宏伊大廈裙房施工與地鐵2號(hào)線河南中路站風(fēng)井改造

1、宏伊大廈裙房施工與地鐵2號(hào)線河南中路站風(fēng)井改造摘要介紹某施建于地鐵上方的建筑的施工難點(diǎn)和特點(diǎn),并對(duì)施工過程及其監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)展了詳細(xì)的介紹,為類似工程提供經(jīng)歷。關(guān)鍵詞地鐵;改造;施工技術(shù);監(jiān)測(cè)上海宏伊大廈工程地處南京路步行街東端,其平面如圖1所示。規(guī)劃紅線范圍中北側(cè)包含了地鐵2號(hào)線河南中路站的3號(hào)出入口、風(fēng)機(jī)房、風(fēng)井構(gòu)造。本工程中裙房在原風(fēng)機(jī)房上部建造鋼構(gòu)造與主體構(gòu)造連接,如圖2所示。因鋼構(gòu)造直接“蹲在地鐵風(fēng)機(jī)房上部,故如何有效地控制地下構(gòu)造沉降成為施工中的重點(diǎn)。1工程難點(diǎn)和特點(diǎn)(1)緊靠地鐵,施工要求高地鐵2號(hào)線河南中路站是從浦東到浦西的第1站,保護(hù)等級(jí)為特級(jí),地鐵公司給的控制指標(biāo)為:地鐵構(gòu)造最

2、終絕對(duì)沉降、隆起及程度位移量5;施工引起的構(gòu)造變形0.5/。(2)新構(gòu)造的改造需確保風(fēng)機(jī)房的正常功能地鐵2號(hào)線河南中路站建成于1999年,新構(gòu)造所覆蓋范圍為車站新風(fēng)井、排風(fēng)井及事故風(fēng)井,其承擔(dān)了地下車站主要的通風(fēng)換氣功能。宏伊大廈工程裙房有小局部位于地鐵風(fēng)機(jī)房上部。其地下局部為地鐵物業(yè)用房,其中包括風(fēng)機(jī)設(shè)備房、消聲設(shè)備等,地上局部為2個(gè)風(fēng)井,其中北側(cè)較大風(fēng)井為新風(fēng)井及事故風(fēng)井。改造工程范圍平面覆蓋整個(gè)紅線以內(nèi),立面中涉及地鐵頂板以上所有覆土挖除、風(fēng)井鑿除等工作。地鐵公司要求,施工過程中不得有雨水、塵土、物體等進(jìn)入風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)部,以免危害設(shè)備正常運(yùn)行。(3)大體積土體卸載帶來地下風(fēng)機(jī)房構(gòu)造上浮的風(fēng)險(xiǎn)

3、經(jīng)過對(duì)地鐵2號(hào)線河南中路車站局部圖紙的研究發(fā)現(xiàn):地下風(fēng)機(jī)房構(gòu)造無(wú)樁基,構(gòu)造屬于抗浮箱體設(shè)計(jì)。地下2層,埋深約14,底板厚1.8。經(jīng)圖紙研究及現(xiàn)場(chǎng)勘察,在地鐵下部構(gòu)造頂板上平均覆土1.8,挖土面積約5082。經(jīng)計(jì)算挖除覆土約1650,假設(shè)一次性挖除,將對(duì)地下構(gòu)造產(chǎn)生較大的不均勻沉降。(4)限時(shí)開挖和根底梁限時(shí)施工要求高土方開挖采用分區(qū)分塊,并和鋼筋混凝土根底梁穿插結(jié)合施工。地鐵公司要求,挖除覆土后構(gòu)造頂板不得長(zhǎng)時(shí)間暴露在外,根底梁限時(shí)48內(nèi)完成。因場(chǎng)地位置特殊,混凝土澆搗難度大。根底梁施工完畢之后要求立即回填砂袋以保持土體平衡,模板、支撐先埋在砂土中,對(duì)后續(xù)施工帶來費(fèi)事。(5)上部鋼構(gòu)造加載過程

4、中須保持根底(風(fēng)機(jī)房)的平衡受力狀態(tài)不受影響在上部構(gòu)造施工過程中,為保持根底所受荷載根本不變,需要同步卸載減壓。以到達(dá)施工過程中加減荷載的平衡,保證地下構(gòu)造平安。鋼構(gòu)造施工過程中,鋼柱、鋼梁安裝需考慮到臨時(shí)的集中荷載對(duì)下部構(gòu)造產(chǎn)生的作用力,因此要防止集中方向安裝。2施工指導(dǎo)原那么2.1信息化施工,掌握變形數(shù)據(jù)地鐵公司所要求的0.5/之內(nèi)的變化控制量對(duì)于普通的建筑工程來說是近乎苛刻的要求。三、四等水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x的允許誤差就已經(jīng)是0.5的6倍之多,根本無(wú)法測(cè)得準(zhǔn)確而又細(xì)微的沉降變化。因此我們使用一級(jí)精細(xì)水準(zhǔn)儀進(jìn)展1天2次以上沉降觀測(cè),將數(shù)據(jù)進(jìn)展整理分析,以指導(dǎo)下一步的施工。2.2施工不能影響地鐵正常工

5、作風(fēng)井作為貫穿地上地下的構(gòu)造局部,在改造過程中將鑿除其上部圓筒形鋼筋混凝土構(gòu)造墻,并將原先2個(gè)風(fēng)井(新風(fēng)風(fēng)井和事故風(fēng)井合并在同一風(fēng)井,但通風(fēng)管路不同)改造成為新風(fēng)、排風(fēng)、事故3個(gè)各自獨(dú)立的風(fēng)井。為保證地鐵車站通風(fēng)量及其質(zhì)量,我們?cè)谑┕ぶ信c地鐵公司進(jìn)展充分的溝通,采取夜間施工。待每日末班車駛離之后開始施工,次日首班車之前30收工,并去除垃圾。確保施工過程中不影響地鐵的使用。鑿除采用由內(nèi)而外的鑿除方式,在風(fēng)井內(nèi)部用槽鋼梁挑腳手架,從圓筒內(nèi)部向外鑿除,以防止磚、混凝土碎塊掉落到風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)部造成設(shè)備損壞。待風(fēng)井上部構(gòu)造鑿除后,新風(fēng)井構(gòu)造按設(shè)計(jì)圖暫時(shí)用空心磚砌至一定高度。2.3分區(qū)施工,集中人力速戰(zhàn)速?zèng)Q對(duì)

6、土方開挖及根底梁施工進(jìn)展分區(qū)設(shè)置,結(jié)合變形觀測(cè)數(shù)據(jù)合理安排工作量。事先按照挖土量、復(fù)雜程度并考慮最正確施工線路,將整個(gè)施工區(qū)域分為4個(gè)區(qū)塊。由具有常年構(gòu)造施工經(jīng)歷的人員施工,挖土與根底梁施工穿插進(jìn)展。確保根底梁從挖土、上排架、支模、鋼筋籠制作到完成混凝土澆搗時(shí)間不超過48。按計(jì)算,新建鋼筋混凝土根底梁的重量與被挖除覆土重量尚有一定差距,必須在根底梁完成后,及時(shí)回填砂袋,以保持構(gòu)造受力平衡,并適當(dāng)加壓為下一分區(qū)施工創(chuàng)造條件。2.4構(gòu)造施工,邊造邊挖為減小上部荷載,裙房此部位設(shè)計(jì)為6層鋼構(gòu)造,樓板為壓型鋼板加配筋陶粒混凝土。施工前經(jīng)過詳細(xì)計(jì)算,構(gòu)造荷載約為15500,折算每層約2600。原覆土重量

7、按照平均1.8深,5082約為16500。構(gòu)造施工是一個(gè)逐步加載的過程,為到達(dá)荷載平衡,必須在上部構(gòu)造施工過程中同步挖除根底梁下方后加載的砂袋等。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.3施工方案3.1設(shè)置測(cè)量方案對(duì)于地下構(gòu)造沉降測(cè)量,我部專門制訂相適應(yīng)的測(cè)量方案,由富有地鐵監(jiān)測(cè)經(jīng)歷的專業(yè)分包進(jìn)展。沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置于地下風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi),每根立柱均設(shè)1點(diǎn),共19點(diǎn)。開工前兩周開始進(jìn)展初始沉降觀測(cè),以理解常規(guī)狀態(tài)下的沉降變化。改建施工開始后,監(jiān)測(cè)頻度增加。形成日?qǐng)?bào)表、周報(bào)表、月報(bào)表。施工進(jìn)程根據(jù)報(bào)表提示隨時(shí)采取相應(yīng)變更。3.2分區(qū)施工設(shè)置因地下情況復(fù)雜,優(yōu)先考慮在風(fēng)井處(整個(gè)施工區(qū)域東側(cè))施工,西邊的根底梁稍后進(jìn)展。因?yàn)?

8、個(gè)風(fēng)井處的覆土較少,而且從構(gòu)造圖看,有1根主要的根底梁由南向北穿過風(fēng)井,并影響到其他主要梁的成型,應(yīng)先完成。先完成風(fēng)井處,一方面可盡量減小風(fēng)機(jī)房上部的卸載,另一方面也可在以后施工中有效防止對(duì)風(fēng)井的影響。因此,總體上將施工區(qū)域分為4區(qū)塊,東邊按照順序123區(qū)域先施工,西邊4區(qū)后開挖。3.3風(fēng)井施工風(fēng)井的構(gòu)造改造分2次完成,在根底梁施工階段先完成地下局部及地上23高度內(nèi)的磚混構(gòu)造;待上部鋼構(gòu)造完成后,繼續(xù)進(jìn)展并最終形成完好的構(gòu)造。根底梁施工階段,可在風(fēng)井出地面的局部上方暫時(shí)做出通風(fēng)口、設(shè)臨時(shí)屋蓋。3.4風(fēng)井保護(hù)措施在風(fēng)井打鑿和改造中,在風(fēng)井內(nèi)外搭設(shè)防護(hù)架、腳手架,上部用彩鋼板設(shè)置臨時(shí)屋蓋,既保證進(jìn)

9、出風(fēng)通暢,又防止雨水侵入。并在坑內(nèi)和風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)砌筑一些擋水墻,到達(dá)防水、防墜物的作用。另在風(fēng)井洞口上滿蓋5050網(wǎng)眼鋼板網(wǎng),防止異物進(jìn)入風(fēng)井。3.5根底梁施工根據(jù)構(gòu)造設(shè)計(jì)圖中梁的布置,以及有關(guān)構(gòu)造施工標(biāo)準(zhǔn),將根底梁按次序編號(hào),依次施工。原那么上先完成主梁,后完成次梁,減少施工縫,保證主梁的完好性。3.64號(hào)區(qū)塊開槽挖土根底梁施工西側(cè)根底梁施工時(shí)采取開槽挖土的方法,按根底梁的高度確定挖土的深度,根底梁完成后宜回填砂袋和覆土。3.7新樓板暫緩施工,作為取土口新構(gòu)造底層樓板暫緩施工,相應(yīng)部位預(yù)留插筋。在上部鋼構(gòu)造施工時(shí),每完成一層,便挖除一定厚度的覆土或取出一定量的砂袋,維持風(fēng)機(jī)房受力平衡。在覆土全部

10、挖出、做好防水工程后再施工封閉。3.8合理安排鋼構(gòu)造施工,防止集中荷載在鋼構(gòu)造施工的同時(shí)進(jìn)展挖土卸載施工,但是還應(yīng)防止鋼柱安裝出現(xiàn)集中在一邊的情況。施工過程中合理安排鋼柱鋼梁施工順序,從角到邊均布加載。4施行效果4.1基坑開挖前期施工對(duì)地鐵風(fēng)井監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析基坑開挖前經(jīng)歷了4個(gè)施工階段(基坑圍護(hù)、工程樁、加固、預(yù)降水),施工對(duì)地鐵風(fēng)井產(chǎn)生的影響如圖3所示。由圖3可見,風(fēng)井變形呈隆起趨勢(shì),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況分析,本階段鉆孔灌注樁施工與圍護(hù)連續(xù)墻接縫加固同時(shí)進(jìn)展施工,由于加固施工注漿壓力比較大,周邊土層受到高壓旋噴破壞,風(fēng)井呈明顯隆起趨勢(shì),最大隆起點(diǎn)如17,最大累計(jì)隆起量達(dá)4.6,該風(fēng)井變化較為均勻,臨近

11、測(cè)點(diǎn)差異沉降量不大,且變形曲線較為平緩,無(wú)突變等情況。4.2基坑開挖施工對(duì)地鐵風(fēng)井監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析從圖4可以看出,地下風(fēng)井構(gòu)造沉降較為均勻。累計(jì)量較大的11點(diǎn)最大隆起量超過6.4。從圖中還可看出,地下風(fēng)井構(gòu)造隆起趨勢(shì)為,從基坑開挖前期就有隆起現(xiàn)象。根據(jù)工況分析原因,開挖初期,風(fēng)井構(gòu)造因受土層變形摩擦,局部呈隆起狀;隨著基坑內(nèi)土方的大量卸載,土體壓力的釋放和土體應(yīng)力場(chǎng)的改變,風(fēng)井構(gòu)造最終表現(xiàn)為較明顯的隆起趨勢(shì)。據(jù)實(shí)際分析,一般開挖至2、3層土?xí)r,風(fēng)井構(gòu)造隆起到達(dá)峰值,此后逐步有沉降趨勢(shì)。4.3風(fēng)井構(gòu)造施工階段監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析從圖5可以看出,地下風(fēng)井構(gòu)造沉降較為均勻。累計(jì)量較大的11點(diǎn)最大隆起量超過6.2。從圖5還可看出,地下風(fēng)井構(gòu)造變化趨勢(shì)為,隨著地上風(fēng)井構(gòu)造的不斷增加,地下風(fēng)井構(gòu)造不斷表現(xiàn)為下沉趨勢(shì)。根據(jù)工況分析原因,地上風(fēng)井構(gòu)造不斷增加,給地下構(gòu)造帶來