王 義
(武漢地鐵集團(tuán)有限公司,湖北 武漢 430000)
南京某地鐵站位于城市中心地區(qū),東西向布置于漢中路和中山東路路中,橫跨中山南路,與已經(jīng)運(yùn)營(yíng)的1號(hào)線T形換乘。車(chē)站總長(zhǎng)度(凈)為414.4 m,總寬度(凈)中間為21.6 m。車(chē)站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用φ800 mm鉆孔咬合樁和φ1 000 mm鉆孔灌注樁,受交通和施工空間影響,車(chē)站施工采用蓋挖順作法進(jìn)行。
車(chē)站布置于漢中路與中山東路路中,路面交通流量非常大,施工空間狹小,周邊商業(yè)發(fā)達(dá),長(zhǎng)時(shí)間施工占道阻斷交通,會(huì)對(duì)周邊居民和商業(yè)造成很大的影響和損失。根據(jù)市政府提出的南京地鐵建設(shè)期間“保大樹(shù)、保交通”的理念及南京市交管局批準(zhǔn)實(shí)施的車(chē)站交通疏解方案中保東西雙向四車(chē)道的交通通行能力的要求,車(chē)站設(shè)計(jì)方案為蓋挖順作法施工。通過(guò)在基坑上方鋪設(shè)貝雷梁等構(gòu)件快速形成臨時(shí)路面系統(tǒng),不僅能確保東西向四車(chē)道的通行能力,還確保了車(chē)站在路面體系的掩蓋下進(jìn)行順作施工。
按照車(chē)站交通疏解方案,本次臨時(shí)路面體系的橋面車(chē)道分兩部分,一部分寬10 m,作為交通疏解的車(chē)站,按照城市—A級(jí)荷載設(shè)計(jì);另一部分寬3.5 m,作為車(chē)站主體結(jié)構(gòu)施工期間的施工便道,按照城市—A級(jí)荷載設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)荷載:城市─A級(jí)荷載,均布荷載10.0 kN/m,集中荷載300 kN;
機(jī)動(dòng)車(chē)道:雙向四車(chē)道,每車(chē)道3.5 m;
便橋最大計(jì)算跨徑:28.3 m(端頭盾構(gòu)井)。
臨時(shí)路面體系鋼便橋主梁采用“321”桁架(100型貝雷梁),沿車(chē)站橫向布置,車(chē)輛沿結(jié)構(gòu)縱向行駛。每榀貝雷梁之間的橫向間距為900 mm,兩端架在圍護(hù)樁冠梁頂面,在貝雷梁頂面沿車(chē)站橫向每200 mm間隔設(shè)置1根16號(hào)槽鋼和1根16號(hào)工字鋼作為縱向分配梁,縱向梁上鋪設(shè)6 mm厚的花紋鋼板作為橋面板,鋼板與分配梁及貝雷梁三者之間通過(guò)螺栓上下固定,螺栓孔沿基坑縱向設(shè)置在每張鋼板中部和兩張鋼板接縫兩側(cè)位置,兩張鋼板之間采用間隔焊接。設(shè)計(jì)臨時(shí)路面體系如圖1所示,其中第一道φ609,t=12 mm鋼管支撐;第二道φ609,t=16 mm鋼管支撐;第三道φ609,t=16 mm鋼管支撐;第四道φ609,t=16 mm鋼管支撐。
在滿(mǎn)足東西向漢中路和中山東路雙向四車(chē)道通行能力的情況下,臨時(shí)路面的施工結(jié)合4次交通疏解方案分階段實(shí)施,即路面體系施工2次,結(jié)構(gòu)施工完畢后拆除臨時(shí)路面體系2次。車(chē)站施工受交通疏解的影響,需要倒邊進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)及貝雷梁路面體系的施工,并且要保證大圓盤(pán)東西兩段倒邊的開(kāi)始與結(jié)束時(shí)間一致。臨時(shí)路面體系施工步序?yàn)樗牟?1)圍擋北側(cè)路面,施工北側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)和中間立柱樁,架設(shè)北半幅臨時(shí)路面體系鋼便橋。2)圍擋南側(cè)路面,施工南側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu),架設(shè)南半幅臨時(shí)路面體系鋼便橋,封閉基坑,施工主體結(jié)構(gòu)。3)拆除南半幅鋼便橋,恢復(fù)南側(cè)路面。4)拆除北半幅鋼便橋,全面恢復(fù)路面交通。具體見(jiàn)圖2。
圖1 臨時(shí)路面體系橫斷面圖(單位:mm)
圖2 臨時(shí)路面體系施工步序圖
車(chē)站東段由于地質(zhì)條件較差且采用蓋挖順作法施工,出土能力受限,致使鋼支撐架設(shè)不及時(shí),基坑無(wú)支撐狀態(tài)暴露時(shí)間較長(zhǎng),時(shí)空效應(yīng)明顯,各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均有超標(biāo),其中深層土體位移最大值30.2 mm,建筑物最大沉降 46.7 mm,管線沉降 24.4 mm,地表累計(jì)沉降36.5 mm。臨時(shí)路面體系鋼便橋在通車(chē)前進(jìn)行了動(dòng)載試驗(yàn),在整個(gè)施工過(guò)程中無(wú)明顯變形,監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示:弦桿最大壓應(yīng)力99 MPa,弦桿最大拉應(yīng)力81 MPa,腹桿最大應(yīng)力為112 MPa,均小于設(shè)計(jì)允許應(yīng)力值260 MPa,跨中最大沉降為7.7 mm,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
1)地鐵工程在城市中心地區(qū)施工時(shí)往往會(huì)受到交通和施工場(chǎng)地的種種限制,臨時(shí)路面體系鋼便橋是解決地鐵施工此類(lèi)問(wèn)題的非常有效的手段,臨時(shí)路面體系在南京地鐵車(chē)站的成功應(yīng)用和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)今后同類(lèi)地鐵工程實(shí)施具有實(shí)際意義,值得大力推廣。
2)從東段基坑開(kāi)挖到結(jié)構(gòu)封頂期間所取得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看,主要監(jiān)控項(xiàng)目累計(jì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均有超標(biāo)。建議在今后環(huán)境保護(hù)要求較高的地區(qū)修建地下車(chē)站時(shí)可在安全可靠、造價(jià)經(jīng)濟(jì)合理的情況下適當(dāng)增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度、減少豎向支撐的層數(shù)和倒撐次數(shù),對(duì)加快施工進(jìn)度、減少和控制坑周地層位移以及保護(hù)環(huán)境會(huì)起到更好的作用。
[1] 秦海燕,劉云亮.深圳地鐵科學(xué)館車(chē)站的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)[J].施工技術(shù),2006,35(7):84-86.
[2] GB 50157-2003,地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[3] 喻忠權(quán).裝配式公路鋼橋使用手冊(cè)[M].北京:交通部交通戰(zhàn)備辦公室,1998.
[4] CJJ 77-98,城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)[S].