郝鵬飛　（廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 廣州 510010）

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淺談在不同條件下地鐵車站盾構(gòu)接收應(yīng)對(duì)方案

郝鵬飛（廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 廣州 510010）

文章簡(jiǎn)要介紹了為滿足盾構(gòu)接收需要，地鐵車站針對(duì)不同條件所采取的各種應(yīng)對(duì)措施，如圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置環(huán)框梁直接吊出，圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置斜撐先平移后吊出，主體結(jié)構(gòu)設(shè)置環(huán)框梁直接吊出，圍護(hù)結(jié)構(gòu)環(huán)框梁（局部）+主體結(jié)構(gòu)環(huán)框梁（局部）直接吊出，局部蓋挖條件下先平移后吊出等，以期對(duì)地鐵車站盾構(gòu)接收設(shè)計(jì)有所幫助。

地鐵車站；盾構(gòu)接收；環(huán)框梁；臨時(shí)桁架系統(tǒng)

1　工程背景

目前國(guó)內(nèi)城市正在大規(guī)模開展地鐵工程建設(shè)。根據(jù)中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)發(fā)布的《中國(guó)城市軌道交通2014年度統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告》，截止2014年末，我國(guó)城軌交通在建城市40個(gè)，在建線路4073km，首次突破4000km；有14個(gè)城市在建線路超過(guò)100km，其中超過(guò)200km的6市：北京368km、廣州359km、上海312km、成都241km、南京234km、重慶201km[1]。

地鐵車站兩端頭需預(yù)留區(qū)間隧道接口條件，目前區(qū)間隧道大量采用盾構(gòu)法施工，通常盾構(gòu)接收井在各層中板及頂板上預(yù)留吊出孔，各層樓板設(shè)置水平環(huán)框梁，待主體結(jié)構(gòu)頂板環(huán)框梁施作完成后盾構(gòu)吊出，最后封堵盾構(gòu)吊出孔，詳見(jiàn)圖1。該方案即為常見(jiàn)的主體結(jié)構(gòu)設(shè)置環(huán)框梁直接吊出，適用條件為主體結(jié)構(gòu)各層板均完工后提供盾構(gòu)接收[2]。

圖1　車站設(shè)置主體結(jié)構(gòu)環(huán)框梁直接吊出圖

2　工程案例分析

當(dāng)盾構(gòu)接收井施工進(jìn)度滯后于盾構(gòu)出洞節(jié)點(diǎn)，或當(dāng)盾構(gòu)接收井采用蓋挖法施工需要先平移后吊出，則需要考慮采取其他措施以滿足盾構(gòu)吊出需求。以下為筆者在設(shè)計(jì)及施工配合工作過(guò)程中碰到的一些典型案例。

2.1工程案例1

廣州地鐵7號(hào)線一期工程某明挖區(qū)間，大里程端提供盾構(gòu)吊出，施工圖設(shè)計(jì)時(shí)主體結(jié)構(gòu)預(yù)留吊出孔，待封頂后吊出，后由于明挖區(qū)間施工工期滯后，需在明挖區(qū)間底板、負(fù)一層端墻及側(cè)墻施工完成后即提供盾構(gòu)吊出條件，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用2道混凝土支撐，其中第一道支撐采用環(huán)框梁形式，第二道采用混凝土斜撐。

2.2工程案例2

廣州地鐵6號(hào)線二期工程某站，大小里程端均提供盾構(gòu)吊出，施工圖設(shè)計(jì)時(shí)主體結(jié)構(gòu)預(yù)留吊出孔，待封頂后吊出，后由于車站施工工期滯后，需在車站底板及端墻施工完成后即提供盾構(gòu)吊出條件，圍護(hù)支撐采用3道混凝土斜撐。

2.3工程案例3

廣州地鐵7號(hào)線一期工程某站，車站小里程端提供盾構(gòu)吊出，施工圖設(shè)計(jì)時(shí)主體結(jié)構(gòu)預(yù)留吊出孔，待封頂后吊出，后由于車站施工工期滯后，需在車站底板、負(fù)二層側(cè)墻及中板環(huán)框梁施工完成后即提供盾構(gòu)吊出條件，圍護(hù)支撐采用3道混凝土斜撐。

2.4工程案例4

福州地鐵1號(hào)線一期工程某站，車站小里程端提供盾構(gòu)吊出，由于交通疏解及施工場(chǎng)地需要，下行線端頭井位置局部設(shè)置了現(xiàn)澆鋼筋混凝土鋪蓋系統(tǒng)，未設(shè)置臨時(shí)中立柱，下行線盾構(gòu)受鋪蓋系統(tǒng)影響難以直接吊出，需要平移至上行線側(cè)后再吊出。

2.5工程案例5

福州地鐵1號(hào)線一期工程某站，車站小里程端提供盾構(gòu)接收，由于交通疏解及施工場(chǎng)地需要，車站采用半鋪蓋明挖順作法施工，鋪蓋系統(tǒng)采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)，與基坑第一道支撐系統(tǒng)合并考慮，并設(shè)置了中立柱，鋪蓋系統(tǒng)寬8.5m，上行線盾構(gòu)需要從下行線下井后平移至上行線側(cè)后始發(fā)，平移前需要先對(duì)鋪蓋系統(tǒng)臨時(shí)立柱進(jìn)行托換處理。

3　圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用環(huán)框梁直接吊出

3.1適用條件

底板及底層端墻完成后即提供盾構(gòu)接收。

3.2應(yīng)對(duì)方案

基坑位于盾構(gòu)預(yù)埋鋼環(huán)以上的各道支撐均采取環(huán)框梁形式，滿足盾構(gòu)吊出空間要求，為確保出洞過(guò)程安全，需采用鋼支撐對(duì)端墻進(jìn)行臨時(shí)支頂。工程案例1即采用該種處理方案，詳見(jiàn)圖2、圖3。

圖2　工程1圍護(hù)結(jié)構(gòu)環(huán)框梁布置圖

圖3　工程1盾構(gòu)接收現(xiàn)場(chǎng)圖

4　圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用斜撐先平移后吊出

4.1適用條件

底板及底層端墻完成后即提供盾構(gòu)接收。

4.2應(yīng)對(duì)方案

若位于盾構(gòu)預(yù)埋鋼環(huán)以上的支撐采取斜撐形式，則需要盾構(gòu)出洞后平移至中間部位后，再盾構(gòu)吊出。為滿足盾構(gòu)平移要求，主體結(jié)構(gòu)需采取以下措施：底縱梁需要設(shè)置為下翻梁或設(shè)置水平施工縫分次澆筑；底板內(nèi)預(yù)留中間墻柱鋼筋接駁器；底板上設(shè)置泄水孔。工程案例2即采用該種處理方案，詳見(jiàn)圖4。

圖4　工程2第一道支撐布置圖

5　圍護(hù)環(huán)框梁（局部）+主體環(huán)框梁（局部）直接吊出

5.1適用條件

底板及最下層中板環(huán)框梁施工完成后即提供盾構(gòu)接收。

5.2應(yīng)對(duì)方案

以標(biāo)準(zhǔn)兩層站設(shè)置3道支撐為例，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)第一道支撐采取環(huán)框梁受力，主體結(jié)構(gòu)中板施工完成主體結(jié)構(gòu)環(huán)框梁后，拆除第二道斜撐，即可直接吊出。工程案例3即采用該種處理方案，為滿足盾構(gòu)吊出條件，對(duì)第一道支撐布置進(jìn)行了變更設(shè)計(jì)，變更后第一道支撐方案詳見(jiàn)圖5。

圖5　工程3第一道支撐布置圖-變更后

6　接收井局部蓋挖順作先盾構(gòu)平后吊出

6.1適用條件

由于盾構(gòu)接收井上方設(shè)置了局部鋪蓋系統(tǒng)，主體結(jié)構(gòu)封頂后，鋪蓋系統(tǒng)仍處于工作狀態(tài)，難以直接盾構(gòu)吊出，需先平移至另外一側(cè)，再盾構(gòu)吊出。

6.2應(yīng)對(duì)方案1

若鋪蓋系統(tǒng)為局部，未設(shè)置臨時(shí)中立柱，可直接盾構(gòu)平移后吊出，以標(biāo)準(zhǔn)兩層站為例，平移前需將底層梁設(shè)置為下翻梁（或設(shè)置水平施工縫分次澆筑），墻柱預(yù)留鋼筋接駁器；由于底層柱子后作，結(jié)構(gòu)需要在無(wú)底層柱狀態(tài)下需要承受結(jié)構(gòu)自重，為此在頂縱梁與中縱梁之間設(shè)置鋼斜撐，組成臨時(shí)桁架體系，待盾構(gòu)平移完成并吊出后，施作底層柱子，拆除臨時(shí)鋼支撐。工程案例4即采用該種處理方案，具體詳見(jiàn)圖6。

6.3應(yīng)對(duì)方案2

若鋪蓋系統(tǒng)為半鋪蓋，設(shè)置臨時(shí)立柱，則需要采取措施先對(duì)鋪蓋系統(tǒng)進(jìn)行托換處理，將鋪蓋系統(tǒng)荷載傳至主體結(jié)構(gòu)頂板，割除臨時(shí)立柱，再進(jìn)行盾構(gòu)平移吊出。以標(biāo)準(zhǔn)兩層半鋪蓋明挖順作車站為例，平移前需將底層梁設(shè)置為下翻梁（或設(shè)置水平施工縫分次澆筑），墻柱預(yù)留鋼筋接駁器；由于底層柱子后作，主體結(jié)構(gòu)需要在無(wú)底層柱狀態(tài)下承受結(jié)構(gòu)自重及鋪蓋系統(tǒng)托換荷載，為此在頂縱梁與中縱梁之間設(shè)置混凝土斜撐，組成臨時(shí)桁架體系，在頂板與臨時(shí)鋪蓋系統(tǒng)之間回填粘土及素混凝土，將鋪蓋系統(tǒng)荷載傳至主體結(jié)構(gòu)頂板，后割除臨時(shí)立柱，進(jìn)行盾構(gòu)平移并吊出，施作底層柱子，拆除臨時(shí)混凝土斜撐。工程案例5即采用該種處理方案，具體圖示可參照?qǐng)D6，將臨時(shí)桁架系統(tǒng)中鋼斜撐改為混凝土斜撐即可。

圖6　工程4盾構(gòu)平移區(qū)臨時(shí)桁架圖

7　結(jié)束語(yǔ)

盾構(gòu)接收方案不是一成不變的，應(yīng)具體問(wèn)題具體分析。只有設(shè)計(jì)者采取的措施同時(shí)滿足基坑及鋪蓋系統(tǒng)安全、主體結(jié)構(gòu)已施作部分結(jié)構(gòu)安全、盾構(gòu)吊出空間足夠這三個(gè)條件，盾構(gòu)接收井方可提供盾構(gòu)接收條件。

[1]中國(guó)城市軌道交通2014年度統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告[R].

[2]GB50157-2013，地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

U455.43

B

1007-7359(2016)03-0211-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.077

郝鵬飛（1983-），男，河南林州人，畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)，碩士；工程師，主要從事地鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。