徐一帆

（中鐵十六局集團(tuán)地鐵工程有限公司）

軌道交通作為一種重要的交通方式，目前在國(guó)內(nèi)越來越普及，很多城市先后建設(shè)了多條線路。在建設(shè)中每條線路的起點(diǎn)和終點(diǎn)均需設(shè)停車場(chǎng)或車輛段，造成隧道正線和出入段線的交叉施工越來越多，但大多施工方法以盾構(gòu)為主。呼市地鐵2 號(hào)線新店站～塔利東路站明挖區(qū)間（含停車場(chǎng)出入段線），在鋼結(jié)構(gòu)安裝難度大、結(jié)構(gòu)鋼筋以及鋼結(jié)構(gòu)含量高施工困難、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)復(fù)雜可能造成不均勻沉降、回填質(zhì)量影響因素多等情況下，通過實(shí)踐摸索采取一系列措施，解決了上述問題并提高了施工效率。

1 工程概況

呼和浩特市城市軌道交通2 號(hào)線新店站～塔利東路站區(qū)間（含停車場(chǎng)出入段線）為地下區(qū)間，該區(qū)間位于成吉思汗東街北側(cè)綠化帶下西向東方向，區(qū)間穿越成吉思汗東街與塔利西路交叉路口，采用圍護(hù)樁+內(nèi)支撐明挖法施工。新店站～塔利東路站區(qū)間，西出新店站東接塔利東路站，線路出新店站后沿成吉思汗東街北側(cè)綠化帶由西向東敷設(shè)，橫穿塔利西路后繼續(xù)向東約300m 接入塔利東路站，區(qū)間全長(zhǎng)約650m；塔利停車場(chǎng)出入段線，西出新店站東接停車場(chǎng)“U”型槽，線路出新店站與正線隧道并行約300m，隨后向東北方向偏轉(zhuǎn)，斜穿塔利西路并與正線隧道分離，向東北方向前行約100m 后接入停車場(chǎng)“U”型槽，區(qū)間全長(zhǎng)約413m。

四條隧道（兩條線路）出新店站時(shí)軌頂標(biāo)高一致，且出入段線結(jié)構(gòu)在內(nèi)側(cè)，正線結(jié)構(gòu)在外側(cè)，兩者處于水平平行狀態(tài)；隨著里程逐漸變化，出入段線軌頂標(biāo)高逐漸增大，正線軌頂標(biāo)高逐漸減小，形成正線在下出入段線在上的平行狀態(tài)；當(dāng)平行前進(jìn)約300m 時(shí)，出入段線底板底高出正線頂板頂，形成完全分離狀態(tài)；隨后出入段線開始向東北方向偏轉(zhuǎn)，兩條線路各自接入塔利東路站和停車場(chǎng)“U”型槽，如圖1 所示。

圖1 新店站～塔利東路站區(qū)間（含停車場(chǎng)出入段線）平面示意圖

2 工程施工重難點(diǎn)

本工程的四條隧道（兩條線路）出新店站后逐漸形成上下重疊的平行狀態(tài)，平行段可分為結(jié)構(gòu)上下平行段和結(jié)構(gòu)交叉平行段，剖面示意圖如圖2、圖3 所示。

圖2 結(jié)構(gòu)上下平行段剖面示意圖

圖3 結(jié)構(gòu)交叉平行段剖面示意圖

2.1 結(jié)構(gòu)交叉平行段主要施工重難點(diǎn)

出入段線結(jié)構(gòu)部分區(qū)段一半坐落在主線結(jié)構(gòu)上，一半坐落在回填料上；部分區(qū)段一半坐落在主線結(jié)構(gòu)上，一半坐落在原狀土邊坡上。由于原狀土、混凝土結(jié)構(gòu)及回填料的剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性均不相同，容易造成基礎(chǔ)的不均勻沉降，進(jìn)而導(dǎo)致后期主體結(jié)構(gòu)開裂，需在施工階段采取措施進(jìn)行規(guī)避。

2.2 結(jié)構(gòu)上下平行段主要施工重難點(diǎn)

主線結(jié)構(gòu)與出入段線結(jié)構(gòu)共用側(cè)墻，側(cè)墻厚度為350mm，墻體內(nèi)設(shè)12.6mm 的工字鋼、間距300mm，工字鋼頂端焊接20mm 厚Q235 鋼板、鋼板寬350mm 通長(zhǎng)設(shè)置。由于共用的側(cè)墻結(jié)構(gòu)薄、工字鋼安裝間距小，導(dǎo)致工字鋼安裝時(shí)的位置、偏轉(zhuǎn)角度、垂直度等要求精度高，施工中控制難度較大；又由于結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋含量高、密度大，加上前面所述工字鋼間距小且頂部鋼板通長(zhǎng)布設(shè)無空隙，導(dǎo)致施工時(shí)混凝土澆筑困難，振搗效果不佳。

出入段線結(jié)構(gòu)在未和正線結(jié)構(gòu)完全分開時(shí)，結(jié)構(gòu)底板始終有部分坐落在回填料上，因此必須先回填壓實(shí)再施作出入段線結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致回填料的回填質(zhì)量制約著結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，對(duì)結(jié)構(gòu)沉降、穩(wěn)定性影響較大，同時(shí)回填、壓實(shí)的速度快慢也制約著結(jié)構(gòu)的施工進(jìn)度。

3 施工方法及技術(shù)措施

3.1 工字鋼安裝精度控制

首先采用坐標(biāo)平面控制網(wǎng)和全站儀對(duì)工字鋼的中心位置、軸線方向及轉(zhuǎn)角進(jìn)行測(cè)放并作出標(biāo)記，確保工字鋼安裝的位置、軸心位移及扭轉(zhuǎn)值符合設(shè)計(jì)要求；其次使用水準(zhǔn)儀對(duì)工字鋼的底標(biāo)高進(jìn)行測(cè)放并作出標(biāo)記，使其標(biāo)高值在允許誤差范圍內(nèi)；再次將兩臺(tái)全站儀架設(shè)在工字鋼相互正交的方向線上，采用正倒鏡法測(cè)量并控制工字鋼的垂直度；工字鋼安裝過程中的位置、標(biāo)高嚴(yán)格按照標(biāo)記進(jìn)行，并隨時(shí)糾正垂直度偏差；焊接過程中對(duì)工字鋼各項(xiàng)指標(biāo)跟蹤監(jiān)測(cè)，根據(jù)實(shí)際的偏差情況及時(shí)適當(dāng)調(diào)整焊接順序及施焊速度。

工字鋼頂端鋼板安裝過程中，工字鋼的位置、轉(zhuǎn)角、標(biāo)高、垂直度一般會(huì)發(fā)生微小的變化，因此需要循環(huán)重復(fù)上述步驟并記錄。若上述項(xiàng)目無一超標(biāo)，只做數(shù)據(jù)記錄不做項(xiàng)目調(diào)整；若有一項(xiàng)超標(biāo)，僅需將此項(xiàng)目調(diào)整至允許范圍；若有多個(gè)項(xiàng)目超標(biāo)且超標(biāo)項(xiàng)目中包含標(biāo)高項(xiàng)，則需要先調(diào)整標(biāo)高至允許范圍，再按照安裝順序?qū)ζ渌?xiàng)目進(jìn)行調(diào)整；若有多個(gè)項(xiàng)目超標(biāo)且超標(biāo)項(xiàng)目中不包含標(biāo)高項(xiàng)，則需按照安裝順序?qū)ζ溥M(jìn)行調(diào)整；調(diào)整完成后仍需對(duì)其他項(xiàng)目進(jìn)行校核，保證所有項(xiàng)目符合要求并形成記錄。

3.2 墻體混凝土澆筑控制

工字鋼上部鋼板設(shè)有鋼筋并錨入墻內(nèi)，且墻體內(nèi)鋼筋及工字鋼密度較大，導(dǎo)致混凝土流動(dòng)困難、振搗棒活動(dòng)范圍較小，因此鋼板安裝時(shí)需設(shè)置混凝土澆筑預(yù)留口，預(yù)留口的位置及間距直接影響混凝土的澆筑和振搗效果，從而影響混凝土質(zhì)量和施工效率。實(shí)踐證明當(dāng)相鄰兩個(gè)澆筑預(yù)留口的間距為2.8m 時(shí)，既能滿足澆筑和振搗效果，又能提高混凝土質(zhì)量及施工效率。

通過控制預(yù)拌混凝土的入模塌落度、和易性、骨料粒徑等指標(biāo)，來滿足混凝土澆筑、振搗質(zhì)量。施工中選擇普通混凝土和細(xì)石混凝土兩種材料，其中受鋼筋間距和導(dǎo)漿管內(nèi)徑的限制，粗骨料的最大粒徑不超過導(dǎo)漿管內(nèi)徑的1/3 和鋼筋間距的1/3，兩者中取最小值；為保證混凝土有良好的可泵性，細(xì)骨料采用中砂，水泥應(yīng)具有良好的保水性，入模混凝土坍落度為180mm 左右；導(dǎo)漿管內(nèi)徑不應(yīng)大于鋼筋間距，在這個(gè)范圍內(nèi)越大越好，并用高強(qiáng)纖維絲系活結(jié)將導(dǎo)漿管固定在結(jié)構(gòu)的鋼筋上，保證混凝土澆筑過程中導(dǎo)漿管不會(huì)移位。澆筑時(shí)，先將細(xì)石混凝土澆筑至墻體最深處，當(dāng)混凝土面升至墻高的1/2 以上時(shí)，再澆筑普通混凝土，并保證鋼筋密集區(qū)域的混凝土面上升速度不超過普通區(qū)域混凝土面上升速度，以免鋼筋密集區(qū)域混凝土中的水泥漿流失。振搗棒選用ZN30 型，振搗棒的插入點(diǎn)要均勻，每次移動(dòng)距離不應(yīng)大于1.5 倍的作用半徑，必要時(shí)應(yīng)配合使用鐵釬搗實(shí)，當(dāng)混凝土開始浮漿、不再下沉、不再出現(xiàn)氣泡，表明混凝土已振搗密實(shí)，停止振搗[1]。

3.3 回填料壓實(shí)度及不均勻沉降控制

在主線側(cè)墻達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，進(jìn)行出入段線底板下回填，回填前先對(duì)墻體螺栓孔進(jìn)行封堵并對(duì)側(cè)墻進(jìn)行防水處理，防止后期出現(xiàn)結(jié)構(gòu)漏水問題?；靥盍鲜褂盟?、石粉、碎石拌合而成，并分層回填碾壓、夯實(shí)，其中水泥含量6%，石粉容重1500～1600、細(xì)度模量3.3～3.5。施工過程中嚴(yán)格按照配合比在料場(chǎng)將材料拌和均勻后運(yùn)送至作業(yè)面。運(yùn)輸過程中要對(duì)運(yùn)料車進(jìn)行全封閉，防止因氣候、運(yùn)距等因素導(dǎo)致回填料水分流失。選擇壓實(shí)機(jī)具應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地大小、壓實(shí)度要求、填料種類、壓實(shí)機(jī)具效率、氣候條件等因素綜合考慮，不同種類、型號(hào)的壓實(shí)機(jī)具對(duì)不同回填料的壓實(shí)效果不同，且壓實(shí)的單位壓力不應(yīng)超過回填料的強(qiáng)度極限，否則回填料會(huì)遭到破壞。攤鋪、壓實(shí)應(yīng)對(duì)稱分層進(jìn)行，每層壓實(shí)厚度不超過30㎝，壓實(shí)時(shí)回填料的含水率在最佳含水率±2%范圍內(nèi)，最終壓實(shí)度不小于0.96。應(yīng)遵循“先慢后快、先靜后振、先輕后重、先低后高、輪跡重疊”的原則，碾壓速度一般控制在2～4km/h，壓實(shí)遍數(shù)控制在4～6 遍；行駛過慢則施工效率太低，行駛過快則壓實(shí)機(jī)具與土的接觸時(shí)間短，壓實(shí)效果較差；碾壓開始時(shí)宜用慢速，隨著土層逐漸密實(shí)，速度逐漸提高。壓實(shí)完成后，對(duì)每層、每1000m2做一組壓實(shí)度試驗(yàn)，一組3 點(diǎn)。每層回填預(yù)留不小于50cm 長(zhǎng)的接茬，接茬的分層部位呈階梯型，如圖4 所示。

圖4 回填示意圖

結(jié)構(gòu)施工部位基礎(chǔ)材料類別變化較快，材料性質(zhì)差別較大，此時(shí)由于已澆筑結(jié)構(gòu)未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度或尚未形成整體，可能會(huì)出現(xiàn)因基礎(chǔ)受載后變形不一致，產(chǎn)生空間差異沉降而誘發(fā)結(jié)構(gòu)次生內(nèi)力變化，進(jìn)而可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)局部開裂等問題。填料的松鋪厚度往往也容易被忽視，過厚的填料碾壓現(xiàn)象普通存在，由于填料超厚，造成雖然填料上層符合要求，但開挖后下層仍比較松散，這也為以后基礎(chǔ)不均勻沉降埋下了隱患。為了控制結(jié)構(gòu)不均勻沉降，防止結(jié)構(gòu)因?yàn)椴痪鶆虺两祵?dǎo)致開裂，施工過程中應(yīng)加強(qiáng)回填質(zhì)量控制及不均勻沉降監(jiān)測(cè)[2]。當(dāng)不均勻沉降較大時(shí)采取相應(yīng)措施，包括調(diào)整優(yōu)化回填料配比、局部注漿補(bǔ)強(qiáng)等，以滿足沉降控制要求。

4 結(jié)束語

本工程案例中工字鋼安裝、混凝土施工及回填處理直接影響著施工安全、質(zhì)量、進(jìn)度及效益。由于施工中措施和方法選擇得當(dāng)，本工程的主體結(jié)構(gòu)順利完工，并有效降低了安全、質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，提高了施工效率，可為同類工程項(xiàng)目施工提供參考。