結構特點J.現(xiàn)代隧道技術,2002(4:27-32.2北京市政建設集團有限公司,北京交通大學.北京地鐵車站蓋挖逆作法施工關鍵技術研究R.北京:北京市政建設集團有限公司,2008:16,57.3劉昌用,范國文,張國亮,等.北京地鐵天安門東站條形基礎圍護結構蓋挖逆作法設計施工技術研究R.北京:中鐵隧道集團,北京市地鐵公司,1998:10-85.北京2015年新線建成地鐵再投1900億2009年起至2015年,北京地鐵共計需投入1900億元。據北京市基礎設施投資公司消息,2009年,北京軌道交通在施線路將達13條