上海建工二建集團有限公司 上海 200080
上海市軌道交通12號線漕寶路站位于徐匯區(qū)漕寶路與漕溪路(上為滬閔高架)地下,車站東端設換乘通道下穿漕溪路,與漕溪路東側(cè)的既有1號線漕寶路站采用通道換乘。
本車站為地下4 層島式站臺車站,車站外包尺寸150 m×22.8 m,標準段開挖深度約為28.6 m,端頭井開挖深度約為30.1 m(西端)和30.4 m(東端),主體結(jié)構(gòu)基坑面積為3 610 m2?;影踩燃墳橐患?。
漕寶路下方管線眾多,而且管線鋪設年代也比較久遠,對于基坑產(chǎn)生的變形比較敏感。車站主體南側(cè)、離車站地下連續(xù)墻最近的為1 根Φ1 200 mm合流污水管距離基坑4 m,埋深7 m,為閔行、徐匯兩區(qū)污水輸送主干管線,且管線鋪設于上世紀80年代,保護要求極高。另外還有煤氣、上水、雨水等眾多管線,也都在基坑1 倍開挖深度內(nèi)。
車站基坑東側(cè),有滬閔路高架及運營中的軌交1號線漕寶路車站,環(huán)境保護等級為一級。
車站采用地下連續(xù)墻作為圍護結(jié)構(gòu),且地下連續(xù)墻也作為主體結(jié)構(gòu)的一部分,基坑安全等級為一級,環(huán)境保護等級為一級。
車站基坑采用順逆結(jié)合施工,沿基坑共設置9 道支撐,第1道為混凝土支撐,第2、3、4道為鋼支撐,第5道為逆作板,第6道為鋼支撐,第7道為逆作板,第8、9道為鋼支撐,8~12軸間設置4 道混凝土支撐,既發(fā)揮順作法的施工速度快的特點,同時地下3、4層樓板逆作又增加了支撐的剛度,減少了地下連續(xù)墻的變形。圖1為車站支撐體系示意。
圖1 車站結(jié)構(gòu)支撐體系
地下連續(xù)墻施工→開挖地下1、2層土方→施工混凝土支撐及鋼支撐(隨挖隨撐)→施工地下2層逆作板→暗挖地下3層土方→施工地下3層逆作板→暗挖地下4層土方→施工大底板→施工地下4層逆作墻、柱→施工地下3層逆作墻、柱→施工地下2層墻、柱及地下1層板→施工地下1層墻、柱及頂板→主體結(jié)構(gòu)完成
逆作法施工的特點是利用結(jié)構(gòu)梁、板本身作為基坑圍護結(jié)構(gòu)的支撐,替代臨時支撐,以達到降低成本的目的,并且有效地保證基坑本身及周邊環(huán)境的安全。
為確保本基坑圍護結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境的安全,基坑土體分9 皮土開挖,嚴格按照“時空效應”理論進行挖土、支撐施工,做到了“分層、分塊、對稱、平衡、限時”的施工要求。地下1、2層的土采用2 組機械由兩端向中間逐層明挖施工,開挖至B2、B3板下1.3 m處澆筑厚200 mm C30早強混凝土作墊層,搭設短排架,澆筑逆作板。逆作板下采用分層分塊開挖,先中間后兩側(cè)順序開挖。對于車站端頭井,首先撐好標準段內(nèi)的2 根對撐,再挖斜撐范圍內(nèi)的土方,最后挖除坑內(nèi)的其余土方。
3.3.1 內(nèi)襯墻、柱插筋施工
(a)針對逆作板上下柱截面變化特點,對原有接駁器留置在板頂、梁底的方案進行優(yōu)化,分別在板梁上下留出一定距離插筋,解決接駁器留置歪斜而無法使用的弊端;
(b)先進行逆作板鋼筋的施工,待板鋼筋綁扎完畢后,再進行插筋位置的確定;
(c)在混凝土澆筑過程中,派專人看護鋼筋,觀察并及時糾正可能出現(xiàn)的偏位;
(d)為確保工程質(zhì)量,在預留插筋直螺紋絲頭套塑料保護套,防止施工過程中螺紋絲扣損壞,并在鋼筋上涂刷水泥砂漿進行保護。
3.3.2 墻、柱混凝土施工
(a)結(jié)構(gòu)柱混凝土施工。在澆筑地下2層、3層逆作板時,采用在結(jié)構(gòu)柱的4 個角上預留澆搗口,待該板下結(jié)構(gòu)柱的混凝土澆筑及振搗時使用,用泵管從澆搗口送入,并高出接觸面至少300 mm,由Φ35 mm的振動棒采用內(nèi)側(cè)振動、外側(cè)敲打的方式保證了混凝土澆筑的密實性(圖2)。在施工中采用了高流動性細石混凝土,解決結(jié)構(gòu)柱尺寸較小、配筋較密、層高較高等不利于混凝土澆筑的問題。
(b)內(nèi)襯墻混凝土施工。逆作板與地下連續(xù)墻連接節(jié)點處,在上下水平施工縫處都預埋鋼板止水帶,結(jié)構(gòu)板內(nèi)每隔1 500 mm設置澆搗口,鋼板止水帶內(nèi)側(cè)增加Φ50 mm的注漿管,按照2 000 mm間距設置。在下方內(nèi)襯墻施工時,注漿管作為出氣孔,引導混凝土盡量充填止水鋼板內(nèi)側(cè)區(qū)域。內(nèi)襯墻施工完畢后,采取后注漿技術措施,有效解決下方施工縫因逆作法澆搗而導致的施工縫不密實的問題(圖3)。
圖2 逆作柱節(jié)點
圖3 內(nèi)襯墻澆搗節(jié)點
因逆作板施工完畢后,達到100%強度、完全發(fā)揮支護作用需要一定的時間。因此本工程超深基坑逆作法板施工時(B2、B3板),在下方安裝1 道臨時鋼支撐,在逆作板撐強度達到要求前,起到臨時支護作用。在開挖下皮土方按照設計要求施工鋼支撐時,通過預留在逆作板下的吊環(huán),用電動葫蘆將臨時鋼支撐吊裝就位,節(jié)省逆作板下鋼支撐施工時間,同時也減少了工作強度。
(a)基坑開挖過程中變形速率正常,基坑開挖深度達到地下30 m,地下連續(xù)墻變形基本都控制在70 mm左右,周邊管線沉降控制在80 mm以內(nèi),未發(fā)生管線事故。
(b)立柱變形在初期比較明顯,隨著地下2 層板的澆筑,立柱上抬速率逐漸減小,并逐漸穩(wěn)定,說明逆作板完成后,基坑形成箱體,有很好的抗隆起作用。
(c)通過本工程的實施,可以看出順逆結(jié)合的施工方法有效發(fā)揮了鋼支撐順作速度快和逆作板撐變形小的優(yōu)勢。
本車站通過合理的順逆結(jié)合施工技術除發(fā)揮了各自的特點,有效控制了對周邊環(huán)境的影響以及資源浪費,是超深基坑工程更為安全、可靠、經(jīng)濟、合理的施工方法。