韋華江(北京賽瑞斯國際工程咨詢有限公司, 北京 100070)
北京新世界的新裕商務大廈與新景商務大廈地下連接通道,位于廣渠門內(nèi)大街與崇文門外大街的交口處東側,由主體結構和附屬結構兩部分組成。地下過街通道為南北向設置,下穿廣渠門內(nèi)大街。通道標準段頂板埋深約為8.6 m,由雙跨單柱(6 m-7.6 m)和三跨雙柱(6m-8m-6m)兩部分組成,標準段凈高為4.6 m;遇管線及接口部位局部降低,凈寬13.6 m;通道均為全暗挖平頂直墻平底結構,長約111 m。本工程垂直下穿多條市政管線,包括較大管徑的熱力管溝、雨水方涵、污水管等。其中,雙跨單柱結構下穿3個管線一級風險源和1個上穿既有地鐵7號線磁器口站一級風險源。
過街通道雙跨單柱結構形式:八導洞平頂直墻斷面復合襯砌,在上穿7號線車站范圍內(nèi)全斷面超前土體加固使用深孔注漿,格柵間距為500 mm。
7號線磁器口站臨時豎井橫通道位于地下過街通道下方(見圖1),與地下過街通道平行長度38 m、凈寬4 m、凈高5 m~7.75 m。標準段為四層單跨圓拱直墻平底斷面,挑高段增加臨時中隔壁,進車站主體后為單層單跨圓拱直墻平底斷面。初期支護結構厚度為350 mm,采用臺階法施工。該通道為臨時結構,磁器口站施工完成后需回填,其中車站主體外部分采用素土回填,進車站主體部分采用C15素混凝土回填。
圖1 7 號線磁器口站臨時橫通道與地下過街通道平面及橫斷面示意圖
地下過街通道平頂直墻初支結構分為上下兩層,每層各4個導洞,上層導洞編號從左至右分別為2號、1號、2'號、3號;下層導洞從左至右分別為4號、3'號、5號、4'號。正常施工順序為1號→2號→2'號→3號→3'號→4號→4'號→5號。
地下過街通道3號導洞初支結構從南向北開挖至9.7 m,遇原7號線臨時橫通道初支結構并侵入下臺階仰拱結構。監(jiān)理發(fā)現(xiàn)后立即發(fā)出停工通知,并安排施工和監(jiān)理人員進行內(nèi)部探測。同時,監(jiān)理會同施工單位和設計單位及時收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)和施工圖紙等資料,發(fā)現(xiàn)橫通道進主體前即挑高段及以南部分的空洞長約6 m、寬約4 m、高約6 m,進主體部分回填混凝土侵入通道結構長約17 m、高約0.5 m,施工地下過街通道過程中需破除。另外,建設單位邀請專業(yè)地質勘查單位對臨時橫通道附近區(qū)域進行孔洞雷達探測,探測結果表明,需要對疏松部位進行注漿處理。
總監(jiān)組織建設單位、設計單位、施工單位和第三方監(jiān)測單位召開現(xiàn)場專題會議,分析認為:原7號線臨時橫通道回填和夯實不到位,且存在回填土方的自然沉降,導致出現(xiàn)以上現(xiàn)象;地下過街通道3'號、4'號和5號導洞與臨時豎井橫通道平行,臨時豎井橫通道拱頂初支侵入上述導洞,施工前需進行破除;若按地下過街通道施工工序先施工3'號導洞和4'號導洞,則5號導洞下方懸空,會給地下過街通道結構帶來風險。
本工程的重點與難點:對原7號線臨時橫通道內(nèi)回填不密實的部分重新作深孔注漿處置,確保新建地下過街通道結構基礎堅實,不會造成沉降;在破除原7號線臨時橫通道結構時,不能使用風鎬,以防結構因受到較大振動而引起車站結構沉降,不僅要控制既有線車站沉降允許值不超3 mm,而且避免施工噪聲影響車站運營;在破除原7號線臨時橫通道結構時,不僅要克服長度長、工程量大、時間長的困難,還要確保地表沉降和重要一級風險源管線的安全(地表和熱力管線允許沉降分別為30 mm和20 mm)。
地下過街通道上穿既有7號線磁器口車站,在破除重疊段臨時橫通道初支結構前,先進行重疊段地下過街通道上層導洞初支回填注漿加固,并進行初支側墻外3 m范圍深孔注漿加固。同時進行橫通道挑高段空洞回填處理至人行道初支外輪轂底面標高。然后進行臨時橫通道內(nèi)超過地下過街通道初支底板標高的回填部分混凝土破除施工。暫停3號導洞從南向北施工,調(diào)整4'號導洞和5號導洞的開挖順序,先施工5號導洞,再施工4'號導洞。從北側明挖基坑,自北向南先施工3號導洞,再施工5號導洞,最后施工4'號導洞。4'號導洞和3號導洞錯開15 m開挖。各導洞相互錯開步距不得小于15 m。
從地下過街通道3'號導洞向臨時橫通道回填C15素混凝土,將空洞區(qū)域填滿至初支地下過街通道初支輪廓線底,并預留長度為3 m的DN25注漿管。為預防未施工的3號、4'號和5號導洞在開挖時造成過大沉降,需要在已完成導洞內(nèi)向未施工的3號、4'號和5號導洞進行深孔注漿加固,同時增加土體自重,確保既有7號線車站結構上浮。臨時橫通道內(nèi)侵占地下過街通道初支輪廓線部分都需要進行靜力水鉆破除施工,應采取有效控制,避免噪聲污染影響車站運營,以及振動引起車站和初支結構沉降。每破除一榀橫通道初支格柵,及時架設地下過街通道初支格柵,確保各節(jié)點連接質量和縱向連接筋連接質量,及時封閉成環(huán)。加強施工過程的監(jiān)測,及時反饋監(jiān)測信息。
(1)編制專項監(jiān)理實施細則。根據(jù)工程的重點與難點,總監(jiān)組織安全監(jiān)理工程師編制了《破除7號線臨時橫通道初支結構安全監(jiān)理實施細則》。按照《北京市軌道交通建設工程旁站監(jiān)理管理規(guī)定(試行)》的規(guī)定,在上穿一級環(huán)境風險工程(既有地鐵運營線)地段作業(yè)及破除臨時橫通道施工時,總監(jiān)組織專業(yè)監(jiān)理工程師編制了《上穿既有7號線專項旁站方案》,確定了旁站內(nèi)容。
(2)制定值班和交底制度。按照北京市住建委及建設單位的要求,項目監(jiān)理部制定了上穿既有線和破除施工期間的監(jiān)理工作方案和監(jiān)理值班制度??偙O(jiān)重視此項安全工作,嚴格安全交底制度,并組織監(jiān)理人員和施工人員進行了上穿段破除臨時橫通道《專項旁站方案》《安全專項施工方案》的安全技術交底工作。
5.1.1 深孔注漿施工質量控制要點
(1)注漿孔間距500 mm~800 mm,孔徑150 mm,注漿采用P.O 42.5水泥,水灰比0.7~1.0。
(2)注漿固化應在開挖前進行,對土體進行壓密滲透注漿以提高其承載力和穩(wěn)定性。
(3)每根注漿孔注漿結束標準:當單孔注漿終壓達到0.6 MPa~1.0 MPa時,持續(xù)注漿15 min,若進漿量很少或不進漿,可結束本孔注漿。該結束標準為參考值,實際結束標準應通過現(xiàn)場試驗最后確定。
(4)注漿過程中,應根據(jù)地下過街通道結構的變形情況及時調(diào)整注漿參數(shù),以防變形過大危害路面行車安全。
(5)注漿完成后,必須檢查注漿效果,確保加固注漿的質量。對不符合結束標準要求的,必須進行補孔注漿。
5.1.2 破除7號線臨時橫通道施工質量控制要點
減少振動干擾,保證破除混凝土重量滿足現(xiàn)場運輸要求。考慮按每開挖一榀格柵(即0.5 m)進行一次切割,采用Φ108水鉆將回填混凝土及橫通道初支結構切割成每塊重約0.9 t。水鉆切割完成后,用電動三輪車運輸并吊裝至地面,再經(jīng)風鎬破碎后與土方一同外運。
5.1.3 初支施工質量控制要點
嚴格執(zhí)行暗挖“十八字方針”,嚴抓鋼筋格柵節(jié)點連接和縱向連接筋焊接的質量控制,做好鎖腳錨管打設及注漿,做到及時封閉成環(huán),反復多次進行上層導洞初支背后回填注漿,并及時進行下層導洞鎖腳錨管和拱腳處回填注漿,有效控制沉降。
隱蔽工程驗收的工作重點是在破除橫通道初支結構和地下過街通道初支施工階段?,F(xiàn)場監(jiān)理工程師應重點檢查破除長度,格柵安裝步距、垂直度、節(jié)點板連接及連接筋焊接質量,鎖腳錨管的打設角度、長度及與格柵的連接質量。加強過程檢查,格柵安裝即將完畢,經(jīng)過施工單位自檢合格后及時通知監(jiān)理到場驗收,待現(xiàn)場監(jiān)理工程師隱檢合格簽字后方可進行噴錨作業(yè)。
在工程施工過程中,監(jiān)理工程師在現(xiàn)場將采用巡視與旁站相結合的工作方法,管理對象為施工單位的管理人員而不是工人,管理的形式以口頭通知和監(jiān)理通知單為主,重大事件、事故和質量隱患以備忘錄形式備案。
5.3.1 監(jiān)理旁站
嚴格按照《上穿既有7號線專項旁站方案》執(zhí)行旁站監(jiān)理,這是質量監(jiān)理工作中相當重要且必不可少的一部分。實施現(xiàn)場旁站監(jiān)理的內(nèi)容為深孔注漿、回填注漿和鎖角錨管注漿,實施視頻旁站監(jiān)理的項目為水鉆破除、暗挖洞身土方開挖、噴射混凝土和鎖腳錨桿打設。
5.3.2 巡視與抽查
在工程質量事中控制中,旁站是蹲點,巡視就是跑片。抽查工程質量,增加重要部分或關鍵工序的抽樣比例,確保此關鍵工序不失控。若存在較大質量偏差,須及時提出整改意見并監(jiān)督施工單位整改落實。
5.3.3 監(jiān)理指令
在安全質量管理過程中若發(fā)現(xiàn)較大偏差,應及時下發(fā)監(jiān)理指令,通知督促施工單位暫停在施部位,啟動預警響應。
5.3.4 監(jiān)理會議
(1)監(jiān)理例會。上穿既有線期間,每周定期召開監(jiān)理例會,主要議題是施工質量安全的控制效果,例如,沉降控制及數(shù)據(jù)是否滿足第三方監(jiān)測單位的對比分析要求,進度是否滿足計劃要求,如何針對現(xiàn)有問題制定有效措施,如何達到安全文明施工要求,等等。做到群策群力,監(jiān)理監(jiān)督施工單位抓落實。
(2)專題會議。當初支開挖累計沉降超過允許值70%,達到風險管理沉降黃色預警時,由總監(jiān)啟動預警響應會;當達到80%報警值時,立即由總監(jiān)組織建設單位、設計單位、施工單位和第三方監(jiān)測單位召開沉降報警響應會,分析沉降報警原因,制定控制沉降技術措施;待沉降穩(wěn)定后,再繼續(xù)開挖。
5.3.5 組織協(xié)調(diào)
監(jiān)理工作方針是“監(jiān)督、協(xié)調(diào)、服務”。監(jiān)理單位在與建設單位、承包單位交往配合中,既要嚴格管理,又要熱情幫助;既為建設單位提供優(yōu)質服務,又要維護承包單位的合法權益,從而使工程建設按規(guī)定目標推進,最終達到安全可控、質量高、進度快、投資省的目的。
及時掌握施工動態(tài),做好監(jiān)控量測監(jiān)督及沉降數(shù)據(jù)分析與對比工作,若發(fā)現(xiàn)與第三方監(jiān)測單位數(shù)據(jù)不符,應及時分析原因并指定整改措施,堅持以監(jiān)測數(shù)據(jù)指導施工原則,督查施工單位立即落實。
及時與地鐵運營人員溝通聯(lián)系,勤匯報施工進展。運營單位結合地鐵運營情況,派專人對既有線進行日常監(jiān)測,對數(shù)據(jù)進行分析,以保證既有線的正常運行。
地下過街通道工程完成上穿既有7號線車站臨時橫通道施工時,造成既有7號線車站、熱力管線和地表發(fā)生沉降,其最大沉降值分別為-3.37 mm 、-40.11mm 和-84.59 mm,略超過沉降允許值。經(jīng)監(jiān)測,導洞初支結構拱頂最大沉降值為-6.9 mm,側墻收斂變形最大值為-6.27 mm,表明導洞初支結構還是穩(wěn)定的。
引起沉降的主要原因,是未及時對地下疏松區(qū)域進行注漿加固處理,加上主路上車流量大,導致地表沉降超標。引起沉降的次要原因,是深孔注漿質量未達到要求、臨時橫通道破除時間較長且未能及時將下層導洞封閉成環(huán)。
后續(xù)施工監(jiān)理控制要點:在二襯施工前,在拱頂背后回填注漿,確保地下構筑物及管線沉降穩(wěn)定;完善二襯施工方案,減小對地下構筑物及管線的再次擾動;建議建設單位與市政部門聯(lián)系,待工程結束后,重新鋪裝地面道路。
北京新世界地下過街通道上穿新建地鐵7號線車站,施工中遇到既有線臨時橫通道結構,需要破除施工。上穿既有7號線車站及下穿地下重要管線的一級安全風險源的施工,在堅持理論與實踐及信息化施工相結合的同時,務必注意以下事項。
(1)施工前,監(jiān)理要參與現(xiàn)場的調(diào)查研究,重點審核并審批專項施工方案。若在以后施工過程中發(fā)現(xiàn)新問題,應認真分析反饋信息,積極采取新措施,解決新問題。
(2)做好事前籌劃和事中控制工作,重點抓超前深孔注漿效果和靜力水鉆破除施工的安全控制。另外,要及時采取回填注漿結合補充注漿措施,可選用高早強的水泥砂漿作為注漿材料,使初期支護及早發(fā)揮作用,進一步減小初支結構的變形和地層的沉降變形。
(3)對工程的一級風險和難點始終保持清醒認識,把握住施工各階段的關鍵環(huán)節(jié),用監(jiān)控量測獲得的信息指導施工。
(4)完善事中監(jiān)理控制手段,加強重點工序和重點部位的旁站工作,加強過程巡視和抽查。對于嚴重不符合安全質量要求的施工問題,須及時下發(fā)監(jiān)理指令,定期召開監(jiān)理例會,及時加以解決;對于施工中的重大事宜,必要時要召開專題會議加以解決。
(5)做好事后總結與分析工作,為其他工程積累施工經(jīng)驗。
總之,在工程項目建設中,若要使安全質量控制富有成效,就要全過程、全方位地對事前、事中、事后工程安全質量控制展開調(diào)查研究,包括審批施工方案的事前控制,巡視、旁站、跟蹤抽查、聯(lián)合普查的事中控制,驗收整改的事后控制。監(jiān)理的安全質量控制必須堅持程序化、標準化和科學化,監(jiān)理的協(xié)調(diào)工作必須貫穿整個工程且及時到位,這樣才能得到精品工程,才能使業(yè)主滿意、其他參建單位受益。