薛莉
上海海龍工程技術發(fā)展有限公司 上海 200011
鐵路是完成運輸任務的重要方式之一,需要加大其建設強度,明確工程重點,實時監(jiān)控現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息,控制施工過程,獲得良好的工程效益。
市域鐵路主要服務于城市與郊區(qū)、城市與城鎮(zhèn)之間的大都市范圍交通系統(tǒng),車站與車站之間距離較短,車站地點分布密集,是廣義的城市地鐵交通。市域鐵路是一項便捷的出行方式,相比于鐵路客運,速度較快,但服務范圍較窄,往往在50~100km之間,在鐵路軌道建設較快的城市,已成為交通樞紐組成的核心部分,發(fā)達國家使用錢財不斷開拓其服務范圍及運輸線路,如日本東京、法國巴黎的鐵路軌道建設發(fā)展速度較快,市域鐵路運輸量相比鐵路客運量而言相差甚微。
目前,我國市域鐵路處于建設中期,已在鐵道規(guī)劃、建設規(guī)范與發(fā)展走向方面有明確的指標和基本原則,截至2020年,京滬津、長江三角、川渝等經(jīng)濟發(fā)展迅速地區(qū)的鐵路規(guī)劃趨于完善,市域鐵路建設基本形成,滿足當?shù)厝藗兊某鲂行枨?,可到達從核心地帶到周邊1h車程的位置,經(jīng)濟發(fā)展較慢地區(qū)的鐵路規(guī)劃建設仍在不斷拓展中。
在功能定位方面,市域鐵路車站到達地點主要為城市核心地區(qū)與緊鄰郊區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn),可滿足該通勤圈的出行、求學、經(jīng)商等需求,車速設計為100~160km/h,速度較快,臨近車站距離短,節(jié)約大量出行時間,是城市范圍內(nèi)較短路徑、較快速度的客運方式。車間分布密集程度約為城區(qū)1.5~3km,遠郊3~8km,購買地鐵票或地鐵卡選擇指定線路和運行方向即可乘坐,在交通運輸高峰期時速可能降低,由于線路分布較廣,適用于中、大型城市的客運[1]。
線路規(guī)劃、線路走向、車站間距設計及分布是市域鐵路建設規(guī)劃的核心問題,因此在設計時,應參照以下原則:
第一,適應城市地區(qū)、地點的分布結構,線路跟隨人們生活習慣,以車站分布確定線路走向。線路的規(guī)劃需將城市出行頻率較高的地點、旅游景點、公共場所等進行串聯(lián)并設置車站。在車站設計時,選擇能與城市其他交通運輸方式結合的位置,可與城市其他運輸方式形成多點運輸、多點換乘,如以公交線路走向為導向,以鐵路客運站為導向等。
第二,車站設置需建立在交通運輸方便、便于尋找或在城鎮(zhèn)中心,秉著安全便捷、設施簡單的原則,使車站分布較為合理,提高客流量。車站類型和規(guī)模應根據(jù)城市的不同地區(qū)的需求不同進行功能劃分,以客流量、運行速度、工程條件等為主要考慮因素。車站布局時,線路規(guī)劃與車站設立應考慮容納人流量較大地區(qū)或公共性場所,突出重點,在某車站點及線路交界處設立換乘,使線路分布均勻、密集。不同線路的車站數(shù)量可以不同,但整體運行速度需進行把控,使不同線路的運輸總量達到平衡。
第三,距離城市中心較遠的地區(qū)線路起點與終點設立應參照城市地區(qū)規(guī)劃,使二者均設立在客流量較大的地區(qū),方便乘客換乘。城市中心區(qū)域線路起點終點可設置在多種交通運輸?shù)貛?、鐵路客運站等地帶[2]。
第四,車輛基地的選址較為自由,可設置在線路起點終點站前后的適宜地帶,但需考慮基地的選取是否制約車站建設。車輛基地、維修站的選址應距離較近,車站設置應選擇交通便捷、客流量較大的地區(qū),花費較少時間進站出站。
本工程為市域鐵路車站,設立于浦東國際機場主進場迎賓大道下方,沿此大道南北方向建立,車站西側緊鄰機場航站停車庫,東側為磁懸浮、軌道交通二號線和某酒店交通核心,南側為旅客休息夜用房。
車站為地下二層單島加越行站,島站臺寬度16.5m,站臺有效長度220m,到發(fā)線有效長度400m。車站主體結構寬約34.8m,長約583m,地下約48917m2,地上約1130.6m2。
首先,工程周圍地理環(huán)境較為復雜,如工程情況簡介中所述,在施工時,應注意避免影響機場運營情況,并減少施工所帶來的噪音污染、環(huán)境污染情況,制定相應的緩解措施,減少施工對環(huán)境的負面影響。
其次,交通組織情況復雜,本工程位于機場主干道上,此道路用于??块L途汽車、汽車過境,因此交通流量較大,且主干道上設有高架匝道通往機場休息賓館區(qū),為保障此主干道的正常運行與功能發(fā)揮,應結合實際情況,優(yōu)化施工方案,避免造成長時間的道路占用,使交通運行困難,合理安排施工進程,貼合交通組織情況,使機場正常運營。
最后,管線排摸及搬遷,本工程地下管線主要沿南北方向鋪設,主要有路燈照明、排水、供電、燃氣等。車站施工時,可能會導致管線的損壞,造成嚴重的城市經(jīng)濟損失和生活不便。因此施工過程中要重視對管線的保護,采取合理的措施,對管線走向及位置進行遷移,但具體工作量較大、安全隱患問題較多[3]。
本工程車站主體結構長度、寬度大,且施工過程分為3個施工區(qū)。施工工序多,包括地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁、鉆孔咬合樁、SMW工法、地基加固、基坑開挖中的支撐拆除模撐內(nèi)部結構施工等土建工程,確保本工程如期完工是本工程難點。承壓水、基坑監(jiān)測、基坑變形、防滲漏等都是重點控制內(nèi)容。
基坑開挖需抽降承壓水,施工時應根據(jù)實測承壓水位確定降水深度。因此必須對承壓水層進行嚴格控制,對存在的承壓水應設置減壓井,同時要掌握承壓水的控制技術,做到“適時適量”的抽取承壓水,既要保證周邊環(huán)境的安全,又要保證地下水位的控制,避免基坑產(chǎn)生管涌、突涌等危險災害現(xiàn)象。
車站標準段、端頭井等的基坑支護均采用地下連續(xù)墻圍護結構,1、3、5道支撐為鋼筋混凝土支撐,其余均采用鋼支撐。在較短的工期內(nèi)開挖及支撐,控制基坑變形是本工程的重中之重。這就要求對設計的工藝有深刻的理解,對施工組織方案及開挖過程進行嚴格控制,特別是要求對一系列技術措施必須進行嚴格監(jiān)控。
由于車站結構較深,整個車站的結構密封防水以及車站內(nèi)變形縫、施工縫、誘導縫,后期施工的風井、出入口、與站本體結構連接處的差異沉降引起的滲漏及地下工程施工中的結構自防水、接縫防水、卷材防水層、漿料防水層等各種防水施工環(huán)節(jié)的監(jiān)控是本工程的難點所在。
由于地下工程的特點,在基坑支護施工、基坑開挖與成撐階段都存在的一定風險。變形的控制及報警值的要求是嚴格的,根據(jù)以往深基坑施工的經(jīng)驗,實測變形值普遍大于設計值,且幅度較大,加以土層分布的不均勻性,變形的不確定性原因眾多,施工中往往是某些特殊環(huán)節(jié)疏忽,發(fā)生意外的突發(fā)事件。參照申通地鐵(2006)15號文“關于上海軌道交通基坑隧道工程的監(jiān)控系統(tǒng)實施細則”要求,監(jiān)理單位作為遠程監(jiān)控的第一責任人,協(xié)助建設單位組建現(xiàn)場遠程監(jiān)控管理體系,并組織有關單位編制現(xiàn)場遠程監(jiān)控方案。信息遠程監(jiān)控工作責任重大,這也是地鐵施工監(jiān)控的難點之一。
監(jiān)測的變形數(shù)據(jù)是基坑工程施工的眼睛,監(jiān)理項目組應牢牢抓住施工監(jiān)測內(nèi)容及報警值的設定,巡查監(jiān)測點的布設完好,第一時間掌握監(jiān)測點的動態(tài)變化,做到萬無一失。
本工程的圍護結構采用的是地下連續(xù)墻,由于地下連續(xù)墻長度很長,按照地下連續(xù)墻設備的限制,一般均要分幅(一般為6m一個槽段)。地下墻之間的接頭較多,為了控制地下墻接頭處的滲漏,除了常規(guī)的措施以外,建議在地下墻的迎土面接頭處預埋注漿管,一旦發(fā)現(xiàn)地墻接頭滲漏,從地墻外側進行注漿,控制滲漏。
由于本工程基坑較深,基坑的降水、支撐、土方開挖及基坑的監(jiān)測等方案必須經(jīng)過上海市深基坑評審專家?guī)熘谐槿<疫M行評審,并制訂專項的基坑施工重大危險源的安全措施及應急預案,選擇有豐富專業(yè)經(jīng)驗的施工單位進行施工。
對于基坑降水應選擇有經(jīng)驗的基坑降水單位施工,特別是承壓水要先試抽,并根據(jù)試驗結果,適時適量的控制承壓水的抽取量,減少對周邊環(huán)境的影響。要遵循“分層分段開挖,及時支撐”的原則嚴格按照《上海地鐵基坑工程施工規(guī)程》中的“時空效應”的規(guī)律以控制圍護結構位移及周邊穩(wěn)定,確保支護體系的安全性。
車站的底板長度較長。根據(jù)設計要求應設置變形縫、誘導縫,再加上分段施工會增加許多施工縫。以及穿墻的管道與因施工需要在頂板上開設的孔洞。這些部位對施工而言,均為薄弱環(huán)節(jié)易引起結構的滲漏水。需要對各類防水層、防水節(jié)點的技術處理,應嚴格技術交底,組織現(xiàn)場聯(lián)合驗收,施工工藝要滿足標準圖集與材料特性要求,對這些部位應堅持旁站跟蹤。
對各類原材料的質(zhì)保書,要從嚴把關,不準用通用的合格證書到處套用,要從嚴檢查來料實物的實際質(zhì)量。確立鋼筋混凝土結構自防水體系,以結構自防水為根本。以誘導縫、施工縫、變形縫防水為重點,輔以附加防水層加強防水。從設計角度應采取“抗、放”結合原則,選用砼強度等級宜低不宜高,砼配合比單方膠凝材料用量控制在300kg以內(nèi),配筋要有利于抗裂,合理的分設誘導縫、伸縮縫等放的辦法。砼盡量利用后期強度如R45、R60天齡期。做好施工養(yǎng)護,縮短直接外暴露時間,及時采取防水層施工,可以采用適合濕基層鋪貼的防水卷材。
除了常規(guī)的外貼式止水帶和中埋式止水帶外,對于沉降縫,誘導縫等在結構中可以預留注漿管,一旦產(chǎn)生少量滲漏,可以通過注漿予以堵漏。對于施工縫處應預埋遇水膨脹條或遇水膨脹膩子,盡量減少施工縫的滲漏水。
通道和主體之間可能會產(chǎn)生不均勻沉降,對于各連接通道由于施工工序的限制,一般情況下是在主體結構施工完后施工,雖然也采取止水帶的止水措施,但由于結構已施工完,且沉降基本已到位,因此不可避免的會產(chǎn)生差異沉降,甚至會破壞止水帶。由于通道結構較長,必然會采取分段施工,分段回填。
綜上所述,隨著鐵路運行里程的逐漸增加,車站工程改造的任務的重點及難點日益突出。需要明確工程的重點及難點,做好質(zhì)量控制措施,提高工程整體質(zhì)量,切實解決人們的日常通行問題。可以定期召開監(jiān)測方案協(xié)調(diào)會,掌握監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化情況及實際施工情況,獲得理想的工程效果。