跨桥地铁车站围护结构的设计优化

上任　１１；３；　跨桥地铁车站围护结构的设计优化　王爱民　申卫强　邓美龙　尹清锋　１．２原围护结构设计慨况　摘要：苏州轨道交通１号线三元村车站须穿越高架桥，在施工中，通　过对围护结构进行设计优化，加快了施工进度，节省了施工成本，规避　了施工风险。　地铁车站高架桥下部分的围护　结构由于只有６　１＂１＂１的净空高度而采取　围护桩加旋喷止水帷幕的形式。原　关键词：跨桥；车站；围护结构；设计；优化　随着国内地铁建设的全面展　设计围护桩直径为１．２　ｍ，桩中心间　　ｍ。旋喷止水帷幕为桩间一　（２）地下管线。地铁车站地下　距１．３５开，地铁车站的选址越来越复杂，　很多车站不得不从高架桥下穿越。　管线复杂，有污水、给水、雨水、　个旋喷桩加桩后一排旋喷桩，旋喷　煤气、天然气、电信等等，管线改　桩直径为　８００　ｍｍ，桩中心间￣Ｅ６００　ｎ。如图３所示。　跨桥的地铁车站施工面临着净空　移方案复杂，废弃管线众多，且部　ｍｉ低、施工场地小、围护结构要求　分废弃管线埋深较深，围护结构施　原设计共３９根围护桩、１２６根旋　高、施工风险大等特点，因此，地　工难度大。周围临时改移的管线和　喷桩。围护桩设计桩长为３４．３　ｍ，　铁车站围护结构的设计优化日益受　封堵不彻底的废弃管线在基坑开挖　钢筋笼主筋为３４×　２８ｍｍ，螺旋箍　到重视。　变形后极易发生渗漏，一期西北角　筋为　ｌ０ＩＩ３＿ｍ，间距２００ｍｍ。旋喷　１地铁车站跨桥部分围护结构　概况　１．１环境概况　　ｍ，每米水泥用量　大量涌水发黑、发臭即是污水管渗　桩设计桩长２６．５漏。二期基坑仍然存在废弃的污水　管线等，存在一定的渗漏水隐患　（图１）。　（１）地质条件。地铁车站所处　地质条件复杂恶劣，据地质资料，　（３）施工场地条件。在高架桥　下进行围护结构施工，净空只有６　地层层序自上而下依次为：①填　ｍ，如图２所示，只能采用小型的旋　土层；②粘土、粉质粘土层；③粉　喷钻机，旋喷桩搭接次数多，搭接　　土、粉砂层；④粉质粘土层；⑤粘　处的旋喷质量不易保证。图２桥下施工场地条件图　土、粉质粘土层；⑥粉质粘土、粉　土层；⑦粉质粘土层；③粉砂层；　１　２００　ｍｍ间距ｌ　３５０　ｍｍ钻孔灌注桩　⑨粉质粘土层。其中，粉砂层埋藏　在一７～－２２　ｍ，埋深较深，根据地　喷桩　质勘查报告显示，该地铁车站是苏　州轨道交通砂层较厚的车站，极易　发生桩问涌水和涌砂。　图１　地下管线现况图　图３　围护结构示意图　王爱民：中建市政建设有限公司，高级工程师，北京１　Ｏ０１　６　坝代堪市轨值交垣４１２０１１　ＭＯＤＥＲＮＵＲＢＡＮ　ＴＲＡＮＳＩＴ　０　－＿】　匪　，雩　４００　ｋｇ。灌注桩配筋如图４所示。　在围护桩和旋喷止　２围护结构的设计优化　水帷幕之间形成缝隙　而涌水涌砂，建议把　１　５００　Ｔ１Ｉ１ｎ间罡【　１　６０（）［１／ｌＩ］　钻孔灌注桩　６００　ｍｍｔｈ　Ｊ￣Ｉ［１４００　ＩＩ１＿ｌ１旋喷机　为避免二期桥下施工再次出现　围护桩直径加大为　涌水涌砂引起桥下深层粉砂流动而　１．５　ｉｎ，桩问净距为　影响高架桥的安全，同时也为了不　０．１０　ｍ，桩深３０ｍ。　因为渗漏而影响工期，保证西端头　（４）根据地铁　图５优化后的旋喷桩示意图　井及时提供盾构接收条件，结合其　车站一期的施工经验，旋喷桩的直　根桩，考虑到北侧地连墙与高架桥　他跨桥地铁车站围护结构施工的经　径在粉砂层中很不规则，为保证止　仍有１．４１６　ｍ的间距，南侧地连墙与　验，我们对地铁车站桥下围护结构　水帷幕互相咬合不出现渗水通道，　设计进行了以下优化。　旋喷桩直径按　６００　Ｉｎｍ、间距按　（１）由于桥下净空只有６ｍ，给　４００　ｍｍ考虑。同时参考跨桥车站围　灌注桩、旋喷桩等设备选型带来很　护结构施工经验，采用在桩间施工　大的限制，施工质量也不易保证。　３根旋喷桩，每米水泥用量增加为　二期计划先开挖４～５　１ＴＩ深，使桥　４００　ｋｇ，如图５所示。　卜净空达到ｌ０～１１　ｍ，这样一般的　循环钻机和旋喷钻机可以在桥下施　３优化后的围护结构施工流程　工，从而大大提高施工效率。采用　及操作要点　放坡开挖，放坡为１：ｌ，坡面采用钢　３．１闻护结构施Ｉ　流程　筋网片喷射混凝土支护。　优化后的围护结构施工流程：　（２）根据一期施工坑外降水井　坑外减压井施工一增加桥下４　ｍ净空　的经验，在桥下基坑南北两侧各增　的土方开挖一围护桩施工一旋喷桩　￣ＪＩ］６口降水井，直径　６００ｍｍ，深度　施工一冠梁及支撑施工。　ｌ　８　ｍ。降水井在围挡完成后先行施　３．２操作要点　工，以保证前期增加桥下净空的土　３－２．１灌注桩施工　方开挖顺利进行。　（１）桥下净空增加后可以从以　（３）为增加围护桩的刚度，从而　下方面大大提高围护桩的施工效　尽量避免开挖后由于围护桩变形而　率：①可以使用标准１５０钻机（全部　高度９．５　ＩＩＩ－）施工围护桩，　相对使用改装的小型钻机　钻进，成孔速度大大加　快；②钢筋笼的单节长度　也可以增加到８　Ｉｎ（一期　单节长度４．５　ｍ），大大提　高钢筋笼的制作及连接效　率；③混凝土灌注过程中　导管拆除长度加大，提高　ｊｌ＿——　了混凝土灌注效率。　（２）施工顺序。①先　图４灌注桩配筋示意图　（单位：ｍｍ）　施工西侧紧邻地连墙的两　０　ＭＯＤＥＲＮＵＲＢＡＮ　ＴＲＡＮＳＩＴ　４１２０１１　匝代城市轫值交通　高架桥仍有１．２２７　ｍ的间距，并且这　里原来是地连墙锁口管（锁口管直　径ｌ　ｍ）的位置，为保证围护桩与地　连墙紧密结合，在开挖４　ｍ土方之前　先施工该２根桩，桩径为ｌ　ＩＩ）；②考　虑到粉砂层较厚，根据一期灌注桩　施工经验，为避免跳打后夹桩无法　施工，采用由西向东连续施工的施　工方法；③最后施工东侧紧邻一期　灌注桩的２根桩，在施工时必须根据　钻机位置把相邻灌注桩凿除４　ｍ后冉　行施工。　３．２．２旋喷桩施工　在每个灌柱桩桩问采用３根旋　喷桩，桩径　６００　Ｉｎ１ｉ＂＂１，桩间距４００　ｍｍ。旋喷桩位置在实际施ｌｒ巾可调　整，应尽量靠近两灌注桩问中心，　每米水泥用量４００　ｋｇ，从距离地面下　６　Ｉｎ开始旋喷，桩长为２０ＩＴＩ，供浆压　力２６～２８　ＭＰａ，气压力０．７　ＭＰａ，　提升速度０．１　ｍ／ｍｉｎ。　３．２．３支撑施工　地铁车站二期原支撑设计为４　道混凝土支撑，由于优化工期的需　要，根据之前车站施工经验，地连　墙部分支撑优化为保留第ｌ道混凝　土支撑，第２、３、４道混凝土支撑优　化为钢支撑（地连墙施工时已经预　埋钢板）。桥下灌注桩部位保留第　ｌ道混涮：Ｌ支撑，第２、３、４道混凝　ｔ支撑优化为２道钢（下转第６９页）　上偃　置“里程碑”目标工期奖励，对其　程中，应加强跟踪，及时进行动态　难，采取了一系列有效措施，优化　采取赶工措施、对工程有利的技术　调整、动态管理和及时协调。动态　施工组织，合理增加资源投入，从　革新，能对工程的进展起到积极推　调整应做到：以保证合同要求的关　人员物资、机械设备、技术、安全　进作用均给予必要的经济补偿；相　键节点和总工期不变为原则；修正　质量等方面，全方位保障施工进　反，在明确上下道工序间接口考核　计划网络，建立新的网络工序线　度，全面完成了轨道工程里程碑目　关系的前提下，因承包商投入不　路；根据修正网络，调整施工人　标，实际工期比合同工期大大缩　足、怠工等“乙方”责任影响工期　员、设备投入；改进施工方法；建　短，为２号线东延工程赶回滞后工　的情况进行经济处罚。　（４）技术保证措施。对轨道ＺＥ　立新的监控管理制度。　期、确保按期开通奠定了基础；２　（６）加强与其他施工单位间的　号线东延段轨道工程工期策划期间　减振器扣件整体道床、钢弹簧浮置　业务配合，建立和谐的协作关　对工期要求明确、对困难点分析透　板轨道等特殊工艺，制定“关键工　系，为相互交叉、安全文明施工创　彻，为组织一系列合理赶工措施提　序的工程质量保证措施”，规范　造条件。　供了依据；施工过程中，通过对控　工艺流程及加强安全质量控制。此　（７）劳动力保证措施。考虑到　制进度的关键点准确把握，确保了　外，由于钢弹簧浮置板轨道结构特　春节节后“用工荒”现象，业主　工期保证措施落实到位。　殊、施工技术要求高、专用材料投　方应主动“出击”，要求承包商切　入大，在隧道内空间相对狭小的客　实做好春节期间建设者返乡意愿调　观条件下，钢弹簧浮置板整体道床　查、制定劳动力组织措施等工作，　施工常常成为控制地铁轨道工程工　此外，还应提前与材料供应商协　期的关键工序。因此，成立业主参　商，保证节假１３期间混凝土、钢材　参考文献　［１］黄少群，张艳平，姚文娟．深圳地　铁一期工程轨道工程策划【Ｊ］．都　市快轨交通，２００１（３）．　与的技术型团队进行施工，既控制　等地方材料的不问断供应，确保工　【２］蒙芳．上海轨道交通明珠线轨道　了安全质量，又能较好地把握工期　程连续推进。　进度。　工程施工组织设计的思考［Ｊ］．上　海铁道科技，１　９９８（４）．　（５）计划实施的动态调整控　制。在计划实施中，可能会遇到事　４结束语　深圳地铁２号线东延段轨道工　收稿日期２０１１－０５—０６　责任编辑朱开明　先未预测到的因素而影响施工进度　程克服了进场晚、工点多、管理跨　计划的实现，因此，在计划实施过　度大、施工难度相对较高等实际困　（上接第６６页）支撑，　６０９　ｉＴＩ　ｍ　二期３４根围护桩及相应的止水帷幕　（集团）有限公司，２００８．　（６＝１６　ｍＩｎ）钢支撑。第３道支撑　仅耗时２个半月，节约成本近百万　［２］ＧＢ５０００７—２００２建筑地基基础设　换撑时，换撑位置在原第３道撑以下　元。目前地铁车站二期主体结构已　计规范ｉｓ］．北京：中国建筑工业出　版社出版，２００２．　１．５　ｍ，先换撑，改用新加的支撑受　经封顶，基坑实质开挖阶段各项监　力，再拆除第３道支撑，确保基坑下　测数据正常，尤其是临近的楼层和　［３］ＹＢ９２５８—９７建筑基坑工程技术　部安全。　高架桥最大沉降只有５　ｉｎｍ，受到了　业主、监理等单位的一致好评。　规范［Ｓ］．北京：冶金工业出版社，　１９９８　４结束语　苏州轨道交通三元村地铁车站　一参考文献　收稿日期２０１１－０４—０８　责任编辑朱开明　期４５根围护桩及１排半旋喷止水帷　［１］王爱民．苏州轨道交通三元村车站　施工组织设计［Ｒ］．中国建筑一局　幕耗时ｌ０个月，经过设计优化后，　坝代堪市轫垣交避４１２０１１　ＭＯＤＥＲＮＵＲＢＡＮＴＲＡＮＳＩＴ＠