地鐵車站土建施工工藝質(zhì)量控制

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【摘要】以地鐵沙灣站土建施工為背景，結(jié)合項(xiàng)目地水文地質(zhì)及交通條件，從圍護(hù)、冠梁、蓋梁系統(tǒng)、基坑開挖、吊裝及支撐等方面提出施工要點(diǎn)，并總結(jié)相關(guān)質(zhì)量控制措施，旨在提升地鐵車站建設(shè)水平。

【關(guān)鍵詞】地鐵車站；半蓋挖法；軍用梁

1工程概況

沙灣站總長344m，標(biāo)準(zhǔn)段寬21.3m，基坑深度18～20m，覆土厚度3～4m，為地下2層12m島式站臺車站，共設(shè)5個出入口，1個消防疏散口，2組風(fēng)亭，主體結(jié)構(gòu)采用半蓋挖法施工，首先開挖半幅頂板，由兩頭向中間依次完成，其次開完車站結(jié)構(gòu)，土方開挖由兩頭向中間依次完成。

2工程條件

2.1地質(zhì)條件

本車站所在位置地形平坦，交通便利，場地平均高程507.80m。地貌單元屬于岷江水系Ⅰ級階地。地面交通較繁忙，民房密集。根據(jù)鉆孔揭示，場地范圍內(nèi)上覆第四系人工填土層（Qml4）；其下為第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Qal+pl4）粉質(zhì)黏土、黏質(zhì)粉土、細(xì)砂、中砂、卵石；下伏基巖為白堊系上統(tǒng)灌口組（Kg2）泥巖，加大了施工難度，刀具運(yùn)行過程中易發(fā)生磨損現(xiàn)象，成為盾構(gòu)穿越的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2.2水文條件

區(qū)段絕大部分的含水量均較低，開挖及盾構(gòu)施工受含水量的影響較小，但不排除局部存在富水條件。沙灣站及人民北路站場地內(nèi)無地表水系，地表水主要為雨水補(bǔ)給和周邊居民的污水排放。場地內(nèi)地下水類型以孔隙潛水居多，其主要賦存于砂卵石層內(nèi)，以大氣降水和上游地下水2種途徑實(shí)現(xiàn)補(bǔ)給，沙灣站地下水位埋深6.8m，地下水位標(biāo)高為499.96mm，人民北路站地下水位埋深5.6m，地下水位標(biāo)高為499.160mm，砂卵石層滲透系數(shù)均為k=22m/d。

2.3周邊交通

由于區(qū)間基本沿交大路、沙灣路、一環(huán)路布設(shè)，交通條件較好，但車流量大，施工期間交通疏解要求高、壓力大。根據(jù)現(xiàn)場踏勘實(shí)際情況，由于地鐵車站、跨線橋等施工圍擋等因素，道路交通壓力大，人流、車流密集，整體交通條件較差。

3地鐵明挖車站施工技術(shù)

3.1施工工藝

1層以下土方采用半蓋挖法施工。2層沙灣站土方施工從南側(cè)開始向北設(shè)置運(yùn)輸斜坡道，小型機(jī)械開挖，借助小型運(yùn)輸車外運(yùn)土方。3層以挖掘機(jī)放坡開挖的方式為主，產(chǎn)生的渣土通過汽車從車站端頭外運(yùn)；鑒于放坡施工期間局部開挖難度較大的情況，該處以機(jī)械臺階后退法開挖較為合適，利用汽車外運(yùn)；北端剩余部分均通過小型機(jī)械開挖到位，安排數(shù)名施工人員以便輔助施工。

3.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)

第一道支撐為鋼筋混凝土形式，截面尺寸1200mm×1200mm；第二、第三、第四道支撐均以φ609mm鋼管為基礎(chǔ)材料搭建而得，形成內(nèi)支撐體系。樁間處理所用方法為網(wǎng)噴混凝土護(hù)壁，構(gòu)成完整的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

3.3冠梁施工

冠梁上部組成包含壓頂梁和磚墻2部分，施工所用材料為C30鋼筋混凝土。冠梁模板形式采用組合鋼膜，參照鉆孔灌注樁的實(shí)際施工進(jìn)度，分段制作鋼模并安裝。分層依次完成冠梁的澆筑作業(yè)，直至滿足設(shè)計標(biāo)高要求為止，澆筑材料采用商品混凝土，利用罐車順利入模。

3.4蓋板系統(tǒng)施工

半蓋挖法施工期間利用標(biāo)準(zhǔn)軍用梁搭建臨時路面。按照規(guī)范施作圍護(hù)樁和中隔柱，若無誤則組織冠梁和蓋梁的施工作業(yè)，蓋梁成型后于該處搭接軍用梁。完成車站主體結(jié)構(gòu)施工后，臨時路面不再具有使用價值，將該部分拆除，再組織管線回遷作業(yè)?？紤]到施工安全性要求，本項(xiàng)目選用標(biāo)準(zhǔn)六四式軍用梁，以形成穩(wěn)定的鋼便橋。橋面預(yù)制蓋板厚150mm，材料為混凝土，并在蓋板上部設(shè)100mm厚的瀝青路面層。路面穩(wěn)定性對全局施工質(zhì)量具有顯著影響，需通過槽鋼連接軍用梁，以保證臨時路面具有足夠的完整性。軍用梁的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3.5基坑開挖

準(zhǔn)確分析臨時鋼支撐分布狀況，結(jié)合反鏟挖掘機(jī)的工作特點(diǎn)，最終采取反鏟挖機(jī)接力的方式，以便高效完成基坑開挖作業(yè)。以各支撐的高差為主要依據(jù)，合理調(diào)整單層開挖高度。通過分臺階開挖的方式有序完成所有的土方開挖作業(yè)，各臺階都適配一臺反鏟挖掘機(jī)。施工工藝如圖2所示。

3.6吊裝

鉆孔樁和中隔柱施工結(jié)束后，進(jìn)入冠梁、蓋梁及支座預(yù)埋螺栓的施工環(huán)節(jié)，從而形成軍用梁架設(shè)的支座。每片半幅吊裝重約2t，單節(jié)長度約11m，對此采取的是單吊機(jī)吊裝的方式。吊裝流程主要有：（1）根據(jù)設(shè)計圖紙?jiān)谄囱b區(qū)拼裝橋梁桁架；（2）桁架兩端分別布設(shè)吊點(diǎn)，通過整節(jié)吊裝的方式將其轉(zhuǎn)移到安全地點(diǎn)；（3）精確調(diào)整吊車位置，若無誤則將桁架吊裝到位。

3.7支撐系統(tǒng)

加強(qiáng)對基坑土方開挖進(jìn)度的監(jiān)測，伴隨開挖作業(yè)的持續(xù)推進(jìn)，當(dāng)其達(dá)到支撐點(diǎn)標(biāo)高處時，需由施工人員修整基底，使其具有平整性與密實(shí)性。鋼筋綁扎以人工操作方式為主，通過焊接工藝連接支撐鋼筋和冠梁，再將側(cè)模結(jié)構(gòu)安裝到位。土方開挖期間需及時設(shè)置鋼筋混凝土支撐裝置，檢測混凝土的強(qiáng)度情況，若實(shí)測值達(dá)到設(shè)計值的80%或更高，可進(jìn)入下層開挖環(huán)節(jié)。各開挖深度對應(yīng)的支撐數(shù)量具有差異性，需根據(jù)實(shí)際情況合理調(diào)整，但普遍以2～3道為主。各開挖面均要配置鋼支撐結(jié)構(gòu)，需通過汽車吊裝的方式安裝到位。依次做好上述工作后，采用4臺液壓千斤頂向支撐系統(tǒng)施加預(yù)應(yīng)力。

3.8土方回填

加強(qiáng)頂板防水保護(hù)層強(qiáng)度的檢測，以所得結(jié)果為分析對象，若達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)即可回填基坑。此外，應(yīng)重視對頂板上部0.5m厚度以外區(qū)域的處理，可使用黏性土回填，但該材料的局限之處在于透水性欠佳，因此，余下部分需使用適量腐殖土回填。配置推土機(jī)設(shè)備，以便高效完成基坑回填施工作業(yè)，全程應(yīng)分層對稱依次夯實(shí)到位，保證回填土的密實(shí)度。

4質(zhì)量控制措施

4.1樁基施工技術(shù)

半蓋挖法施工過程中，樁基施工尤為重要，其主要承擔(dān)著車站施工期的運(yùn)營荷載，為了保障工程安全，須保證樁位精準(zhǔn)定位，待到樁位確定后即可施工[1]。鉆孔作業(yè)完成后進(jìn)行清理工作，保證孔底沉渣厚度符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，以此確保樁基承載力及沉降滿足要求。如果沉渣厚度較大，容易造成承載力下降，其沉降量也更深，從而導(dǎo)致鋼管柱下沉，形成不均勻沉降問題，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力過大造成結(jié)構(gòu)損壞。在樁基施工前，需要進(jìn)行樁基荷載試驗(yàn)工作，檢測樁基是否出現(xiàn)了變形現(xiàn)象，如果承載不符合工程實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，可通過樁側(cè)注漿方式提高荷載力，減少沉降。

4.2鋼管柱定位施工

在定位錨固和混凝土鑿除之后，需要在指定位置安裝定位器。首先開展放線工作，之后進(jìn)行審核檢測。鋼管柱的上下兩端需要固定，下部固定主要是采用定位器，上端采用型鋼焊接固定。自動定位器屬于一種預(yù)先加工設(shè)備，能夠精準(zhǔn)矯正明面位置、高程、垂直度，可將其固定在護(hù)筒壁上，在澆筑完畢之后，將下端固定在樁基混凝土當(dāng)中。定位器樁檢測采用全站檢測儀，并安裝在中心位置上，樁心投測在定位儀器中心點(diǎn)上，并對儀器進(jìn)行定位，完成最終安裝。

4.3沉降控制

以水準(zhǔn)儀為測量工具展開基坑土體、地表建筑物及地下管線沉降觀測工作，及時掌握施工期間周邊既有建（構(gòu)）筑物的沉降情況。首先，根據(jù)觀測對象特征，在該處布設(shè)適量的沉降觀測點(diǎn)。此外，遠(yuǎn)離基坑的區(qū)域也需布設(shè)適量基準(zhǔn)點(diǎn)。根據(jù)施工進(jìn)度合理調(diào)整觀測頻率，初期1～2次/d，施工后期可每隔7d觀測1次。

5結(jié)語

地鐵車站土建施工期間的干擾因素多，需充分考慮地理?xiàng)l件、氣候條件、現(xiàn)場建（構(gòu)）筑物等方面的實(shí)際情況，采取合適的施工工藝。施工期間要加強(qiáng)對材料、人員以及各環(huán)節(jié)施工作業(yè)的監(jiān)督與管理，監(jiān)理單位應(yīng)發(fā)揮引導(dǎo)作用，消除不良影響因素，安全、高效地完成施工作業(yè)，給地鐵車站工程項(xiàng)目的順利開展提供助推力。

【參考文獻(xiàn)】

【1】張茜珍,劉昕.半蓋挖法在地鐵車站基坑中的應(yīng)用及效果分析[J].水利與建筑工程學(xué)報,2015,13（2）:207-211.

作者：蘇萍萍 單位：中鐵建大橋工程局集團(tuán)第五工程有限公司