徐一帆

（中鐵十六局集團地鐵工程有限公司）

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)中每條線路的起點和終點均需設(shè)停車場或車輛段，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 號線新店站～塔利東路站明挖區(qū)間（含停車場出入段線），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 號線新店站～塔利東路站區(qū)間（含停車場出入段線）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)間全長約650m；塔利停車場出入段線，西出新店站東接停車場“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“U”型槽，區(qū)間全長約413m。

四條隧道（兩條線路）出新店站時軌頂標(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)平行前進約300m 時，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“U”型槽，如圖1 所示。

圖1 新店站～塔利東路站區(qū)間（含停車場出入段線）平面示意圖

2 工程施工重難點

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

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、強度、穩(wěn)定性均不相同，容易造成基礎(chǔ)的不均勻沉降，進而導(dǎo)致后期主體結(jié)構(gòu)開裂，需在施工階段采取措施進行規(guī)避。

2.2 結(jié)構(gòu)上下平行段主要施工重難點

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布設(shè)無空隙，導(dǎo)致施工時混凝土澆筑困難，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，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，對結(jié)構(gòu)沉降、穩(wěn)定性影響較大，同時回填、壓實的速度快慢也制約著結(jié)構(gòu)的施工進度。

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)和全站儀對工字鋼的中心位置、軸線方向及轉(zhuǎn)角進行測放并作出標(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)計要求；其次使用水準(zhǔn)儀對工字鋼的底標(biāo)高進行測放并作出標(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)記進行，并隨時糾正垂直度偏差；焊接過程中對工字鋼各項指標(biāo)跟蹤監(jiān)測，根據(jù)實際的偏差情況及時適當(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。若上述項目無一超標(biāo)，只做數(shù)據(jù)記錄不做項目調(diào)整；若有一項超標(biāo)，僅需將此項目調(diào)整至允許范圍；若有多個項目超標(biāo)且超標(biāo)項目中包含標(biāo)高項，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椖窟M行調(diào)整；若有多個項目超標(biāo)且超標(biāo)項目中不包含標(biāo)高項，則需按照安裝順序?qū)ζ溥M行調(diào)整；調(diào)整完成后仍需對其他項目進行校核，保證所有項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)致混凝土流動困難、振搗棒活動范圍較小，因此鋼板安裝時需設(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。實踐證明當(dāng)相鄰兩個澆筑預(yù)留口的間距為2.8m 時，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?；炷撂涠葹?80mm 左右；導(dǎo)漿管內(nèi)徑不應(yīng)大于鋼筋間距，在這個范圍內(nèi)越大越好，并用高強纖維絲系活結(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)漿管不會移位。澆筑時，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，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，振搗棒的插入點要均勻，每次移動距離不應(yīng)大于1.5 倍的作用半徑，必要時應(yīng)配合使用鐵釬搗實，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，停止振搗[1]。

3.3 回填料壓實度及不均勻沉降控制

在主線側(cè)墻達到設(shè)計強度后，進行出入段線底板下回填，回填前先對墻體螺栓孔進行封堵并對側(cè)墻進行防水處理，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，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將材料拌和均勻后運送至作業(yè)面。運輸過程中要對運料車進行全封閉，防止因氣候、運距等因素導(dǎo)致回填料水分流失。選擇壓實機具應(yīng)根據(jù)場地大小、壓實度要求、填料種類、壓實機具效率、氣候條件等因素綜合考慮，不同種類、型號的壓實機具對不同回填料的壓實效果不同，且壓實的單位壓力不應(yīng)超過回填料的強度極限，否則回填料會遭到破壞。攤鋪、壓實應(yīng)對稱分層進行，每層壓實厚度不超過30㎝，壓實時回填料的含水率在最佳含水率±2%范圍內(nèi)，最終壓實度不小于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，行駛過快則壓實機具與土的接觸時間短，壓實效果較差；碾壓開始時宜用慢速，隨著土層逐漸密實，速度逐漸提高。壓實完成后，對每層、每1000m2做一組壓實度試驗，一組3 點。每層回填預(yù)留不小于50cm 長的接茬，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，此時由于已澆筑結(jié)構(gòu)未達到設(shè)計強度或尚未形成整體，可能會出現(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)因為不均勻沉降導(dǎo)致開裂，施工過程中應(yīng)加強回填質(zhì)量控制及不均勻沉降監(jiān)測[2]。當(dāng)不均勻沉降較大時采取相應(yīng)措施，包括調(diào)整優(yōu)化回填料配比、局部注漿補強等，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，提高了施工效率，可為同類工程項目施工提供參考。