周虎

【摘? 要】地鐵施工中，車站附屬結(jié)構(gòu)通常在車站主體結(jié)構(gòu)后施工，附屬結(jié)構(gòu)與車站交界處存在原有主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)，為打通附屬結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)，交匯處主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)需要拆除。根據(jù)附屬結(jié)構(gòu)的受力要求，部分車站附屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)支撐對(duì)撐到交匯處主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)、附屬支撐以及交匯處主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)的拆除存在高風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)車站主體結(jié)構(gòu)與附屬結(jié)構(gòu)交匯處圍護(hù)結(jié)構(gòu)拆除工藝進(jìn)行研究是必要的。

【Abstract】In subway construction， the subsidiary structure of the station is usually constructed after the main structure of the station. The original main enclosure structure exists at the intersection of the subsidiary structure and the station. In order to get through the subsidiary structure and the main structure， the main enclosure at the intersection needs to be dismantled. According to the stress requirements of the subsidiary structure， the design support of some subsidiary structure of the station is of high risk to the dismantling of the main support structure， subsidiary support and the main enclosure structure at the intersection， so it is necessary to study the demolition process of the enclosure structure at the intersection of the main structure and the subsidiary structure of the station.

【關(guān)鍵詞】附屬結(jié)構(gòu);交匯處圍護(hù)結(jié)構(gòu);拆除

【Keywords】subsidiary structure; enclosure structure at the intersection; demolition

【中圖分類號(hào)】TU64? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2020）02-0184-03

1 工程背景

石灣站1號(hào)風(fēng)亭為異形風(fēng)亭，共設(shè)置2道混凝土支撐（600mm×800mm）。支撐設(shè)計(jì)時(shí)考慮基坑受力將附屬與主體結(jié)構(gòu)冠梁采用中間支撐連成一體。因1號(hào)風(fēng)亭支撐與主體結(jié)構(gòu)冠梁相連接，車站主體圍護(hù)樁不能提前拆除，導(dǎo)致風(fēng)亭主體結(jié)構(gòu)分多塊施工。為完成附屬主體結(jié)構(gòu)的施工，需要結(jié)合基坑受力和支撐影響全面考慮施工工藝及流程。支撐設(shè)計(jì)如圖1所示。

2 正常情況施工工藝

地鐵施工中，一般附屬圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段盡可能在附屬與主體交匯處不設(shè)置支撐，方便交匯處圍護(hù)結(jié)構(gòu)破除以及附屬主體結(jié)構(gòu)的施工[1]。按照不設(shè)置支撐的情況整體施工流程為：圍護(hù)結(jié)構(gòu)拆除→底板施工→第二道支撐拆除→側(cè)墻施工→頂板施工→第一道支撐拆除。

附屬結(jié)構(gòu)無(wú)支撐對(duì)撐到主體結(jié)構(gòu)冠梁時(shí)，附屬結(jié)構(gòu)整體施工工藝流程銜接順暢，所有工序一步到位，附屬主體結(jié)構(gòu)可以一次澆筑成型，基坑防水效果好，安全風(fēng)險(xiǎn)小，能夠快速實(shí)現(xiàn)基坑封閉。

3 方案比選

根據(jù)石灣站1號(hào)風(fēng)亭支撐體系的設(shè)置以及現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工情況，參照類似工程的施工經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)擬采用下列兩種方式施工。

3.1 擬采用方案一

風(fēng)亭與車站交匯處主體圍護(hù)樁分兩期破除，第一期破除不受力圍護(hù)樁，累計(jì)破除15根。破除清理完成后施工此處附屬主體結(jié)構(gòu)底板、側(cè)墻、頂板，將附屬主體結(jié)構(gòu)與車站主體結(jié)構(gòu)連接為一體，保證基坑安全。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后破除受力圍護(hù)樁，施工剩余附屬主體結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖2）。

施工步驟：①基坑開(kāi)挖見(jiàn)底后先進(jìn)行一期圍護(hù)樁拆除，拆除至風(fēng)亭底板底下20cm;②一期圍護(hù)樁拆除后進(jìn)行一期底板鋼筋綁扎及混凝土澆筑，封閉部分基底;③底板達(dá)到設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行風(fēng)亭第二道支撐拆除，拆除完成后施做側(cè)墻防水、鋼筋及混凝土的澆筑;④側(cè)墻施工完成后進(jìn)行一期頂板的鋼筋綁扎和混凝土澆筑，此時(shí)附屬結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)連接為一體，結(jié)構(gòu)受力相對(duì)穩(wěn)定;⑤一期頂板澆筑完成達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行第一道所有支撐拆除;⑥第一道支撐拆除完成后圍護(hù)樁無(wú)其他影響因素，進(jìn)行二期圍護(hù)樁破除;⑦二期圍護(hù)樁破除完成后進(jìn)行二期主體結(jié)構(gòu)施工，此時(shí)所有結(jié)構(gòu)施工完成。整個(gè)施工過(guò)程中施工縫數(shù)量多，必須加強(qiáng)施工縫處防水處理，確保底板不滲漏。

3.2 擬采用方案二

風(fēng)亭與車站交匯處主體圍護(hù)樁一次性破除，過(guò)程中采用雙拼工25進(jìn)行換撐施工，保證基坑受力穩(wěn)定（見(jiàn)圖3）。

施工步驟：①1號(hào)風(fēng)亭基坑開(kāi)挖見(jiàn)底后先進(jìn)行一期底板鋼筋綁扎及混凝土澆筑;②1號(hào)風(fēng)亭基坑一期底板澆筑完成采用雙拼工25工字鋼在原混凝土支撐投影位置進(jìn)行換撐，防止因第二道支撐拆除后底板發(fā)生位移;③底板達(dá)到設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行第二道支撐拆除，拆除過(guò)程中密切關(guān)注軸力計(jì)的軸力變化;④第二道支撐拆除完成后進(jìn)行側(cè)墻防水、鋼筋施工及混凝土澆筑;⑤側(cè)墻施工完成后進(jìn)行頂板鋼筋綁扎及混凝土澆筑，此時(shí)風(fēng)亭形成整體，受力穩(wěn)定;⑥一期頂板澆筑完成達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)場(chǎng)第一道支撐以及底板換撐拆除;⑦支撐拆除完成后進(jìn)行冠梁及樁基破除，破除工作一次到位;⑧冠梁及樁基拆除完成后進(jìn)行二期主體結(jié)構(gòu)施工，完成車站與主體結(jié)構(gòu)的連接。換撐雙拼工字鋼必須焊縫飽滿，符合焊接技術(shù)要求，同時(shí)必須安裝軸力計(jì)，每天監(jiān)測(cè)2次，軸力不允許超過(guò)2000kN。遇到軸力突然增大超過(guò)2000kN時(shí)，加密雙拼工字鋼，澆筑C35素混凝土，確?；臃€(wěn)定。

3.3 方案分析

方案一和方案二各有優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況以及受力分析對(duì)兩個(gè)方案進(jìn)行對(duì)比。

方案一：

優(yōu)點(diǎn)：一期結(jié)構(gòu)部分附屬主體結(jié)構(gòu)與車站主體結(jié)構(gòu)及時(shí)連接為整體，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，基坑安全可以得到保證。

缺點(diǎn)：①圍護(hù)結(jié)構(gòu)破除隊(duì)伍需要2次進(jìn)場(chǎng)成本增加約10萬(wàn)元;②施工縫過(guò)多，不利于結(jié)構(gòu)防水，容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)滲漏，造成質(zhì)量缺陷，增加結(jié)構(gòu)堵漏成本;③工序煩瑣，涉及2次工序轉(zhuǎn)換，工期增加15天左右。

方案二：

優(yōu)點(diǎn)：①底板分段處留在原有設(shè)計(jì)變形縫位置，減少施工縫，保證結(jié)構(gòu)自防水的有效性;②工序較方案一轉(zhuǎn)換少，工期較方案一減約15天;③圍護(hù)結(jié)構(gòu)一次性拆除到位，避免作業(yè)隊(duì)伍2次進(jìn)場(chǎng)造成成本增加。

缺點(diǎn)：換撐采用臨時(shí)工字鋼，基坑穩(wěn)定性較方案一差，需要增加應(yīng)急措施。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工期要求以及成本控制，選擇方案二更為妥當(dāng)。

4 方案實(shí)施

按照方案二施工的整體施工流程為：一期底板施工→雙拼工字鋼換撐→第二道混凝土支撐拆除→一期側(cè)墻施工→一期頂板施工→第一道混凝土支撐拆除→圍護(hù)結(jié)構(gòu)拆除→二期底板、側(cè)墻、頂板施工。

現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，換撐工字鋼處放置軸力計(jì)，每天測(cè)算軸力變化，根據(jù)軸力變化采取相應(yīng)措施。該工程施工過(guò)程中軸力一直保持穩(wěn)定，無(wú)須采取其他措施。

正常流程施工時(shí)，主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)在開(kāi)挖過(guò)程中邊挖邊用炮機(jī)破除，因1號(hào)風(fēng)亭與車站主體結(jié)構(gòu)相交的圍護(hù)樁基承受支撐軸力，開(kāi)挖過(guò)程不能破除，所以必須支撐拆除后才允許施工。因一期底板、側(cè)墻、頂板施工完成后，作業(yè)空間限制，炮機(jī)無(wú)法作業(yè)，所以采取水鉆、繩鋸配合吊車施工，分段切割樁基，逐步完成樁基的拆除。

施工時(shí)，首先使用PC120挖機(jī)開(kāi)挖出冠梁位置，冠梁周邊采用45°放坡開(kāi)挖，開(kāi)挖后鋪設(shè)100mm×100mm鋼筋網(wǎng)片，斜坡澆筑20cm厚C20混凝土面層，防止邊坡滑坡、坍塌。

邊坡支護(hù)完成后，進(jìn)行冠梁和圍護(hù)樁拆除。在每?jī)蓷l樁間的位置穿進(jìn)鋸繩進(jìn)行冠梁切割。冠梁切割完成后采用？準(zhǔn)22鋼絲繩吊住冠梁，吊車處于預(yù)受力狀態(tài)。在冠梁底下2m位置切割圍護(hù)樁，質(zhì)量Q=3.14×0.5×0.5×2.5+1×0.8×1×2.5=6t，切割完成后吊車吊至板車運(yùn)輸出施工場(chǎng)地。為方便切割，把切割設(shè)備放置在站內(nèi)站廳層和風(fēng)亭內(nèi)部。

冠梁拆除完成后開(kāi)始樁基拆除，先在樁頂下30cm處樁中位置水平鉆孔？準(zhǔn)100吊裝孔，穿進(jìn)？準(zhǔn)22鋼絲繩預(yù)吊裝，在樁頂下3m位置進(jìn)行鉆孔樁切割，單根質(zhì)量Q=3.14×0.5×0.5×2.5=5.9t。切割原則遵循：從上至下，單根切割，先吊后割原則。逐根拆除圍護(hù)樁，直至所有圍護(hù)樁拆除完成，滿足出入口、風(fēng)亭與車站銜接的要求。

圍護(hù)樁破除前必須做好地面擋水坎，不得低于30cm;站廳層出入口做好臨時(shí)圍蔽，避免車站內(nèi)部作業(yè)人員進(jìn)入施工區(qū)域;為防止車站涌水，現(xiàn)場(chǎng)必須配置不小于5.5kW水泵2臺(tái);同時(shí)要做好防揚(yáng)塵的相關(guān)措施，破除期間及時(shí)防揚(yáng)塵灑水。

5 結(jié)語(yǔ)

地鐵施工存在許多難點(diǎn)，車站主體與附屬交界處圍護(hù)結(jié)構(gòu)的拆除屬于高風(fēng)險(xiǎn)施工。設(shè)計(jì)階段充分考慮支撐的方式，在保證結(jié)構(gòu)安全受力的前提下盡量避免附屬支撐與車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)相連接，方便圍護(hù)結(jié)構(gòu)的破除及后續(xù)附屬主體結(jié)構(gòu)的施做。本文主要依托佛山地鐵2號(hào)線石灣站1號(hào)風(fēng)亭附屬與主體交匯處圍護(hù)樁拆除施工中的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)的總結(jié)，從而達(dá)到安全、高效地完成基坑封閉。

【參考文獻(xiàn)】

【1】劉建航，侯學(xué)淵.基坑工程手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997.