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    與既有運(yùn)營車站十字換乘點(diǎn)的結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究

    2015-09-18 05:57:00
    建筑施工 2015年7期
    關(guān)鍵詞:木橋換乘號(hào)線

    上海市基礎(chǔ)工程集團(tuán)有限公司 上海 200002

    1 工程簡介

    上海軌道交通12號(hào)線大木橋路站位于大木橋路、零陵路交叉口,與已建成運(yùn)營的軌道交通4號(hào)線呈十字換乘,車站長約164.7 m,寬度21.3 m,開挖深度23.8 m,地下3層,二柱三跨島式結(jié)構(gòu)。既有運(yùn)營4號(hào)線大木橋路站車站長354 m,寬度24.6 m,開挖深度16.1 m,地下2層,三柱四跨島式結(jié)構(gòu)。相對(duì)位置如圖1所示。

    圖1 換乘車站相對(duì)位置示意

    換乘段地下3層結(jié)構(gòu)4號(hào)線施工時(shí)已完成,結(jié)構(gòu)形式為厚1 200 mm底板,厚1 000 mm封堵墻+厚400 mm內(nèi)襯墻,頂板覆土約3.3 m。

    12號(hào)線大木橋路車站施工時(shí)需與既有4號(hào)線下1層(換乘大廳)及下3層(新線軌行區(qū))貫通。新線與既有線換乘段剖面如圖2所示。

    圖2 新線與既有線換乘段剖面示意

    2 既有線運(yùn)營技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)

    本工程地鐵保護(hù)等級(jí)為一級(jí)。運(yùn)營線路和在建線路及結(jié)構(gòu)保護(hù)要求具體如下:兩軌道橫向高差<4 mm;軌道軌向偏差和高低差最大尺度值為4 mm/10 m,地鐵結(jié)構(gòu)橫向差異沉降量<0.4%;地鐵結(jié)構(gòu)的最終絕對(duì)沉降(或隆起)量和水平位移量<10 mm,施工引起的地鐵結(jié)構(gòu)變形量<0.5 mm/d[1,2]。

    發(fā)生如下情況時(shí),應(yīng)及時(shí)報(bào)警并采取可靠應(yīng)急措施,保證地鐵線路安全:

    1)地鐵結(jié)構(gòu)沉降或隆起量達(dá)到累計(jì)變形量>10 mm;

    2)地鐵結(jié)構(gòu)水平位移量達(dá)到累計(jì)變形量>10 mm;

    3)地鐵結(jié)構(gòu)沉降或隆起量速率達(dá)到0.5 mm/d;

    4)隧道收斂日均變形量≥2 mm,累計(jì)變形量>10 mm。

    3 施工步驟及工藝

    3.1 施工步驟

    為確保既有4號(hào)線車站運(yùn)營的安全,減少因封堵墻鑿除后結(jié)構(gòu)受力體系轉(zhuǎn)換的影響??紤]換乘段開門洞及結(jié)構(gòu)施工的總體施工步驟(圖3、圖4)為:

    1)放坡開挖,暴露出4號(hào)線頂板并做好擋水墻;

    2)自上而下切割鑿除框架梁位置封堵墻(地下連續(xù)墻);

    3)自下而上依次澆筑Z5及各層結(jié)構(gòu)板及梁;

    4)自上而下依次分層、分塊切割封堵墻(地下連續(xù)墻)及地下3層內(nèi)襯強(qiáng);

    5)自下而上依次封閉底板、中板、頂板。

    圖3 鑿板封板順序

    圖4 施工工況示意

    3.2 既有車站封堵墻開門洞施工

    新線與既有線連接需對(duì)原既有線封堵墻(平面尺寸為22.2 m×23.6 m鋼筋混凝土,厚度1.0 m,下3層1.4 m)。為減小因鋼混凝土破除振動(dòng)及噪聲、揚(yáng)塵對(duì)既有運(yùn)營4號(hào)線的影響,考慮采用合金鏈條鋸靜力切割技術(shù)。

    由于項(xiàng)目地處上海市中心繁華地段,施工場地狹小。大型起重設(shè)備需??吭诩扔羞\(yùn)營車站上部進(jìn)行封堵墻切割及鋼混凝土塊吊裝外運(yùn)作業(yè)[3-5]。為減小施工起重荷載對(duì)既有車站的影響及保證施工速度,按1.0 m×1.0 m分塊切割,單塊切割體質(zhì)量2.5~3.0 t,采用QUY50 t履帶吊配31 m把桿起吊,在作業(yè)半徑為20 m工況下,其額定起重量(含吊鉤及吊具)為4.2 t。

    4 關(guān)鍵施工技術(shù)

    1)按換乘段施工步驟分工況進(jìn)行變形控制,最終控制值在1.0 mm以內(nèi),施工預(yù)警值控制在0.7 mm,施工報(bào)警值設(shè)置為0.8 mm。

    2)合金鏈條鋸靜力切割技術(shù)具有作業(yè)空間要求小、靜力切割無振動(dòng)、低噪聲和無污染等特點(diǎn),是拆除混凝土的新方法。

    3)防水施工技術(shù)。由于需先進(jìn)行中間傳力體系施工再進(jìn)行兩側(cè)施工,故存在多條施工縫。為保證防水效果,施工時(shí)采取了預(yù)埋中埋式橡膠止水帶+遇水膨脹膠條雙道防水措施。

    4)新老混凝土的連接。新老混凝土采用植筋技術(shù)進(jìn)行鋼筋相連,混凝土界面采用無機(jī)界面膠和碳纖維網(wǎng)加固,混凝土采用高一強(qiáng)度等級(jí)的微膨脹混凝土。同時(shí)新老底板連接時(shí),為減小承壓水突涌風(fēng)險(xiǎn),底板施工預(yù)留倒牛腿及原封堵墻500 mm不切除,鋼筋連接采用高性能鉆頭鉆穿預(yù)留的厚500 mm封堵墻后進(jìn)行植筋連接。具體施工方法如圖5所示。

    圖5 新老底板連接做法示意

    5 監(jiān)控效果

    施工過程中除對(duì)新施工結(jié)構(gòu)進(jìn)行變形受力監(jiān)測外,還對(duì)既有車站和行走軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行每天24 h的連續(xù)監(jiān)測以保證既有線的運(yùn)營安全。

    12號(hào)線大木橋路站與既有線換乘段對(duì)接施工實(shí)際施工工期5個(gè)月。施工期間隧道沉降變形最大值上行線+4.50 mm,下行線+4.05 mm;隧道收斂變形最大值上行線-2.00 mm;下行線+1.00 mm;靜力水準(zhǔn)變形最大值上行線+2.45 mm,下行線+0.75 mm。

    目前12號(hào)線大木橋路站主體結(jié)構(gòu)全部完成,監(jiān)測數(shù)據(jù)已趨近穩(wěn)定、無突變情況(圖6)。

    圖6 軌道累計(jì)沉降監(jiān)測曲線

    6 結(jié)語

    1)由于建設(shè)時(shí)間的差異以及規(guī)劃的原因,形成后期建設(shè)的車站需要下穿早期施工的車站,施工難度很大,技術(shù)要求很高。因此地鐵的線網(wǎng)規(guī)劃很重要,換乘車站最好能一次同步施工完成,降低后期施工風(fēng)險(xiǎn)和造價(jià)[6]。

    2)建立遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng),在不影響既有線正常運(yùn)營的前提下,隨時(shí)掌握既有線的變形監(jiān)測數(shù)據(jù),指導(dǎo)新線施工[7]。

    3)合理利用新技術(shù)、新工藝,減小因施工設(shè)備、施工工藝陳舊、落后而造成既有線路運(yùn)營的安全問題[8-10]。

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