李 鵬

(中鐵十八局集團(tuán)市政工程有限公司，天津 300222)

地鐵作為城市公共交通的一種方式，具有安全、方便、快捷、準(zhǔn)時(shí)、環(huán)保、占用空間少、單次載客量大等特點(diǎn)，是解決城市交通擁堵、拓展城市發(fā)展空間布局的主要應(yīng)對(duì)措施之一。地鐵車站一般位于城市道路的下方，也有與火車站或高鐵站結(jié)合的案例。地鐵車站與火車站或高鐵站結(jié)合時(shí)，如果火車站或高鐵站站房是新建的，一般地鐵車站作為預(yù)留結(jié)構(gòu)，與火車站或者高鐵站合建施工[1,2]，方便旅客換乘；如果火車站或高鐵站是已有的，地鐵車站大多修建在火車站或高鐵站附近，不影響原有火車站或高鐵站站房主體結(jié)構(gòu)，通過(guò)地下通道與火車站或高鐵站進(jìn)行客流銜接[3-4]。而地鐵車站與既有地下商城結(jié)合，地鐵車站施工區(qū)域占用既有地下商城，需要拆除部分既有地下商城的主體結(jié)構(gòu)，然后將地鐵車站與既有地下商城聯(lián)合修建,這方面的案例鮮有文獻(xiàn)記載。

本文以呼和浩特市軌道交通2號(hào)線呼和浩特站與地下商城結(jié)合工程作為工程依托，通過(guò)使用靜力拆除方法局部拆除既有地下商城部分結(jié)構(gòu)，并在地鐵車站施工完成后對(duì)地下商城進(jìn)行復(fù)建，使地下商城恢復(fù)其本身使用功能。如何確保安全、高效拆除大體積既有地下結(jié)構(gòu)，以及保證地下商城新舊結(jié)構(gòu)結(jié)合部位施工質(zhì)量，是該工程特有的重點(diǎn)和難點(diǎn)，本文將重點(diǎn)進(jìn)行介紹。

1 工程概況

呼和浩特市軌道交通2號(hào)線一期工程呼和浩特站設(shè)置在車站東西街與錫林郭勒北路的交叉路口，呈南北向布置，為地下三層雙柱島式車站結(jié)構(gòu)形式，車站總長(zhǎng)195 m，標(biāo)準(zhǔn)段寬度22.9 m。車站共設(shè)置4個(gè)出入口，一組風(fēng)亭。其中，1、4號(hào)出入口、1號(hào)風(fēng)亭分別設(shè)置在錫林郭勒北路東、西兩側(cè)地塊，2、3號(hào)出入口及大里程端主體設(shè)置在地下商城下方，如圖1、圖2所示。

圖1 呼和浩特站與地下商城平面位置

圖2 呼和浩特站與地下商城縱剖面(單位：mm)

地下商城主體平面呈長(zhǎng)方形，單層設(shè)置，總建筑面積為8 975.9 m2。工程主體采用現(xiàn)澆整體式無(wú)梁板柱結(jié)構(gòu)，頂板厚度為0.6 m，底板厚度為1.1 m(0.35 m厚底板+0.75 m厚素混凝土)，室內(nèi)層高4.5 m，柱子截面尺寸為0.71 m×0.71 m，柱網(wǎng)6.9 m×6.9 m。采用這種結(jié)構(gòu)形式，頂板下無(wú)梁，風(fēng)、水、電專業(yè)管線布置方便。

由于地鐵站主體結(jié)構(gòu)及附屬結(jié)構(gòu)施工占用部分地下商城，地鐵車站施工前，需對(duì)地下商城進(jìn)行局部分塊拆除；拆除前，對(duì)未拆除部分進(jìn)行加固；地鐵車站施工結(jié)束之后，完成地下商城底板、立柱、側(cè)墻、頂板等結(jié)構(gòu)的復(fù)建，并與原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行銜接。

2 地下商城拆除施工

呼和浩特地鐵站周邊為國(guó)鐵呼和浩特火車站、長(zhǎng)途汽車站，人流量大，若采用傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備拆除地下商城，噪音大，揚(yáng)塵大，不符合現(xiàn)狀周邊環(huán)境作業(yè)要求；且傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)強(qiáng)烈，對(duì)未破除結(jié)構(gòu)擾動(dòng)大，影響地下商城主體結(jié)構(gòu)安全。綜上分析，地下商城局部拆除采用靜力破除，切割采用繩鋸切割機(jī)(見(jiàn)圖3)，繩鋸選用金剛石鏈條。繩鋸切割機(jī)具有施工速度快、噪聲小、振動(dòng)小、所需場(chǎng)地小的特點(diǎn)，比較適合城市內(nèi)既有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的拆除施工[5-7]。

圖3 繩鋸切割現(xiàn)場(chǎng)施工

2.1 拆除區(qū)域邊界切割

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工安排，既有地下商城拆除需分三塊區(qū)域進(jìn)行，如圖4所示。

圖4 邊界切割示意圖(單位：mm)

根據(jù)圖紙，放出切割邊線，復(fù)核后，利用繩鋸對(duì)地下商城頂板切割線進(jìn)行切割。后期結(jié)構(gòu)恢復(fù)時(shí)，新增結(jié)構(gòu)采用植筋與原結(jié)構(gòu)連成一體。

2.2 地下商城頂板拆除

頂板的拆除原則為從整體到局部，分塊進(jìn)行，每塊切割尺寸2 m×2 m。拆除前必須先將保留部分加固，再進(jìn)行頂板分塊切割。用繩鋸切割機(jī)在施工定位線進(jìn)行切割，使切割部位脫離混凝土結(jié)構(gòu)。每一切割塊必須通過(guò)起吊孔預(yù)先臨時(shí)起吊固定，每塊切割塊設(shè)有兩個(gè)孔，成對(duì)角線布置。待脫離頂板的切割混凝土落至地下商城底板后，解體外運(yùn)。破碎的渣土清理至現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)存放點(diǎn)，后經(jīng)渣土車外運(yùn)至指定地點(diǎn)。

切割順序安排如下：區(qū)域一、區(qū)域二由東向西，區(qū)域三由北向南，后退切割，遇到立柱錯(cuò)開(kāi)，繼續(xù)剩余頂板切割。

2.3 地下商城立柱拆除

立柱的拆除原則為從上至下，分段進(jìn)行。拆除設(shè)備采用繩鋸切割機(jī)和破碎錘。

立柱切割前在立柱上打孔，穿入鋼絲繩，由吊車吊住后再切割。

混凝土柱的切割用繩鋸斷開(kāi)，從上至下分段進(jìn)行。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，立柱分三段切割，切割尺寸分別為1.2 m、2.1 m和1.2 m。立柱分塊切割施工如圖5所示。

圖5 立柱分塊切割施工(單位：m)

分塊切割后的混凝土塊，使用破碎錘破碎后清理至現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)存放點(diǎn)，后經(jīng)渣土車外運(yùn)至指定地點(diǎn)。

破碎錘進(jìn)行混凝土破碎工作時(shí)，應(yīng)注意機(jī)械設(shè)備、作業(yè)人員與被拆立柱保持安全距離。拆除區(qū)域內(nèi)，不允許任何人員進(jìn)入施工區(qū)域，只允許機(jī)械在施工區(qū)域內(nèi)。施工現(xiàn)場(chǎng)必須有技術(shù)人員統(tǒng)一指揮，嚴(yán)格遵循拆除方法。

2.4 地下商城底板拆除

底板的拆除原則為從整體到局部，分塊進(jìn)行。

拆除設(shè)備為水鉆鉆機(jī)、破碎錘和風(fēng)鎬。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境及工程規(guī)模，選用水鉆工藝進(jìn)行切割混凝土作業(yè)。水鉆孔徑200 mm，布孔間距200 mm。

水鉆施工工藝流程如下：放線定位→在既有結(jié)構(gòu)上打設(shè)錨栓→用錨栓固定水鉆底座→接通水電源→開(kāi)動(dòng)水鉆鉆孔→提鉆桿取芯→繼續(xù)鉆進(jìn)直至鉆透→轉(zhuǎn)移至下一孔位鉆孔→切斷結(jié)構(gòu)并清理。

底板拆除前，首先放出底板拆除的位置線，復(fù)核線位置無(wú)誤后，采用水鉆設(shè)備進(jìn)行鉆孔打眼。打眼成線、成塊，面積為2 m×2 m。剝離成塊的混凝土由破碎錘進(jìn)行破碎，底板拆除期間為了防止揚(yáng)塵進(jìn)行灑水。拆除的渣土垃圾由裝載機(jī)裝車外運(yùn)。四周邊緣不到位的地方，采用人工風(fēng)鎬鑿打處理。

3 地下商城加固和封堵施工

3.1 地下商城頂板及地基加固

拆除局部頂板和立柱后，剩下的周邊板會(huì)形成懸挑，所以在拆除前，需對(duì)周邊進(jìn)行加固。拆除必須在加固完成后進(jìn)行。

加固采用鋼管支撐，鋼管選用直徑300 mm無(wú)縫鋼管，兩跨立柱間均勻布設(shè)2根，如圖6所示；鋼管下端連接預(yù)埋鋼板，采用焊接連接，在底板上打眼預(yù)埋直徑12 mm膨脹螺栓固定400 mm×400 mm×10 mm鋼板；鋼管頂端架設(shè)工字鋼，采用25b型號(hào)工字鋼；為保證支撐整體性和穩(wěn)定性，工字鋼縱橫交錯(cuò)，連接采用焊接形式。

圖6 地下商城加固立面

地下商城拆除前的加固區(qū)域同樣也是分三期進(jìn)行，如圖7所示，圖中點(diǎn)為鋼管柱、點(diǎn)間線為工字鋼。

圖7 地下商城拆除加固區(qū)(單位：mm)

既有地下商城未拆除部分的地基采用袖閥管注漿加固，加固面積約2 654 m2，加固深度約3 m，加固土體7 962 m3。

3.2 地下商城封堵墻施工

地下商城地表開(kāi)挖后，主體頂板拆除前，應(yīng)設(shè)置擋土墻防止土石落至地下商城內(nèi)，擋土墻高度1.6 m、厚37 cm，沿拆除線四周砌筑，長(zhǎng)289 m。因地下商城拆除后會(huì)長(zhǎng)期處于暴露，為保證未拆除區(qū)域地下商業(yè)的安全，需做封堵墻與作業(yè)區(qū)進(jìn)行隔離。墻體采用37墻砌筑，高度4.5 m，沿拆除邊線進(jìn)行砌筑，長(zhǎng)289 m，如圖8所示。

圖8 封堵墻示意圖

4 地下商城還建施工

地鐵車站主體結(jié)構(gòu)施工完成以后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，還建的地下商城建筑面積8 717 m2，共設(shè)置5個(gè)防火分區(qū)，按照防火規(guī)范要求每個(gè)防火分區(qū)不大于2 000 m2，共設(shè)置14個(gè)樓梯出入口，1個(gè)通向北側(cè)地下車庫(kù)的防火通道出入口。

4.1 新建工程施工

新建工程結(jié)構(gòu)同原有地下商城結(jié)構(gòu)尺寸，頂板厚600 mm，底板厚1 100 mm(包括350 mm厚鋼筋混凝土+750 mm厚素混凝土)，側(cè)墻厚350 mm，柱截面600 mm×600 mm，墻板混凝土材料為C35、P8，立柱混凝土材料為C50，鋼筋為HPB300、HRB400E。

新建工程的施工順序?yàn)橄鹊装?，再立柱和?cè)墻，最后是頂板。

新建結(jié)構(gòu)底板、立柱、側(cè)墻、頂板施工方法同地鐵車站施工方法一致，在此不作贅述。

4.2 接建工程施工

地下商城工程還建時(shí)，需在新舊結(jié)構(gòu)接口處設(shè)置后澆帶，如圖9所示。

圖9 新舊結(jié)構(gòu)后澆帶位置(單位：mm)

后澆帶寬度為0.8～1.0 m，間距為30～50 m。在封閉施工后澆帶之前，應(yīng)將后澆帶內(nèi)的雜物清理干凈，做好鋼筋的除銹工作。

在所有新舊混凝土交接面處，鑿毛原混凝土表面，要求全表面露出新鮮混凝土，鑿毛深度為10～ 20 mm，并用清水和鋼絲刷把混凝土鑿毛面粉塵清洗干凈。

在澆筑新混凝土前，應(yīng)淋水養(yǎng)護(hù)鑿毛面不少于12 h，涂刷界面劑，并在澆筑混凝土前半小時(shí)內(nèi)涂刷水灰比為0.5的水泥漿，水泥采用42.5R普通硅酸鹽水泥。

后澆帶混凝土應(yīng)比兩側(cè)混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高一級(jí)，并采用摻加微膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土澆筑。

后澆帶的封閉施工應(yīng)在地鐵車站主體結(jié)構(gòu)封頂后，再澆筑后澆帶混凝土，即要求地鐵結(jié)構(gòu)先施工、先沉降，通過(guò)釋放一部分地鐵車站主體與地下商城之間的差異沉降，以滿足規(guī)范要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

(1)地下商城拆除施工采用局部靜力拆除方案，實(shí)施效果良好、施工速度快，且未對(duì)周邊建筑物造成安全風(fēng)險(xiǎn)，未對(duì)周邊居民產(chǎn)生噪音干擾，獲得業(yè)主、監(jiān)理等各級(jí)單位的一致好評(píng)。

(2)地下商城主體結(jié)構(gòu)加固方案采用鋼管和工字鋼進(jìn)行加固，施工速度快，加固效果好，無(wú)噪音干擾。

(3)地下商城還建過(guò)程中，新舊結(jié)構(gòu)之間采用后澆帶進(jìn)行連接，實(shí)施效果好，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)漏水現(xiàn)象。