王 磊
中鐵建工集團有限公司廣州分公司 廣東 廣州 511400
珠海站為廣珠城際快速軌道交通工程的終到站,采用“站橋合一”的結構形式(圖1),橋梁結構承臺基礎位于地下室結構下方,橋梁墩柱穿過2層地下室結構,五柱門式橋梁蓋梁于+8.615 m標高置于地下室結構上方。站臺無柱雨篷鋼結構支座設于與橋梁蓋梁連接的縱向通長勁性轉換梁上。站房東西設備夾層為2層混凝土框架結構,頂板標高同蓋梁頂標高+8.615 m。站廳范圍內(nèi)吊頂鋼結構為鋼管桁架,支座設于橋梁蓋梁上。
圖1 “站橋合一”結構形式
1)橋梁承臺與地下室底板結構相互關系:橋梁承臺位于地下室底板底標高下3 m,承臺高度4 m,承臺上部1 m與地下室底板重疊。
2)橋梁墩柱蓋梁與地下室框架結構相互關系:橋梁墩柱上穿地下室2層結構至+8.615 m標高,橋梁蓋梁位于地下室結構上方。
3)軌道梁、站臺梁與地下室框架結構相互關系:軌道梁、站臺梁結構支座均設于橋梁蓋梁上,梁體均位于地下室結構上方;軌道梁為預制混凝土箱梁,站臺梁為現(xiàn)澆混凝土箱梁。
4)雨篷鋼結構轉換梁與橋梁蓋梁相互關系:雨篷鋼結構轉換梁為鋼骨勁性混凝土梁,梁內(nèi)鋼骨穿過橋梁蓋梁端部(圖2)。
圖2 雨篷轉換梁穿過橋梁蓋梁
5)雨篷鋼結構與軌道梁、站臺梁相互關系:雨篷鋼結構為整跨拱形鋼箱梁,位于軌道梁及站臺梁上方,軌道梁及站臺梁范圍內(nèi)均無鋼結構柱。
1)關鍵交接工序一:土方開挖至-14.2 m,施工橋梁承臺;橋梁承臺-11.2 m以下澆筑完成,移交地下室底板施工;底板澆筑完成后,移交站前橋梁墩柱及蓋梁施工。
2)關鍵交接工序二:橋梁蓋梁施工完成后,地下室結構施工;地下室結構封頂后,移交站前現(xiàn)澆站臺梁結構施工。
3)關鍵交接工序三:軌道梁架設完成,移交站臺雨篷吊裝;雨篷吊裝完成,移交站前軌道工程施工。
“站橋合一”結構總體施工流程如圖3所示[1-4]。
圖3 總體施工流程
土方開挖至底板底標高-11.2 m后,逐個開挖橋梁承臺土方至-14.2 m標高;考慮到地下室底板結構的整體性及避免底板過多施工縫導致底板滲漏,橋梁承臺在-11.2 m標高留置水平施工縫;承臺上部1 m混凝土與地下室結構底板同步澆筑(圖4、圖5)。
圖4 橋梁承臺及地下室底板結構施工
圖5 地下室底板結構施工
工況一關鍵方案:
本基坑開挖深度為10.42~11.61 m,面積約38 000 m2,基坑側壁安全等級為一級。基坑支護設計采用地下連續(xù)墻(混凝土強度C35)+混凝土內(nèi)支撐。
基坑支護工程是建筑工程中一個重要的子分部工程,由于容易受到勘察設計與施工質(zhì)量、周邊建筑物荷載、周邊堆載、地面防水、土方開挖與降水作業(yè)、氣候條件等因素的影響,其實際工作狀態(tài)與設計工況往往存在一定的差異,因此在設計分析指導下有計劃地進行現(xiàn)場監(jiān)測就顯得十分必要。
本基坑側壁安全等級為一級,根據(jù)工程設計圖紙和GB 50497—2009《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》“應測”的監(jiān)測項目及本工程具體情況,確定相關監(jiān)測項目及控制要求,保證施工安全。
地下室底板結構完成后,進行橋梁墩柱及蓋梁結構施工,墩柱施工腳手架及蓋梁模板支架搭設于地下室底板上(圖6)。
圖6 橋梁墩柱及蓋梁施工,同步進行轉換梁鋼骨預埋
工況二關鍵方案:
橋梁蓋梁的模板支撐體系是從地下室筏板基礎面開始起算,地下室深度為10.200 m,地上蓋梁底標高為6.615 m,模板支撐體系支撐高度為16.815 m,屬于高大模板。故模板支撐體系的設置顯得尤為重要。
梁下支撐采用扣件式鋼管腳手架,木模板作面板,木方、鋼管作背肋,鋼管配合可調(diào)支撐作支撐及加固,縱橫立桿間距為900 mm×900 mm。主龍骨采用100 mm×100 mm木方,間距900 mm,次龍骨采用100 mm×100 mm木方,間距200 mm。為保證支撐的牢固性,立桿下設縱橫掃地桿。在外側周圈應設由下至上的豎向連續(xù)式剪刀撐,水平剪刀撐設置上、中、下3道,沿掃地桿、中部垂直剪刀撐頂部、梁底連續(xù)設置。
由于橋梁蓋梁存在后張拉預應力工程,同時蓋梁端部存在雨篷轉換梁勁性鋼骨型鋼的預埋,在蓋梁澆筑完成后,預應力鋼絞線張拉時,張拉儀器和轉換梁勁性鋼骨型鋼存在一定的位置沖突。故此部位應加強與設計的溝通,按設計的處理意見進行處理。對影響到預應力張拉部位的勁性型鋼適當割除,待張拉封錨完畢后,再對被割除的型鋼部位采用相同規(guī)格的鋼板進行補焊,焊縫需滿足一級焊縫標準,并在隱蔽之前進行探傷檢測(圖7、圖8)。
圖7 封錨端張拉前
圖8 張拉后補焊型鋼
軌道梁為預制梁,采用架橋機架設,與地下室結構不發(fā)生關系,軌道梁架設與地下室結構同步交叉施工;站臺梁為現(xiàn)澆梁,在地下室結構封頂后搭設滿堂模板支撐架于地下室頂板施工。橋梁蓋梁施工期間,預埋轉換梁鋼骨及鋼筋;地下室封頂后搭設轉換梁模板支撐架(圖9)。
圖9 地下室結構施工及軌道梁架設
工況三關鍵方案:
由于站臺梁的模板支撐體系要架立于地下室頂板之上,由于站臺梁本身荷載以及施工荷載較大,為保證結構安全,對地下室架體搭設要求較高,同時在施工站臺梁期間,地下室支撐架體不能拆除。
根據(jù)橋梁專業(yè)提供的相關荷載,將軌道橋梁專業(yè)站臺梁在地下室投影范圍內(nèi)的模板支撐體系(加密區(qū))梁、板底立桿間距均加密為600 mm×600 mm,水平桿步距1 200 mm。其余構造要求同梁、板普通區(qū)(圖10)。
圖10 地下室支撐加密區(qū)域示意
正線軌道梁架設完成后進行鋼結構安裝,鋼結構臨時支撐置于正線軌道梁上。站臺梁與雨篷鋼結構不發(fā)生關系,鋼結構滑移與站臺梁現(xiàn)澆施工同步交叉進行。
工況四關鍵方案:
由于現(xiàn)場條件限制,雨篷鋼結構無法實現(xiàn)原位吊裝,經(jīng)過比選采用鋼結構滑移方案,故施工過程中同步及安全保證措施顯得尤為重要。
雨篷鋼結構在平面上分為2個施工階段。第1施工階段為吊裝區(qū)雨篷鋼結構的吊裝,第2施工階段為滑移區(qū)雨篷鋼結構的滑移安裝(圖11)。
軌道布置需考慮結構特點及現(xiàn)場實際情況。本工程滑移軌道共計3條(每條均為雙軌),中部軌道雙軌間距1.80 m,兩邊軌道雙軌間距1.02 m,軌道下設埋件(圖12)。
圖11 雨篷鋼結構施工分區(qū)
圖12 滑移軌道設置示意
滑移安全措施分為2點。第一為設備安全措施,楔形夾軌器具有單向自鎖作用。當油缸伸出時,夾塊工作(夾緊),自動鎖緊滑移軌道。油缸縮回時,夾塊不工作(松開),與油缸同方向移動。每臺液壓油缸主缸上裝有液壓鎖,防止失速卸壓。第二為現(xiàn)場安全措施,滑移設備安裝時,地面應劃定安全區(qū),以避免設備造成人員受傷。在正式施工時,也應劃定安全區(qū),禁止交叉作業(yè)。結構滑移空間內(nèi)不得有障礙物。在滑移的過程中,應指定專人觀察夾軌器、液壓油缸、液壓泵站等的工作情況。若有異常,直接通知指揮控制中心。
以廣珠城際珠海站工程施工實際為例,針對“站、橋、地下室”合一結構的特殊性和復雜性,介紹了橋梁、站房結構、地下室結構、雨篷鋼結構間的相互關系,評估了其相互制約的影響并對各專項工程的先后施工順序進行研究,最終實施的地下室、站房與橋梁交叉施工流程和組織安排,使得整個結構工程交叉施工組織合理、有序、緊湊、銜接順暢,可為類似結構形式工程施工提供有益的借鑒。