肖桂蓉

成都工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四川 成都 610213

隨著我國城市化進程的加快，在城市的迅猛發(fā)展中，地鐵以舒適、快捷、便利、環(huán)保等優(yōu)點成為人們重要的出行交通工具，使用人次的迅速增加，對地鐵人員疏散和客流轉(zhuǎn)運能力提出更高要求。本文介紹的成都春熙路地鐵車站改造，目的主要對既有已運營2、3號線地鐵換乘站春熙路站進行客流疏散和轉(zhuǎn)運能力的提升，需對原車站結(jié)構(gòu)進行改造，拆除及新增結(jié)構(gòu)。因改造施工中車站正常運營，因此，在保證施工安全的同時， 也要保證站內(nèi)設(shè)備線路正常運行及車站正常運營，成為改造施工的關(guān)鍵。

1 工程概況

春熙路站位于成都市市中心步行街地帶，為地鐵2號線和3號線換乘站，2號線和3號線均已投入使用。車站為島側(cè)T型換乘，2號線換乘3號線時需由2號線站臺上樓至兩線共用站廳，進入3號線入口通道，再下樓至3號線對應(yīng)方向站臺即可完成換乘。2號線為地下三層一島站臺，3號線為側(cè)式站臺，車站總建筑面積為17787㎡，車站設(shè)3個通道、1個出入口，2個消防疏散出入口，兩組風(fēng)亭[1]。

（1）3號線改造設(shè)計

3號線單扶梯一側(cè)結(jié)構(gòu)負一層、負二層墻體加厚500mm，加厚長度17.6m，并調(diào)整風(fēng)井位置。雙扶梯一側(cè)靠近3號線設(shè)備層一側(cè)站臺板結(jié)構(gòu)加寬，并拆除原人防、新增人防門，縮小風(fēng)機房面積。拆除站臺層與設(shè)備夾層之間混凝土隔墻，在設(shè)備層一側(cè)新增扶梯孔邊承重墻。3號線中板拆除平面布置示意圖詳見圖1。

圖1 3號線中板拆除平面布置示意圖

（2）2號線改造設(shè)計

2號線站廳層（負一層中板）改造，新增11m*1.9m扶梯孔洞，孔邊增設(shè)圈梁（400*800mm）。原人行步梯位置孔洞封堵，站長室一側(cè)新增垂直梯孔洞2.2*2.05m，將原垂直電梯孔洞擴大為6.0*2.5m改人行步梯，新增風(fēng)孔2.7*0.83mm，結(jié)構(gòu)開孔孔邊梁保留板垂直于梁方向鋼筋。站廳層中板扶梯開孔尺寸為11*1.9m，孔邊設(shè)置400*800mm圈梁，圈梁下方設(shè)置4根支撐柱（350*500mm）。2號線負一層中板拆除示意圖詳見圖2。

圖2 2號線負一層中板拆除示意圖

2 總體施工方案

春熙路站改造施工主要對既有結(jié)構(gòu)拆除，重新施做結(jié)構(gòu)以保證新增扶梯設(shè)備的安裝及滿足疏散通行要求。因車站結(jié)構(gòu)已形成整體受力，為有效減小結(jié)構(gòu)拆除對既有結(jié)構(gòu)的影響，確保結(jié)構(gòu)施工安全，采取繩鋸靜力切割工藝拆除混凝土；為確保結(jié)構(gòu)拆除間受力的安全轉(zhuǎn)換，結(jié)構(gòu)開孔采取“跳槽法”切割，“隔一切一”的方式進行，同時周邊架設(shè)臨時支撐進行受力轉(zhuǎn)換；為確保過程施工可控，嚴(yán)格進行監(jiān)控量測等監(jiān)控措施[2]。

2.1 結(jié)構(gòu)開孔拆除改造施工工藝流程

結(jié)構(gòu)開孔拆除改造中，因需保證期間不影響車站正常運營，因此如何做好人員、設(shè)備防護保證施工安全成為改造施工的關(guān)鍵。其工藝流程如圖1。

圖3 結(jié)構(gòu)開孔拆除改造施工工藝流程圖

3 施工方法

3.1 隔離防護施工

由于車站結(jié)構(gòu)空間局限性，開孔周邊及正下方往往為人行密集的公共區(qū)域或設(shè)備區(qū)域，因此為保證人員、設(shè)備安全，在施工區(qū)域靠近公共區(qū)域、設(shè)備區(qū)域，采取全封閉硬隔離防護，防護要求同時滿足防火、防水、防撞、防塵、防傾覆或倒塌的標(biāo)準(zhǔn)。

2號線設(shè)備區(qū)中板開孔下方緊鄰車站重要電器設(shè)備，因此在緊鄰設(shè)備側(cè)采取全封閉硬隔離進行防護，以減少施工對周邊設(shè)備影響。防護由剛性硬隔離+擋水坎（高度30cm）+防水布隔離三部分組成，硬隔離采用輕鋼龍骨+3mm厚鋼板（雙層）做全封閉隔離。龍骨主楞采用10cm方鋼 ，主楞間距1.5m；次楞采用5cm方鋼，次楞間距1.2m。花紋鋼板與輕鋼龍骨骨架間采用，鉚釘連接。全封閉隔離防護，搭設(shè)高度4.65m，搭設(shè)長度12m，防護呈“U”型形狀搭設(shè)。在鋼板接縫位置采用玻璃膠、膨脹劑密封，在與頂板、負一層中板位置采用5cm角鋼+5cm聚乙烯泡沫做封閉連接?？p隙采用遇水膨脹止水條（膠）進行填充。在繩鋸及水鉆施工期間，安排專人對相關(guān)周邊設(shè)備室進行巡查、值守。

2號線站臺層中板開孔下方正對乘客上下位置及屏蔽門等設(shè)備，為保證乘客上下車安全及屏蔽門設(shè)備安全，采取棚架支護硬隔離防護。在屏蔽門正上方的軌頂風(fēng)道打設(shè)直徑16膨脹螺栓，通過鋼板栓接，軌頂風(fēng)道一側(cè)的支點?？拷麰-15、E-16軸位置，豎向采用雙拼HW 175x175x7.5/11工字鋼作為豎向受力立柱，底部立于站臺板（板厚200mm）上方并用M24膨脹螺栓進行固定。防護棚架橫向主梁I14工鋼間距2m，水平次梁采用工10工字鋼間距0.6m。次梁工10工剛懸挑0.5m，總長度9m。采用單立柱“T”型支撐，一端固定于軌頂風(fēng)道，立柱固定于站臺板，構(gòu)件受力體系形成“三角支撐”。將單獨的T型支撐由上部的次梁工10號工字鋼，通過鋼角板采用高強螺栓連接為整體[3]。在提供安全防護的同時，可滿足單根“T”型支撐與防護棚架的的整體穩(wěn)定性。同時在棚架面層鋪設(shè)3層防水布，周邊做密封處理，防止施工期間用水及粉塵溢出，施工期間安排專人對公共區(qū)域及喜歡的第進行巡查、值守。

3.2 臨時支撐施工

在混凝土拆除中，由于對既有結(jié)構(gòu)原有受力體系的破壞，易造成原有受力體系失衡，采用臨時支撐支護進行結(jié)構(gòu)改造施工受力體系過渡轉(zhuǎn)換（鋼支撐應(yīng)經(jīng)過受力體系分析和計算）。

臨時支撐體系采用雙拼122b 工字鋼（采用滿焊）分節(jié)段現(xiàn)場拼裝，相鄰支撐水平間距為2.5～3.0m，每節(jié)鋼支撐兩端設(shè)置連接板（1.5cm Q345）并采用M24高強螺栓連接。臨時支撐立于車站結(jié)構(gòu)底板，頂部位于結(jié)構(gòu)中板（中板板厚0.4m）。臨時鋼支撐節(jié)段模量統(tǒng)一設(shè)置為：2.0m、1.5m、1.0m的三種規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，外加0.5m 的調(diào)整節(jié)。臨時鋼支撐頂部采用荷載30t的螺旋千斤頂調(diào)節(jié)（不能使用液壓千斤頂）控制結(jié)構(gòu)沉降情況，螺旋千斤頂高度35cm（可調(diào)節(jié)高度正負10cm）。臨時支撐采用節(jié)段拼裝，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)可重復(fù)、循環(huán)、周轉(zhuǎn)使用，增加臨時鋼支撐的型鋼使用率。同時其可大大減小工人的作業(yè)強度。經(jīng)過受力體系分析和計算，滿足受力體系轉(zhuǎn)換的安全需求。受力支撐體系的轉(zhuǎn)換，在結(jié)構(gòu)改造施工前充分考慮支撐體系轉(zhuǎn)換施工的措施以及支撐措施。型鋼支撐架設(shè)前，應(yīng)提前進行型鋼支撐試拼，檢查支撐的垂直度和拼裝節(jié)段之間的縫隙。

3.3 排水擋水坎施工

繩鋸切割所產(chǎn)生的施工廢水，進行有組織排放。在站臺下設(shè)置施工廢水沉淀池，所有施工廢水經(jīng)沉淀以后，排入車站廢水泵房。沉淀池高度不低于30cm，采用24磚墻砌筑，并用防水砂漿抹面。從沉淀池到站內(nèi)廢水泵房采用管道排水，在集水坑端頭，設(shè)置兩道擋水坎，擋水坎高度30cm。繩鋸切割期間，沿繩鋸切割線周邊布置引水帷幕，將繩鋸切割廢水引排至集水坑。引水帷幕采用防水布或防水板，沿開孔孔邊設(shè)置，中板與引水帷幕之間采用遇水膨脹止水膠進行密封。同時在施工過程中安排專人巡查，有無廢水外流，防止產(chǎn)生的施工廢水流入設(shè)備區(qū)或軌行區(qū)，影響地鐵正常運營。

3.4 繩鋸切割施工

為有效降低噪聲、粉塵及震動給運營、設(shè)備帶來的各種不利影響（如乘客投訴、震動影響設(shè)備正常運營），采取繩鋸切割施工工藝。

繩鋸切割方式為靜力切割，相對于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)拆除工藝（風(fēng)鎬破除、機械鑿除），主要體現(xiàn)在以下幾點：a、無損傷。繩鋸切割對原保留結(jié)構(gòu)無沖擊，不會產(chǎn)生微細裂縫而影響結(jié)構(gòu)受力和使用壽命。b、低噪音。金剛石工具切割過程中只有磨削鋼筋混凝土的聲音，電動液壓馬達運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，整個施工中沒有刺耳的聲音，產(chǎn)生的音量可以控制在44dBA以內(nèi)。c、無污染。施工過程中采用水冷卻和潤滑高速運轉(zhuǎn)的金剛石工具，并將磨削掉的鐵屑和混凝土碎屑攜帶走，產(chǎn)生的冷卻水無有害物質(zhì)，冷卻水經(jīng)現(xiàn)場回收后可以重復(fù)利用，并采取封閉體系控制水的飛濺。繩鋸切割施工工藝流程。

圖4 繩鋸切割施工工藝流程圖

春熙路站既有線改造切除原有結(jié)構(gòu)站廳層中板、設(shè)備層中板，增加11*1.9m扶梯孔5個，均采用繩鋸進行靜力切割?；炷翂K切割完成后大小為300*500*600mm ，單塊重量約為 180Kg。 豎向采用2t小型門吊進行吊裝，防止切割后的混凝土塊下墜。切割采用跳槽法施工，切割順序沿車站結(jié)構(gòu)縱向依次進行，以便于切割后的混凝土塊的搬運。跳槽切割每段切割面積為1.9*3.0m，分三段進行繩鋸切割。相鄰兩道切割孔中間保留1m寬的結(jié)構(gòu)中板，作為中板防沉控制措施。繩鋸切割之前采用水鉆開孔，孔徑10cm作為繩鋸切割的穿線孔。在混凝土塊上采用水鉆開50mm孔作為混凝土塊的吊裝孔，以便于起重設(shè)備對混凝土塊的垂直運輸。在扶梯孔邊布設(shè)沉降、震動監(jiān)測點，做水平位移和豎向沉降及震動監(jiān)測。

3.5 施工監(jiān)測

由于改造施工改變既有結(jié)構(gòu)原受力體系，因而監(jiān)控量測對于施工安全尤為重要。施工前應(yīng)布置好監(jiān)測點，原始數(shù)據(jù)收集全面，在施工過程中全程做好監(jiān)測和預(yù)警。根據(jù)既有線施工安全等級（一級），周邊環(huán)境條件及《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB50497-2009）等規(guī)程規(guī)范，本工程監(jiān)測按風(fēng)險等級一級進行監(jiān)測，監(jiān)測主要內(nèi)容：（1）結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測；（2）結(jié)構(gòu)水平位移監(jiān)測；（3）重要構(gòu)筑物變形監(jiān)測；（4）當(dāng)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)有裂縫時，需進行裂縫觀測；（5）臨時支撐內(nèi)力監(jiān)測；沉降監(jiān)測采用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼尺進行觀測，包括結(jié)構(gòu)豎向沉降、周邊建筑物沉降[4]。在切割前，在結(jié)構(gòu)變形影響范圍之外，便于長期保護的穩(wěn)定位置，埋設(shè)水準(zhǔn)點，進行水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)，首次觀測時，適當(dāng)增加測回數(shù)，一般取3～5次的數(shù)據(jù)作為測點的初始讀數(shù)。施工監(jiān)測項目允許值要求見下表：

表1 既有線施工監(jiān)控量測項目

地鐵既有線結(jié)構(gòu)破除或切割的放樣及測量原則，以“閉合量測、雙向復(fù)核”為準(zhǔn)則。既有線結(jié)構(gòu)的放樣，受制于場地空間的狹小。導(dǎo)線及高程的傳遞受既有線構(gòu)筑物、設(shè)備設(shè)施的影響，導(dǎo)致測量放樣困難。同時原有結(jié)構(gòu)的施工誤差累計造成的結(jié)構(gòu)尺寸偏差，對結(jié)構(gòu)的拆除產(chǎn)生影響。對此，在地鐵車站的站臺、站廳層分別建立以結(jié)構(gòu)框架梁、柱為平面軸網(wǎng)的基準(zhǔn)測量放樣體系。通過轉(zhuǎn)點將地面的測量控制點分別由地鐵出口轉(zhuǎn)移至站廳，并由站廳分別豎向轉(zhuǎn)點至站臺層。根據(jù)地面導(dǎo)線測量控制點，復(fù)核地鐵站內(nèi)框架梁柱實際坐標(biāo)與設(shè)計坐標(biāo)的偏差。建立站內(nèi)坐標(biāo)軸網(wǎng)控制體系、高程控制基準(zhǔn)點，每次放線完成后站內(nèi)與站廳貫通雙向復(fù)核，復(fù)核偏差不大于5mm。

4 結(jié)論及建議

通過春熙路地鐵車站改造施工中使用硬隔離防護、防護棚架、臨時支撐、繩鋸切割等輔助措施，過程中對關(guān)鍵工序的把控，配合監(jiān)控量測的施工指導(dǎo)，有效確保了結(jié)構(gòu)施工安全，為地鐵的安全運營起到了基礎(chǔ)保障作用。

為確保改造施工安全，在過程施工中重點注意以下幾個方面：

⑴施工前，必須做好站內(nèi)管線調(diào)查，確保施工前后不能制約管線功能的正常使用。

⑵施工中必須做好人員、設(shè)備防護隔離，防護必須滿足防火、防水、防撞、防塵、防傾覆或倒塌的標(biāo)準(zhǔn)，以保證人員、設(shè)備安全，保證運營設(shè)備正常使用。

⑶施工中做好施工用水收攏歸置，務(wù)必保證用水在控制范圍內(nèi)使用，過程中重點巡視，防止施工用水進入設(shè)備、公共等區(qū)域，當(dāng)出現(xiàn)異常時及時停止施工，采取有效措施確保人員、設(shè)備安全。

⑷結(jié)構(gòu)拆除時，盡量采用靜力切割等方法，以減小對既有結(jié)構(gòu)、設(shè)備影響，開孔多采用采取“跳槽法”，避免一次性開孔完成，必要時增加臨時剛性支撐，保證結(jié)構(gòu)整體受力體系正常。

⑸必須做好監(jiān)控量測原始數(shù)據(jù)采集工作，過程中加強監(jiān)控量測管理，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)變化及時反饋并指導(dǎo)現(xiàn)場施工，當(dāng)變形出現(xiàn)異常時，及時分析原因并制定處理措施，確保施工安全。