杜 勱 杜 緯 馬騰飛 孫 杰

1.中建八局軌道交通建設(shè)有限公司 北京 100000

2.正信偉業(yè)工程咨詢管理有限公司第一天津分公司 天津 300000

1 工程概況

2號(hào)線積水潭站為島式車站，公共區(qū)站臺(tái)寬13m，長(zhǎng)118m，2號(hào)線積水潭站設(shè)有A、B1B2、C、D 4個(gè)出入口。19號(hào)線一期工程積水潭站與既有2號(hào)線積水潭站形成L型單向換乘。其中8A換6B通過(guò)長(zhǎng)距離寬通道實(shí)現(xiàn)，6B換8A通過(guò)短線窄通道進(jìn)行。新線車站與老線車站需要進(jìn)行換乘，老站受制于修建時(shí)間、工藝限制及周邊復(fù)雜環(huán)境，無(wú)法再向外部空間擴(kuò)容，需對(duì)老線車站站內(nèi)進(jìn)行改造，2號(hào)線積水潭站改造工程共分為四部分，其中2號(hào)線積水潭站西側(cè)站廳改造涉及破除2號(hào)線西廳南側(cè)側(cè)墻，新建通道接口，在原軌行區(qū)上方新建站廳板，將現(xiàn)有西廳5.6m寬進(jìn)出樓梯破除，新建3組3m寬樓梯，作為西廳進(jìn)出站和換乘使用，乘客從新建換乘通道進(jìn)入新建站廳板，通過(guò)步梯進(jìn)入老線站臺(tái)侯車實(shí)現(xiàn)換乘功能。新增站廳板位于地鐵上行軌行區(qū)上方，結(jié)構(gòu)與既有站廳板連接。采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺寸為43.9m，寬7.25m，板厚100mm,梁厚400mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，混凝土保護(hù)層厚度為15mm。

目前既有2號(hào)線處于運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，軌行區(qū)上方新增樓板施工勢(shì)必對(duì)既有結(jié)構(gòu)的安全性產(chǎn)生影響，同時(shí)車站擴(kuò)建施工期間也會(huì)進(jìn)一步加大對(duì)既有2號(hào)線運(yùn)營(yíng)影響，保障既有結(jié)構(gòu)的安全和降低新增結(jié)構(gòu)施工對(duì)地鐵的運(yùn)營(yíng)的影響是本次工程的一個(gè)重難點(diǎn)問題[1]。

2 工藝原理

本工法的原理就是先拆除既有結(jié)構(gòu)改造范圍內(nèi)的裝修等設(shè)施，露出結(jié)構(gòu)表面，在露出的側(cè)墻結(jié)構(gòu)表面新建板標(biāo)高處植筋鉆孔安裝第一牛腿。在車站站臺(tái)板處設(shè)置板下臨時(shí)支撐后，進(jìn)行站臺(tái)板開洞，利用既有車站柱作為新建平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)，在既有結(jié)構(gòu)鋼柱外設(shè)置外包鋼柱，在鋼柱新建板標(biāo)高焊接第二牛腿，在軌行區(qū)于第一牛腿和第二牛腿上安裝鋼梁，利用施做完成鋼梁施做吊模，吊模材料為鋼板、U型吊桿、H型鋼組成，施作鋼吊模，鋼吊模包括型鋼龍骨和鋼平臺(tái)底模，于鋼梁上倒扣安裝多個(gè)U 型吊桿，U 型吊桿的下端用鋼墊板連接，型鋼龍骨和鋼平臺(tái)底模由下至上依次設(shè)置在鋼墊板上；夜間列車停運(yùn)期間申報(bào)計(jì)劃進(jìn)行吊模施工，待吊模施工完成后，全天在軌行區(qū)預(yù)制鋼吊模操作平臺(tái)綁扎鋼筋、支模、混凝土施工。

3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 封站客流導(dǎo)行措施

車站位于新街口北大街與德勝門西大街的交叉點(diǎn)處，周邊臨近居民區(qū)、安定醫(yī)院、火箭軍總醫(yī)院、徐悲鴻紀(jì)念館、積水潭醫(yī)院、一五七中學(xué)、市教育學(xué)院西城分院、新華百貨商場(chǎng)等單位及建筑，周邊有40條公交線路。

未來(lái)為2號(hào)線與19號(hào)線換乘車站，車站平日客流總量為8.7萬(wàn)人次，全天進(jìn)站量4.5萬(wàn)人次、出站量4.2萬(wàn)人次，早晚高峰客流增長(zhǎng)明顯。

本站是2號(hào)線的中間站，為地下雙層車站，有站廳層、站臺(tái)層兩層，分離廳、島式站臺(tái)結(jié)構(gòu)，車站共有5個(gè)出入口，分別為A口、B1口、B2口、C口、D口。

采取措施如下：

（1）在封站期間設(shè)置站外導(dǎo)向標(biāo)識(shí)及站外引導(dǎo)標(biāo)識(shí)牌，設(shè)置臨時(shí)地面導(dǎo)向標(biāo)識(shí)。（2）在封站期間，在路口處等人流量較多位置處，張貼通告，提前告知乘客積水潭站封站，并安排專人進(jìn)行引導(dǎo)，有序引向其他交通工具。（3）封站期間在積水潭站各出入口設(shè)置專人與站區(qū)人員配合，對(duì)周邊乘客進(jìn)行宣貫及講解。（4）配合運(yùn)營(yíng)公司在2號(hào)線沿途各站張貼公告，封站期間配合運(yùn)營(yíng)公司做好清車作業(yè)及終點(diǎn)站廣播工作。

3.2 站廳層硬質(zhì)隔離封閉

2號(hào)線積水潭站改造施工主要主要內(nèi)容為新增站廳板施工涉及鉆孔施工、拆除施工、鋼結(jié)構(gòu)施工、鋼筋綁扎、混凝土澆筑等施工工序。為保證積水潭站封閉改造安全，列車正常運(yùn)營(yíng)，為了防止揚(yáng)塵和煙塵影響列車正常運(yùn)營(yíng)，根據(jù)運(yùn)營(yíng)公司要求站內(nèi)施工全封閉硬質(zhì)隔離，符合“防火、防煙、防塵、防水”等相關(guān)要求，且列車正常行駛進(jìn)站過(guò)程中產(chǎn)生明顯的活塞風(fēng)效應(yīng)，車站內(nèi)的活塞風(fēng)過(guò)大會(huì)影響列車運(yùn)行和站內(nèi)硬質(zhì)隔離的安全性[2]。

硬質(zhì)封閉隔離總長(zhǎng)73.36m，寬10.72m，高度2.9～4.3m，站臺(tái)樓梯及站臺(tái)板施工范圍進(jìn)行全封閉，在原西端廳樓梯處設(shè)置大門，立柱采用150×150mm×5mm鍍鋅方管，500×500×10mm鋼墊板，通過(guò)4M12×110mm膨脹螺栓地面連接，立桿間距1m一道，柱間副龍骨采用50×50×3mm鍍鋅方管，間距1m布置。面板采用12mm火克板+2mm鍍鋅鐵皮+12mm火克板三層組合板，硬質(zhì)隔離頂部1.3m范圍內(nèi)鋪設(shè)一層三防布，防止既有吊頂煙塵流入硬質(zhì)隔離區(qū)域?；鹂税迮c橫向支撐通過(guò)L型扣件進(jìn)行固定，防火等級(jí)A1，耐火時(shí)間4h，接縫采用防火泥，站臺(tái)板處設(shè)置2臺(tái)焊煙凈化器。

3.3 軌行區(qū)專項(xiàng)防護(hù)措施

3.3.1 軌行區(qū)屏蔽門防護(hù)

2號(hào)線站內(nèi)改造施工過(guò)中，需對(duì)軌行區(qū)進(jìn)行專業(yè)，涉及鉆孔、預(yù)埋牛腿安裝、鋼柱安裝、鋼筋綁扎、模板安裝及拆除涉及改造全周期，因軌行區(qū)需報(bào)點(diǎn)施工，且施工時(shí)間僅在列車停運(yùn)期間0:00-3:30。為了保證施工期間防止屏蔽門砸傷，施工前安排專人負(fù)責(zé)安裝屏蔽門防護(hù)架，防護(hù)架采用50×50×3.0mm方管，架子外包2mm厚度鋼板，防護(hù)架長(zhǎng)度4m，用防護(hù)架套屏蔽門內(nèi)部處采用防撞軟墊包裹。

3.3.2 軌行區(qū)軌道防護(hù)

對(duì)軌行區(qū)道床、走行軌、接觸軌采用50×50×3mm方鋼管骨架和15厚竹腳板組成的防護(hù)棚進(jìn)行覆蓋，并在上面鋪設(shè)兩層5mm陶瓷纖維布。確保軌行區(qū)作業(yè)消防、防砸措施到位。施工中產(chǎn)生廢水，防護(hù)棚下設(shè)置水桶，對(duì)廢水收集，同時(shí)備用拖布，施工完成后，對(duì)軌行區(qū)進(jìn)行清理。

3.3.3 屏蔽門絕緣涂層修復(fù)措施

施工過(guò)程中因屏蔽門防護(hù)架安拆過(guò)程中造成屏蔽門絕緣層點(diǎn)狀刮傷，對(duì)施工范圍內(nèi)屏蔽門絕緣層進(jìn)行修復(fù)。

對(duì)破損劃傷的絕緣層進(jìn)行標(biāo)記，采用苫布將劃傷區(qū)域與正常區(qū)域分離，噴涂地鐵電子設(shè)備透明絕緣防靜電涂料，采用無(wú)氣噴涂機(jī)噴涂400g/m2。

1、涂刷環(huán)保型防靜電面漆第一遍：刷墻面時(shí)應(yīng)先上后下。先將墻面清掃干凈，再用布將墻粉塵擦凈.環(huán)保型防靜電面漆使用前應(yīng)攪拌均勻，適當(dāng)加水稀釋，防止頭遍涂料施涂不開，具體摻水量按生產(chǎn)廠家要求。干燥后復(fù)補(bǔ)膩?zhàn)?，待?fù)補(bǔ)膩?zhàn)痈稍锖笥蒙凹埬ス?，并清掃干凈?/p>

2、涂刷環(huán)保型防靜電面漆第二遍：操作要求同第一遍，使用前要充分?jǐn)嚢瑁绮缓艹?，不宜加水或盡量少加水，以防露底。由于乳膠溱膜干燥較快，應(yīng)連續(xù)迅速操作，涂刷時(shí)從一頭開始，逐漸涂刷向另一頭，要注意上下順?biāo)⒒ハ嚆暯?，避免出現(xiàn)干燥后再處理接頭。

3.3.4 施工區(qū)域地面防護(hù)

在改造施工期間，為防止材料及設(shè)備搬運(yùn)過(guò)程中對(duì)既有地磚破損，保證站內(nèi)既有地面完整，滿足地鐵車站防火要求，對(duì)地面進(jìn)行專項(xiàng)防護(hù)，防護(hù)施工時(shí)間同封閉圍擋設(shè)施夜間進(jìn)行施工，地面防護(hù)采用1層0.3mm三防布+一層12mm火克板+1層0.3mm三防布。因站內(nèi)改造施工工期緊張，材料堆放、人員施工頻繁造成地面防護(hù)表層破損，定期對(duì)破損位置修補(bǔ)更換一層表層0.3mm三防布。

3.3.5 站臺(tái)板下電纜整理

站臺(tái)板更換前提前對(duì)站臺(tái)板下電纜進(jìn)行整理，將電纜從托盤托架上方拆除，根據(jù)強(qiáng)弱電進(jìn)行分類放置，根據(jù)電纜溝的寬度以及電纜的數(shù)量提前制作好防護(hù)蓋板，防護(hù)蓋板采用木方和竹膠板進(jìn)行固定。

3.4 拆除既有站臺(tái)板及新作支撐墻板

切割機(jī)沿剔鑿邊界線對(duì)站臺(tái)面層及結(jié)合層進(jìn)行切割，注意控制切割深度，然后使用電鎬將大面積裝修面及粘結(jié)層震裂，用鋼鏨子拆除站臺(tái)板裝飾面層及結(jié)合層，同樣不得傷及相鄰結(jié)構(gòu)板；局部細(xì)微部分使用鐵錘和鋼釬配合避免破壞非剔除地面或其他設(shè)施。

在既有預(yù)制站臺(tái)板上開洞時(shí)，將整幅預(yù)制板進(jìn)行拆除下，新建板塊，板兩端為新增現(xiàn)澆混凝土墻板結(jié)構(gòu)，新增墻厚度200mm，采用地泵進(jìn)行澆筑。

3.5 外包鋼管柱施工

利用既有車站站臺(tái)層31軸-46軸區(qū)域范圍內(nèi)10根立柱施做外包鋼柱，采用電動(dòng)切割機(jī)剔除既有柱子下方站臺(tái)板及原有柱子裝修，柱飾面剔除高度為新建站廳板頂標(biāo)高處，露出梁底及柱表面，柱腳采用12C25植筋，底板開孔φ28孔與柱腳底板穿孔塞焊，植入梁底深度不小于28d。

外包鋼柱受制站內(nèi)環(huán)境，無(wú)法成型運(yùn)輸?shù)秸緝?nèi)，將鋼柱分為三節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)拼接連接成整體，采用電葫蘆吊裝，提升點(diǎn)應(yīng)為現(xiàn)有鋼柱上端的1/3，鋼柱下端應(yīng)處于鋼絲繩控制的位置。采用兩臺(tái)經(jīng)緯儀對(duì)鋼柱進(jìn)行垂直度檢測(cè)，然后將鋼梁安裝到位，并在鋼柱與主梁高強(qiáng)螺栓連接后，用經(jīng)緯儀對(duì)鋼柱的垂直度和水平度進(jìn)行檢測(cè)。外包鋼柱與原鋼管柱之間采用粉細(xì)砂填充。

3.6 結(jié)構(gòu)病害處理

治理范圍為改造工作涉及到與已有結(jié)構(gòu)的全部接觸范圍，主要治理措施如下：第一步清理裝修等面層，露出結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面；第二步清除損傷范圍；第三步在構(gòu)件接觸面涂刷混凝土界面劑；第四步用灌縫膠修復(fù)裂縫；第五步用CGM灌漿料恢復(fù)損傷范圍，形成構(gòu)件正常截面；第六步截面表面涂刷鋼筋阻銹劑；第七步截面表面涂刷混凝土保護(hù)液[3]。

3.7 軌行區(qū)側(cè)墻擴(kuò)底錨栓安裝

在新增站廳板標(biāo)高處安裝鋼梁牛腿，牛腿采用外伸式端板及8φ20擴(kuò)底錨栓組成。夜間關(guān)閉軌道運(yùn)行區(qū)后，拆除側(cè)墻裝飾面層和九孔磚，露出側(cè)墻結(jié)構(gòu)面后，搭設(shè)簡(jiǎn)易腳手架進(jìn)行鉆孔施工，施工完成后進(jìn)行二次擴(kuò)孔，待所有孔位滿足設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求，安裝預(yù)制完成錨栓及外擴(kuò)端板。鉆孔過(guò)程中，產(chǎn)生大量廢水，在鉆孔處下方軌道設(shè)置接水桶，并在現(xiàn)場(chǎng)布置拖布，吸水紙?zhí)幚砹魅胲壍郎蠌U水。

3.8 軌行區(qū)鋼梁安裝

由于車站西端頭廳新建樓板和樓梯部分需要在軌行區(qū)上方施工，受到列車限界和現(xiàn)場(chǎng)條件的影響，采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)。新結(jié)構(gòu)與現(xiàn)狀端頭廳結(jié)構(gòu)之間設(shè)置變形縫。待外包柱及側(cè)墻牛腿施工完成后，軌行區(qū)上方架設(shè)鋼梁,站臺(tái)板上方架設(shè)樓梯平臺(tái)鋼梁,鋼梁與牛腿端板滿焊，且鋼梁端部栓孔與連接板栓釘連接。

3.9 鋼吊模平臺(tái)搭設(shè)

為了減少新樓板施工對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)的影響,采用預(yù)制鋼吊模工藝。施做前進(jìn)行軌行區(qū)限界驗(yàn)算，根據(jù)2號(hào)線車輛設(shè)備檢修既有參考資料得知列車高度為3510mm，設(shè)備限界3660mm，建筑限界3860mm，新建永久結(jié)構(gòu)距離軌頂限界高度值不得小于3900mm，鋼模平臺(tái)距軌面高度3866mm，處于建筑限界以上。限界驗(yàn)算后預(yù)制鋼吊模平臺(tái)對(duì)列車運(yùn)營(yíng)無(wú)影響。

預(yù)制鋼吊模平臺(tái)采用HW140型鋼作為主龍骨，根據(jù)吊板的跨度大小主龍骨南北分布，新建鋼板的h型鋼梁采用定制的?32u吊桿吊裝，每個(gè)主龍骨上安裝14根吊桿，在主龍骨上鋪設(shè)10mm厚鋼板作為施工平臺(tái)。

軌行區(qū)上方共計(jì)48張鋼模板，對(duì)鋼板進(jìn)行編號(hào)處理，安裝時(shí)按照鋼板編號(hào)依次拼裝即可。確保鋼模不混亂使用，保證鋼平臺(tái)無(wú)缺漏。

每塊鋼板需事先按照吊桿尺寸鉆孔，在每塊鋼板上焊接吊環(huán)兩處，預(yù)先安裝好鋼絲繩拉至頂板吊環(huán)處，方便拆除模板。在鋼板及車站結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的位置打眼用鋼筋制作固定銷，以防止吊桿晃動(dòng)。

平臺(tái)與既有結(jié)構(gòu)密閉性措施：（1）吊模拼縫處理：吊模鋼板拼縫處進(jìn)行搭接，搭接3cm，搭接縫處進(jìn)行焊接，螺桿與鋼模穿孔處采用發(fā)泡劑封堵。（2）吊模底部：鋼板拼縫處采用網(wǎng)格纖維雙面膠帶進(jìn)行封堵。（3）吊模兩側(cè)：鄰近既有側(cè)墻，鋼板拼縫處采用發(fā)泡劑進(jìn)行嵌縫處理。（4）吊模端頭：梁板處封端采用木模進(jìn)行封端，臨時(shí)鋼平臺(tái)端頭出設(shè)置豎向擋板，與四周鋼平臺(tái)焊接，擋板與平臺(tái)通過(guò)連接三角鋼板連接。

3.10 站廳板鋼筋綁扎及支模

工人們?cè)跐仓炷林?，把梁和板綁在平臺(tái)上，在鋼板上涂刷隔離劑。澆筑完成后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，夜間分段拆除鋼平臺(tái)及模板。

3.11 站內(nèi)混凝土澆筑

由于2號(hào)線積水潭站無(wú)垂直孔洞，泵管無(wú)法垂直進(jìn)入站內(nèi)澆筑作業(yè)面，泵管彎頭布置較多，且混凝土澆筑僅為夜間列車停運(yùn)期間，項(xiàng)目租賃大功率泵車、特制混凝土水灰比、雇傭經(jīng)驗(yàn)豐富砼工、租賃雙套泵管。地泵設(shè)置在站外，受地形限制打灰過(guò)程中仍出現(xiàn)多次堵管，工作面內(nèi)混凝土無(wú)法一次澆筑成型，施工過(guò)程中清理泵管及二次打灰，現(xiàn)場(chǎng)采用人工搬運(yùn)混凝土施工。

3.12 鑿除既有樓梯

拆除前仔細(xì)勘察現(xiàn)場(chǎng)，并對(duì)周圍相鄰結(jié)構(gòu)、列車限界采取搭設(shè)圍擋等相應(yīng)的保護(hù)措施。圍擋下半部分采用1.8m的硬質(zhì)圍擋，上半部分加設(shè)密目網(wǎng)（包括站廳護(hù)欄上），使得施工區(qū)域與運(yùn)營(yíng)區(qū)域完全分隔開，以保證站內(nèi)乘客及列車的運(yùn)營(yíng)安全。

（1）拆除前以站臺(tái)層結(jié)構(gòu)立柱為界，在樓梯的下方及四周搭設(shè)滿堂紅腳手架，作為拆除的作業(yè)平臺(tái)和樓梯的臨時(shí)支撐，搭設(shè)方法及要求執(zhí)行腳手架安全操作規(guī)程，并在樓梯下的站臺(tái)鋪設(shè)墊板，墊層厚度不宜小于50mm。為保證地鐵的正常安全運(yùn)營(yíng)，本工程編制專門的腳手架搭設(shè)方案，由安全生產(chǎn)部審定，滿足地鐵建筑限界及設(shè)備限界要求。（2）拆除時(shí)采用先上后下的順序進(jìn)行，拆除時(shí)為確保拆除混凝土碎塊流入軌行區(qū)內(nèi)，在樓梯下方設(shè)置托架，逐段拆除樓梯，嚴(yán)禁上下同時(shí)作業(yè)。拆除的梯段不宜過(guò)大，對(duì)于結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋采用氣割設(shè)備將其熔斷。（3）采用水鉆連續(xù)鉆孔切割時(shí)，選用孔徑Φ108mm的水鉆進(jìn)行施工，切割1m的鉆孔數(shù)為10個(gè)，孔位偏差不超過(guò)3mm。

3.13 新建換乘樓梯

待外擴(kuò)樓板施工完成后，新建三組樓梯，樓梯一段搭在懸挑梁上時(shí)，待軌行區(qū)新增樓板施工完成后施工樓梯。

4 結(jié)語(yǔ)

既有車站外擴(kuò)站廳板施工期間，未發(fā)生一起安全事故和質(zhì)量施工，保證了施工安全和質(zhì)量。采用這種結(jié)構(gòu)形式具有保證既有地鐵線路不間斷安全運(yùn)營(yíng)前提下不支設(shè)模板，拆改加固量小、施工速度快等特點(diǎn)。