丁先立

(廣州地鐵設(shè)計研究院有限公司， 廣東 廣州　510010)

?

深圳地鐵人民南站復(fù)雜環(huán)境下設(shè)計與施工

丁先立

(廣州地鐵設(shè)計研究院有限公司， 廣東 廣州510010)

地鐵工程設(shè)計與施工常受到地面建筑、交通、地下管網(wǎng)或構(gòu)筑物、施工場地和地質(zhì)條件等復(fù)雜因素的影響，工程實施難，工期不可控。本文針對上述問題并結(jié)合工程實例提出以下解決方案：1)通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，將大跨度無柱結(jié)構(gòu)與疊合墻結(jié)構(gòu)相結(jié)合，滿足狹窄空間下的車站凈空要求； 2)采用蓋挖逆作法，解決交通疏解和管線改遷困難，并提高基坑安全性； 3)采用蓋挖逆作+先隧后站技術(shù)解決個別站點工期不可控問題。該方案在工程實施中取得了顯著效果，保證了工程在狹窄空間和復(fù)雜環(huán)境下按時、安全實施。

地鐵工程； 狹窄空間； 復(fù)雜因素； 蓋挖逆作法； 先隧后站法； 優(yōu)化設(shè)計

0　引言

城市地鐵多采用暗埋地下的線路敷設(shè)方式，由車站、區(qū)間隧道和車輛基地組成。車站和車輛基地多采用明挖法[1-5]施工，區(qū)間隧道多采用暗挖法[6-8]施工。地鐵車站一般設(shè)置在客流較密集的城區(qū)，規(guī)模大、建設(shè)工期長，其實施過程一方面對城市正常運轉(zhuǎn)和居民生活影響大，另一方面也受城市既有建(構(gòu))筑物的條件制約，工程施工困難。

近年來，地鐵車站采用蓋挖法[9-12]技術(shù)以解決交通問題，采用疊合墻[13-15]結(jié)構(gòu)形式壓縮車站規(guī)模以緩解施工場地受限問題，采用先隧后站[16]技術(shù)緩解車站工期壓力，均取得了成功。這些方法能夠保證工程安全，縮短工期，緩解城市壓力；但是這些技術(shù)措施多單獨運用，以解決特定問題，不能有效解決復(fù)雜環(huán)境下地鐵車站實施問題。因此，將多種技術(shù)措施相結(jié)合、靈活運用和創(chuàng)新發(fā)展具有更重要的意義。

目前，關(guān)于地下結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工技術(shù)方面，國內(nèi)學(xué)者已經(jīng)取得了一定的研究成果。如李曉春[17]研究了超深疊合墻結(jié)構(gòu)工作性態(tài)；農(nóng)興中[18]對大跨度主柱地鐵車站進(jìn)行了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)對比分析；杜玉霞等[19]對地鐵先隧后站技術(shù)方案的優(yōu)缺點進(jìn)行了分析，提出車站需要加寬加深。上述成果主要針對單一問題進(jìn)行研究，有其局限性，如采用先隧后站技術(shù)需要加寬車站，在狹窄空間環(huán)境下就難以實施。鑒于此，本文以深圳地鐵9號線人民南站工程為背景，研究將疊合墻技術(shù)、大跨度無柱結(jié)構(gòu)技術(shù)、蓋挖逆作技術(shù)和先隧后站技術(shù)相結(jié)合，并進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，以解決復(fù)雜環(huán)境下地鐵車站設(shè)計與施工的一系列難題，為類似工程的設(shè)計和施工提供參考。

1　工程概況和施工難點

1.1工程概況

深圳地鐵人民南站位于羅湖區(qū)，呈東西向布置，車站長167 m，底板底面埋深28.3 m，寬18.6 m，為地下3層大跨度無柱車站；車站北側(cè)距離高架橋樁基最近為1.4 m，南側(cè)距離建筑物最近為2.6 m，車站頂板上為2孔3 m×1.6 m雨水箱涵，埋深4.1 m，無法同時進(jìn)行改遷；車站一半處于斷層破碎帶范圍。人民南站與周邊建筑物及箱涵管線如圖1所示。

圖1　人民南站與周邊建(構(gòu))筑物關(guān)系圖(單位：m)

Fig. 1Relationships between South Renminlu Station and surrounding buildings (m)

人民南站設(shè)計客流量為23 206人次/h，根據(jù)計算，車站站臺寬度需要8.6 m，設(shè)計取9 m。

1.2工程難點

1.2.1雨水箱涵改遷問題

車站頂板上的2孔雨水箱涵總寬度達(dá)6 m，且位于車站頂板中部，必須先對其進(jìn)行改遷，車站才有施工條件；但車站周邊場地狹小，沒有改遷2孔箱涵的場地，只能建1孔箱涵用以中轉(zhuǎn)。因此，車站頂板上的雨水箱涵勢必要通過中轉(zhuǎn)箱涵反復(fù)導(dǎo)改，影響工期。車站必須采用蓋挖法施工，頂板上還至少存在其中1孔箱涵，施工風(fēng)險高。

1.2.2建(構(gòu))筑物加固問題

人民南站北側(cè)高架橋樁基埋深僅達(dá)到車站負(fù)2層板深度，距離車站基坑地下連續(xù)墻最近距離僅1.4 m，地層為破碎帶，地下連續(xù)墻開槽施工期間極易擾動地層，引起槽壁坍塌，從而引起橋樁位移，造成橋梁開裂、結(jié)構(gòu)損壞甚至災(zāi)難性事故；德興大廈樁基距離車站基坑地下連續(xù)墻也僅4 m左右，同樣存在風(fēng)險；車站一半位于破碎帶，地下水豐富，涌水量大，基坑施工期間容易造成地下水流失，從而引起周邊建(構(gòu))筑物沉降，需要研究安全可靠的加固處理措施，以確保車站施工期間及運營后周邊建(構(gòu))筑物的安全。

1.2.3施工工期問題

本站埋深28.3 m，為地下3層車站，車站半邊地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)位于高架橋下，施工作業(yè)高度受限，連續(xù)墻鋼筋籠只能分4段吊裝，影響工期；車站頂板上的2孔雨水箱涵只能同時改遷1條，需要反復(fù)導(dǎo)改，影響工期；車站采用蓋挖法施工，出土和進(jìn)料作業(yè)面小，施工進(jìn)度指標(biāo)低，影響工期；車站采用蓋挖法施工，頂板上有雨水箱涵，車站不具備盾構(gòu)吊出和始發(fā)條件，只能采取盾構(gòu)從車站內(nèi)通過方案。綜上，根據(jù)工期測算，本站施工工期極為緊張，若按照傳統(tǒng)的施工工序，即待車站主體施工完成后再施工兩端區(qū)間隧道，則勢必影響兩端區(qū)間以及相鄰車站施工工期，須采用特殊的施工工序——先隧后站來解決。

1.2.4先隧后站問題

先隧后站是在車站范圍內(nèi)先施工區(qū)間隧道，后施工車站主體結(jié)構(gòu)的施工方法。本區(qū)段區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法施工，車站采用蓋挖逆作法施工。按傳統(tǒng)的先隧后站設(shè)計方法，為滿足盾構(gòu)區(qū)間限界要求并滿足一定的安全施工距離要求，車站標(biāo)準(zhǔn)段需要加寬，每側(cè)至少要加寬0.8 m，這將進(jìn)一步減小車站與周邊建筑物之間的有限距離，嚴(yán)重惡化施工安全條件，需要通過研究新的設(shè)計方法來解決。

2　工程方案設(shè)計

2.1建(構(gòu))筑物加固設(shè)計

2.1.1春風(fēng)路高架橋樁基加固

春風(fēng)路高架橋橋下凈空為8～10 m，為連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)；橋樁樁徑為1.2 m，樁端持力層位于斷層破碎帶上(標(biāo)高位于車站負(fù)2層板位置)，為端承摩擦型鉆孔灌注樁，基樁外緣距離基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)外緣最近距離僅1.4 m，明挖基坑施工極易引起地層變形和水土流失，導(dǎo)致橋樁產(chǎn)生位移，從而引起橋梁承臺差異沉降和橋體開裂，影響橋梁結(jié)構(gòu)安全和耐久性。對此設(shè)計提出采用擴(kuò)展原樁基承臺，并在原樁基周邊增加新基樁，新舊基樁共同受力的加固技術(shù)，如圖2所示。

(a) 原樁　　(b) 周邊施做新基樁　(c) 擴(kuò)展承臺共同受力

Fig. 2Diagram of reinforcement scheme of pile foundation of Chunfenglu Viaduct

加固樁采用直徑為1.2 m鉆孔灌注樁，配筋與原樁相同，樁長35 m，比車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)底深約1 m。新建承臺包裹原承臺，施工時將原承臺鑿毛，上部鋪設(shè)新承臺面筋，下部設(shè)置新承臺底筋，中部用抗剪鋼筋連接，形成整體，共同承擔(dān)上部荷載，施工過程中不影響橋梁的正常通行。

2.1.2德興大廈加固

德興大廈地面以下有1層地下室，地面以上有30層，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁，樁徑0.8～1.0 m，樁長與車站底板底面埋深相近，其樁基距離車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)最近約4.6 m。根據(jù)地質(zhì)勘察資料，基坑上半部分位于砂層或糜棱巖層，下半部分位于斷層，地層條件差，圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工極易引起地層變形和水土流失，從而影響建筑物安全，設(shè)計需要考慮對建筑物進(jìn)行加固處理。加固方案如圖3所示。

圖3　德興大廈加固方案

圖3中，在地層為砂層和糜棱巖層范圍，圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工時，先在圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)采用雙管旋噴樁加固地層，旋噴樁直徑為0.6 m，間距0.45 m，相互咬合，形成擋水和擋土帷幕；在基坑下半部分的糜棱巖范圍，地層破碎且水量大，為確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工不造成槽壁塌方，采用袖閥管對地層進(jìn)行加固處理，填充巖石裂隙，阻斷滲水通道。

2.2車站主體結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工

2.2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計

車站上方有2孔雨水箱涵，根據(jù)現(xiàn)場條件，只能改遷1孔，車站需要采用蓋挖法施工，以滿足箱涵改遷和施工場地需求。由于車站兩側(cè)建筑物間距較小，能施工的范圍僅20.6 m，考慮施工機(jī)具安全操作距離要求，無法布置一個標(biāo)準(zhǔn)車站。由于車站緊鄰城際交通樞紐，客流量大，為此，本站設(shè)計為大跨度無柱車站，有效站臺寬度為9 m；采用疊合墻結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)共同受力，以減小車站寬度；為保證周邊建筑物安全，節(jié)約施工場地，本站采用蓋挖逆作法施工。車站各部分結(jié)構(gòu)尺寸如圖4所示。

圖4　車站各部分結(jié)構(gòu)尺寸(單位：mm)

在圖4中，主體結(jié)構(gòu)各層板的鋼筋深入連續(xù)墻中錨固，與連續(xù)墻采用鋼筋接駁器連接；主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻與連續(xù)墻用連接筋連接，以保證主體結(jié)構(gòu)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成整體，共同受力；頂板設(shè)計帶有較大腋角，形成拱的受力效應(yīng)，以減小結(jié)構(gòu)厚度，承載頂板上的各種荷載。主體結(jié)構(gòu)僅在頂板和底板設(shè)置外包防水層。

2.2.2計算模型

根據(jù)地下工程的受力特點，車站主體結(jié)構(gòu)按平面框架受力進(jìn)行內(nèi)力分析：地下連續(xù)墻按施工階段單獨受力和使用階段與內(nèi)襯墻共同受力2個階段受力最大包絡(luò)考慮，承受側(cè)向水、土壓力(水土壓力按水土分算考慮)；主體結(jié)構(gòu)頂板承受上覆土壓和地面20 kPa超載，底板承受地基反壓力和水壓力，地基反力系數(shù)根據(jù)地質(zhì)勘察報告取值，計算軟件采用Sap2000V15。

2.2.3施工步驟

本站采用蓋挖逆作法施工，各層結(jié)構(gòu)板自上而下施工，基坑開挖時，兼做基坑的橫向支撐，以有效控制基坑變形。主要施工步驟：第1步，施工圍護(hù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)場地條件在高架橋2樁基之間新建1條中轉(zhuǎn)雨水箱涵；第2步，將基坑右側(cè)雨水箱涵廢棄，將水導(dǎo)入中轉(zhuǎn)雨水箱涵內(nèi)，施工車站右側(cè)頂板；第3步，在右側(cè)已經(jīng)施工完的頂板上恢復(fù)原箱涵，同時將左側(cè)箱涵的水導(dǎo)入中轉(zhuǎn)箱涵中，廢棄左側(cè)雨水箱涵；第4步，自上而下施工各層板，在左側(cè)的各層板上預(yù)留施工進(jìn)料和出土孔；第5步，自下而上施工各層側(cè)墻，恢復(fù)左側(cè)雨水箱涵，廢棄中轉(zhuǎn)箱涵，恢復(fù)道路；第6步，施工車站內(nèi)部結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu)。主要施工步驟如圖5所示。

(a)第1步:施工圍護(hù)結(jié)構(gòu),新建箱涵。(b)第2步:施工中立柱,改1孔箱涵,施工半邊頂板。

(c)第3步:恢復(fù)1孔,改第2孔箱涵,施工另半邊頂板。(d)第4步:分層自上而下施工各層板。

(e)第5步:恢復(fù)第2孔箱涵和路面。(f)第6步:施工附屬和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

圖5車站主要施工步驟

Fig. 5Main construction processes of station

2.2.4相關(guān)問題探討

1)疊合墻結(jié)構(gòu)防水問題。疊合墻結(jié)構(gòu)的側(cè)墻是由地下連續(xù)墻和內(nèi)襯墻疊合而成。地下連續(xù)墻先施工，墻的厚度為1 m，剛度大；內(nèi)襯墻后施工，墻厚度為0.4 m和0.5 m，剛度小。后施工且剛度小的內(nèi)襯墻在混凝土澆筑后發(fā)生收縮和徐變，其變形受到先施工且剛度大的連續(xù)墻約束，在混凝土內(nèi)將產(chǎn)生大量不規(guī)則細(xì)裂縫，這是導(dǎo)致疊合墻結(jié)構(gòu)漏水的主要原因，目前尚無有效的防治措施，有待進(jìn)一步研究。

2)連續(xù)墻與內(nèi)襯墻之間設(shè)置連接鋼筋的利弊。根據(jù)疊合墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求，連續(xù)墻要與內(nèi)襯墻共同受力，兩者之間不能有相互滑動。這要求在內(nèi)襯墻施工前鑿毛連續(xù)墻與內(nèi)襯墻連接面，并在兩者之間設(shè)置連接的鋼筋，以滿足疊合結(jié)構(gòu)的受力要求；亦防止連續(xù)墻滲漏水后，在連續(xù)墻和內(nèi)襯墻之間形成水幕，水壓力直接作用在剛度較小的內(nèi)襯墻上，導(dǎo)致內(nèi)襯墻破壞，這是在連續(xù)墻和內(nèi)襯墻之間設(shè)置連接鋼筋的有利面。連續(xù)墻與內(nèi)襯墻之間設(shè)置連接鋼筋后，一旦連續(xù)墻有滲漏，則滲漏水容易沿著連接鋼筋滲透到內(nèi)襯墻內(nèi)，形成滲漏通道，這是連接鋼筋設(shè)置不利的一面。具體施工時，需加強(qiáng)連續(xù)墻的防水質(zhì)量控制。

2.3先隧后站方案實施

2.3.1車站內(nèi)線路設(shè)計

本站由于受雨水箱涵和施工場地影響，采用蓋挖逆作法施工，即各層結(jié)構(gòu)板的施工順序是自上而下施工；同時，本站受到施工工期影響，前后區(qū)間隧道的施工進(jìn)度較車站快，根據(jù)工程籌劃，車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)和頂板施工完成后，盾構(gòu)區(qū)間即需要從車站內(nèi)穿過，從而形成在車站內(nèi)先施工區(qū)間隧道，后施工負(fù)2和負(fù)3層板，破除車站內(nèi)的區(qū)間隧道，再施工底板和側(cè)墻的施工工序。

在車站范圍內(nèi)，若線路按永久線路敷設(shè)，由于盾構(gòu)區(qū)間隧道斷面較大，盾構(gòu)在車站標(biāo)準(zhǔn)段將與圍護(hù)結(jié)構(gòu)沖突，如圖6所示，需要將車站加寬。

圖6　盾構(gòu)區(qū)間隧道與圍護(hù)結(jié)構(gòu)沖突示意圖

Fig. 6Sketch diagram of relationship between shield tunnel and retaining structure

由圖6可知，盾構(gòu)施工的外輪廓在車站標(biāo)準(zhǔn)段已經(jīng)與地下連續(xù)墻沖突，再考慮施工安全距離，車站標(biāo)準(zhǔn)段地下連續(xù)墻每側(cè)至少需要外移0.8 m，車站需要加寬1.6 m，車站規(guī)模加大，投資增加，且沒有場地施工。

為解決上述問題，節(jié)約施工空間，避免圍護(hù)結(jié)構(gòu)外擴(kuò)影響周邊建筑物安全，需將車站范圍內(nèi)線路優(yōu)化，采用臨時線路向車站內(nèi)部偏移。該臨時線路需滿足3個條件：一是不與標(biāo)準(zhǔn)段圍護(hù)結(jié)構(gòu)及中間臨時立柱沖突；二是車站范圍內(nèi)的臨時隧道拆除后，軌道可以按永久線路敷設(shè)，車站內(nèi)的臨時線路對車站兩端區(qū)間永久線路無影響；三是臨時線路應(yīng)滿足盾構(gòu)掘進(jìn)的最小半徑要求。據(jù)此，車站范圍內(nèi)臨時線路采用250～350 m的小半徑S型彎向車站內(nèi)部偏移，偏移開始點和結(jié)束點都在車站端頭連續(xù)墻內(nèi)側(cè)與線路交點處，臨時線路平面圖如圖7所示。

圖7　先隧后站的臨時線路平面圖

Fig. 7Plan of temporary alignment of scheme of tunnel first and station followed

臨時線路與永久線路在車站標(biāo)準(zhǔn)段剖面關(guān)系如圖8所示。

圖8　先隧后站的臨時線路剖面圖

Fig. 8Profile of temporary alignment of scheme of tunnel first and station followed

采用臨時線路后，僅需要在車站兩端小范圍將車站寬度加寬，標(biāo)準(zhǔn)段維持原車站寬度，節(jié)約了施工場地和工程造價。

2.3.2隧道與車站接口處理

本站采用先隧后站施工，車站施工完負(fù)2層底板進(jìn)入負(fù)3層土方開挖時，逐漸將車站內(nèi)的隧道結(jié)構(gòu)暴露出來，拆除車站內(nèi)隧道結(jié)構(gòu)后方可施工車站底板及側(cè)墻，并處理車站與區(qū)間隧道的接口。接口處理前與處理后對比圖如圖9所示。

(a) 接口處理前

(b) 接口處理后

Fig. 9Comparison between connection before treatment and that after treatment

由圖9可知，在區(qū)間與車站接口位置，需要局部破除圍護(hù)結(jié)構(gòu)和盾構(gòu)管片，施做接口環(huán)梁。破除部分連續(xù)墻和施工接口環(huán)梁的過程中，連續(xù)墻與管片之間形成滲漏通道，引起水土流失，施工前要對地層進(jìn)行加固處理。設(shè)計采用在車站內(nèi)施工3排6 m長袖閥管注水泥-水玻璃漿液對地層進(jìn)行加固，形成環(huán)形保護(hù)罩，注漿管環(huán)向間距1 m，徑向間距0.3 m。注漿管布置立、剖面圖如圖10所示。

(a) 立面圖

(b) 剖面圖

Fig. 10Elevation and profile of grouting reinforcement of connection

3　工程實施效果

目前車站主體結(jié)構(gòu)已經(jīng)全部施工完成，正在進(jìn)行站內(nèi)機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)安裝調(diào)試。

3.1春風(fēng)路高架橋加固實施效果

根據(jù)施工過程記錄，在車站主體工程施工過程中，春風(fēng)路高架橋最大累計樁基沉降為27.59 mm(此時正在施工車站底板)，滿足規(guī)范規(guī)定的沉降差要求，其沉降過程如圖11所示。

3.2德興大廈加固實施效果

德興大廈經(jīng)過注漿加固隔離后，其建筑物角點最大累計沉降為8.26 mm(此時正在施工車站底板)，滿足規(guī)范規(guī)定的建筑物沉降差要求，其沉降過程見圖12。

Q1—Q14為被監(jiān)測樁的編號，編號后面的距離如2 m表示該樁距基坑邊的距離。

圖11春風(fēng)路高架橋累計沉降量圖

Fig. 11Cumulative settlement of Chunfenglu Viaduct

DXF1—DXF14為德興大廈被監(jiān)測的建筑物角點編號。

圖12德興大廈累計沉降量圖

Fig. 12Cumulative settlement of Dexing Mansion

3.3疊合墻結(jié)構(gòu)實施效果

3.3.1連續(xù)墻實施效果

人民南站采用地下疊合墻結(jié)構(gòu)，并采用蓋挖逆作法施工，連續(xù)墻作為永久結(jié)構(gòu)參與受力和防水，連續(xù)墻與主體結(jié)構(gòu)各層板的鋼筋通過鋼筋接駁器連接，其施工質(zhì)量是關(guān)鍵。

車站連續(xù)墻長33 m，墻幅寬4 m。連續(xù)墻成槽時，先用2臺沖孔樁沖孔，再用液壓抓斗機(jī)器成槽；遇到硬巖段，沖孔機(jī)沖孔前，先用φ100 mm鉆機(jī)引孔，連續(xù)墻成槽示意圖如圖13所示。

北側(cè)連續(xù)墻受高架橋影響，橋下凈空僅8 m，鋼筋籠吊裝不能采用大型設(shè)備，只能采用低凈空、吊裝能力強(qiáng)的隨車吊，將鋼筋籠長度控制在8 m以內(nèi)，分5段吊裝，分段間用鋼筋接駁器連接。車站南側(cè)鋼筋籠采用整體吊裝，由于連續(xù)墻距離德興大廈僅2.6 m，考慮到吊裝過程鋼筋籠的擺動容易與建筑物產(chǎn)生碰撞，現(xiàn)場對吊裝工況進(jìn)行模擬，對吊裝設(shè)備走行路線進(jìn)行演示，盡可能減少吊裝設(shè)備的移動，以減少吊裝行動引起的吊鉤和吊繩的慣性移動，特別是在鋼筋籠吊裝就位過程中避免移動。

經(jīng)過現(xiàn)場精細(xì)準(zhǔn)備和嚴(yán)格控制，車站地下連續(xù)墻施工質(zhì)量良好，混凝土澆筑質(zhì)量、垂直度及滲漏水情況滿足規(guī)范要求。

(a) 整體圖

(b) 局部放大圖

Fig. 13Sketch diagram of construction of underground diaphragm wall (mm)

3.3.2疊合墻結(jié)構(gòu)實施效果

車站地下連續(xù)墻鋼筋籠雖然分成5段吊裝，但施工過程控制嚴(yán)格，鋼筋接駁器的上下偏差嚴(yán)格控制在10 mm以內(nèi)，且接駁器得到了很好的保護(hù)，其利用率接近93%(設(shè)計時考慮接駁器一般利用率達(dá)不到100%，預(yù)留10%冗余)，有效保證了圍護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)連接部位受力傳遞，保證了結(jié)構(gòu)安全。內(nèi)襯墻施工順序安排在各層結(jié)構(gòu)板施工后，且采取分段施工，每段控制在8 m以內(nèi)，充分保證混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。施工前對連續(xù)墻滲漏水進(jìn)行了全面排查和處理，內(nèi)襯墻施工完成后，未見開裂和滲漏水現(xiàn)象。本站是全線唯一一座疊合墻結(jié)構(gòu)防水效果與復(fù)合墻結(jié)構(gòu)效果相當(dāng)?shù)能囌尽?/p>

3.4先隧后站技術(shù)實施效果

本站先隧后站方案實施順利，雖然在車站內(nèi)的臨時線路需經(jīng)過2個小半徑S型彎道，但施工過程控制嚴(yán)格，隧道施工最大偏差在35 mm以內(nèi)，且在車站端頭接口位置基本控制無偏差，在拆除車站內(nèi)管片后，車站兩端的永久線路與車站內(nèi)永久線路實現(xiàn)了無偏差順接。

4　結(jié)論與討論

1)采用大跨度無柱結(jié)構(gòu)和疊合墻結(jié)構(gòu)相結(jié)合的技術(shù)措施可適當(dāng)壓縮地鐵車站的規(guī)模，適合在施工場地小、車站寬度受限的情況下采用；采用蓋挖逆作法施工的車站也可以采用先隧后站技術(shù)，以解決工期問題；為控制車站規(guī)模，節(jié)約施工場地和投資，采用先隧后站技術(shù)時，可考慮在車站范圍內(nèi)設(shè)計向車站內(nèi)偏移的臨時線路，以減小車站標(biāo)準(zhǔn)段寬度，臨時線路在車站端頭與永久線路順接。

2)對于橋梁和高層建筑等特別重要的建筑物加固保護(hù)，可采用擴(kuò)展承臺、增加樁基的加固處理方案，新舊樁基共同受力，分擔(dān)荷載，以解決原有樁基長度不足或需局部截斷處理的問題。

3)疊合墻結(jié)構(gòu)已經(jīng)有了一定的理論基礎(chǔ)和工程實踐經(jīng)驗，但尚不成熟，特別是對內(nèi)襯墻微裂縫防治的問題研究較少，普遍反映的情況是疊合墻結(jié)構(gòu)更容易滲漏水。通過本工程的實踐，認(rèn)為可能有效的解決方案是將連續(xù)墻作為永久結(jié)構(gòu)，切實保證好連續(xù)墻的施工質(zhì)量，做好連續(xù)墻的滲漏水治理，完全依賴連續(xù)墻防水，內(nèi)襯墻參與結(jié)構(gòu)受力，并作為結(jié)構(gòu)自防水的安全儲備。盡管如此，內(nèi)襯墻的微裂縫防治依然十分重要，需要從混凝土的凝期收縮特性和減少收縮約束等方面做進(jìn)一步研究。

4)大跨度無柱車站的實用性和舒適性都較有柱車站有明顯優(yōu)勢，在站臺有效寬度相同的情況下，可以壓縮車站規(guī)模；但目前大跨度無柱車站的跨度有限，能實現(xiàn)的站臺寬度常見為9 m左右，難以滿足城市軌道交通越來越大的客流需求，建議對更大跨度的無柱車站做進(jìn)一步的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的研究。

[1]王于.淺析地鐵明挖車站防水施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(13): 178.(WANG Yu. Analysis of waterproof construction technology for cut-and-cover Metro station [J]. Technology Innovation and Application, 2013(13): 178.(in Chinese))

[2]田宇航.明挖法地鐵車站施工的風(fēng)險源分析及事故應(yīng)急處理措施[J].科技信息,2010(16): 725-727. (TIAN Yuhang. Risk source analysis and accident emergency treatment measures of cut-and-cover Metro station[J]. Science & Technology Information, 2010(16): 725-727.(in Chinese))

[3]胡純,李大慶.明挖法地鐵車站地基反力分析[J].武漢大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版),2013,46(2): 208-211.(HU Chun, LI Daqing. Analysis of ground reaction forces on open-cut subway station[J]. Engineering Journal of Wuhan University, 2013,46(2): 208-211.(in Chinese))

[4]朱明勇.城市軌道交通復(fù)雜環(huán)境下明挖區(qū)間控制爆破技術(shù): 以徐州軌道交通1號線一期振興路站—徐州東站明挖區(qū)間為例[J].隧道建設(shè),2015,35(12): 1315-1320.(ZHU Mingyong. Controlled blasting technology for cut-and-cover Metro tunnel in complicated environment: Case study of running tunnel from Zhenxinglu station to Xuzhoudong railway station of Line 1 of Xuzhou rail transit system[J].Tunnel Constrction,2015,35(12): 1315-1320. (in Chinese))

[5]姚顯貴.明挖地鐵車站圍合空間及剩余空間利用的研究[J].隧道建設(shè),2014,34(9): 880-886.(YAO Xiangui. Study of use of surrounded space and remaining space of cut-and-cover Metro station [J].Tunnel Construction, 2014,34(9): 880-886.(in Chinese))

[6]羅富榮,汪玉華. 北京地區(qū)PBA法施工暗挖地鐵車站地表變形分析[J].隧道建設(shè),2016,36(1): 20-26.(LUO Furong, WANG Yuhua. Analysis of ground surface deformation of mined Metro station constructed by PBA method in Beijing[J].Tunnel Construction, 2016,36(1): 20-26.(in Chinese))

[7]程占,程勇,劉志剛.拱北隧道管幕-暗挖法工作井設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)[J].隧道建設(shè),2015,35(11): 1214-1221.(CHENG Zhan, CHENG Yong, LIU Zhigang. Key technologies for design of working shaft of Gongbei Tunnel: Considering tunneling and pipe jacking conditions[J]. Tunnel Construction, 2015,35(11): 1214-1221. (in Chinese))

[8]譚富圣.NTR工法在地鐵暗挖車站工程中的應(yīng)用[J].市政技術(shù),2009,27(3): 280-283.(TAN Fusheng. Application of a new tubular roof method in excavation work of a subway station[J]. Municipal Engineering Technology, 2009,27(3): 280-283.(in Chinese))

[9]尹學(xué)平,唐紅寧.大斷面隧道淺埋段蓋挖法施工實例[J].隧道建設(shè),2014,34(增刊1): 282-285.(YIN Xueping, TANG Hongning. Case study of covered excavation in large cross-section and shallow-buried tunnel[J].Tunnel Construction, 2014,34(S1): 282-285.(in Chinese))

[10]阮國勇.某地鐵車站半蓋挖法設(shè)計研究[J].隧道建設(shè),2011,31(6): 693-700.(RUAN Guoyong. Case study of design of semi cover and cut construction of Metro station[J]. Tunnel Construction, 2011,31(6): 693-700. (in Chinese))

[11]劉昌用,郜強(qiáng).地鐵車站蓋挖逆作法施工[J].市政技術(shù),2010,28(1): 95-98.(LIU Changyong, GAO Qiang. Analysis of top-down inverse construction method for a subway station[J]. Municipal Engineering Technology, 2010,28(1): 95-98.(in Chinese))

[12]李少利,李豐果.蓋挖法地鐵車站支撐柱施工新技術(shù)[J].隧道建設(shè),2010,30(6): 675-677.(LI Shaoli, LI Fengguo. New construction technology for supporting columns of Metro stations constructed by cut and cover method [J]. Tunnel Construction, 2010, 30(6): 675-677.(in Chinese))

[13]徐向輝.明挖地鐵車站疊合墻與復(fù)合墻方案比選[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2005(12): 77-80.(XU Xianghui. Comparison and selection between the schemes for the composite wall and the compound wall in the subway station with the method of cut and cover[J]. Railway Standard Design, 2005(12): 77-80.(in Chinese))

[14]彭嵚,鄺利軍.蓋挖逆作車站疊合墻結(jié)構(gòu)預(yù)埋接駁器施工技術(shù)[J].施工技術(shù),2014(增刊2): 180-182.(PENG Qian, KUANG Lijun. Construction technology for inverse composite wall structure embedded feeder[J]. Construction Technology,2014(S2): 180-182.(in Chinese))

[15]曹旋.基于Midas/Civil的疊合墻地鐵車站蓋挖逆作法施工模擬[J].城市建筑,2014(12): 99,114.(CAO Xuan. The construction simulation of cover and cut top down method in the subway station on the basis of Midas/Civil[J]. Urbanism and Architecture, 2014(12): 99,114. (in Chinese))

[16]黃全強(qiáng).分析研究“先隧后站”施工方法對地面沉降變形及管片內(nèi)力的影響[J].甘肅科技,2012,28(2): 106-108.(HUANG Quanqiang. Analysis of construction scheme of tunnel first and station followed on ground surface settlement and internal force of segment[J].Gansu Science and Technology, 2012,28(2): 106-108.(in Chinese))

[17]李曉春.超深超大工作井疊合墻結(jié)構(gòu)工作性態(tài)全過程分析[J].隧道建設(shè),2014,34(11): 1024-1030.(LI Xiaochun. Study of long-term and short-term working behavior of composite wall of super-deep and super-large working shaft[J]. Tunnel Construction, 2014, 34(11): 1024-1030.(in Chinese))

[18]農(nóng)興中.大跨度無柱地鐵車站設(shè)計[J].廣東土木與建筑,2002(11): 11-13.(NONG Xingzhong. Design of Metro station with large span and without pillars[J]. Guangdong Architecture Civil Engineering, 2002(11): 11-13. (in Chinese))

[19]杜玉霞,張洪新,谷柏松.淺談五羊村地鐵站先隧后站施工[J].廣東建材,2008(2): 41-42.(DU Yuxia, ZHANG Hongxin, GU Bosong. Analysis of construction of Wuyang Metro Station using tunnel first and station followed scheme[J].Guangdong Building Materials,2008(2): 41-42.(in Chinese))

Design and Construction of South Renminglu Metro Station in Shenzhen under Complex Environment

DING Xianli

(Guangzhou Metro Design & Research Institute Co., Ltd., Guangzhou 510010, Guangdong, China)

The design and construction of Metro engineering are usually affected by buildings and traffic on the ground, underground pipelines, structures, construction space and geological conditions, etc. As a result, countermeasures are given as follows: 1) The large span non-column structure is combined with composite wall structure so as to meet the construction space requirements. 2) The cut-and-cover top-down method is adopted so as to guarantee the traffic on the ground and replacement of pipelines and improve the safety of foundation pit. 3) The construction schedules of some stations can be guaranteed by using cut-and-cover top-down method and construction scheme of tunnel first and station followed. Good effects have been achieved.

Metro project; narrow space; complex factors; cut-and-cover top-down method; tunnel first and station followed method; optimization design

2016-03-10;

2016-06-01

丁先立(1979—)，男，安徽合肥人，2005年畢業(yè)于湖南大學(xué)，結(jié)構(gòu)工程專業(yè)，碩士，高級工程師，主要從事城市軌道交通設(shè)計和研究工作。E-mail：48856412@qq.com。

10.3973/j.issn.1672-741X.2016.08.011

U 455

B

1672-741X(2016)08-0960-08