上海地鐵車站盾構(gòu)工作井蓋挖逆作施工技術(shù)

1、上海地鐵車站盾構(gòu)工作井蓋挖逆作施工技術(shù)【 摘 要】以上海地鐵 2 號線虹橋臨空園區(qū)站盾構(gòu)工作 井工程為例 , 介紹了蓋挖逆作法施工工藝及關(guān)鍵技術(shù)措施 該工藝對地鐵深基坑提高施工效率 , 節(jié)約工期 , 減少基坑變 形 , 降低施工風(fēng)險等方面具有一定的 參考 價值?！?關(guān)鍵詞】 地鐵車站 盾構(gòu)工作井 蓋挖逆作 施工工藝0 引言地下基坑通常有以下幾種施工 方法 : 明挖法、新奧 法、淺埋暗挖法、蓋挖法、盾構(gòu)法等。暗挖法在技術(shù)上我國 走在世界的前列 , 一般在繁華的市區(qū) , 不中斷 交通 , 減少 對城市人民生活的干擾 , 特別是在地下水位較深、不需要降 水的條件下采用。明挖法是最常用、 應(yīng)用 最廣泛

2、的一種施 工方法 , 該法施工簡單、安全、快速、造價較低 , 但對城市 生活干擾大 , 限制因素較多。蓋挖法是修建地鐵的重要使用 方法 , 通過合理組織施工及疏導(dǎo)交通可以做到基本上不 影 響 交通 , 在北京、上海、南京、廣州等都有成功的經(jīng)驗 , 并 逐漸成為我國地下工程施工中重要的施工方法 , 但在高水 位、飽和的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層中修建地下深基坑較為少見。 上海地鐵 2 號線虹橋臨空園區(qū)站的主體結(jié)構(gòu)采用明挖順作 法施工 , 北盾構(gòu)井采用蓋挖逆作法施工。1 工程概述上海地鐵 2 號線虹橋臨空園區(qū)站位于上海市長寧區(qū)天 山西路南側(cè) , 協(xié)和路與淞虹路兩路口之間 , 車站設(shè)計總長為 454.954

3、m, 標(biāo)準(zhǔn)段內(nèi)凈寬為 18.6 m, 車站地下連續(xù)墻厚 800 mm, 西端頭井墻深為 33 m, 標(biāo)準(zhǔn)段墻深為 29.5 m, 東端頭 墻深為 31 m, 設(shè)有 3 個風(fēng)道和 5 個出入口。該車站為地下 兩層雙跨單柱框架結(jié)構(gòu) , 島式車站 , 車站埋深 15.195 m（ 至 站臺有效長度中線的底板底 ） 。北盾構(gòu)井位于車站北側(cè) 14 軸到 17 軸之間 , 為二期 工程預(yù)留的盾構(gòu)井。北盾構(gòu)井設(shè)置在車站標(biāo)準(zhǔn)段上 , 向外擴(kuò) 大凸出約 14 m, 因此, 北盾構(gòu)井圍護(hù)結(jié)構(gòu)已緊貼施工圍檔 , 圍檔外就是車輛頻繁通行的道路 , 而且北盾構(gòu)井基坑距天山 電話分局 4 層樓房很近 , 只有 10 m

4、左右。保護(hù)天山電話分 局 4 層樓房的安全及圍擋處道路交通暢通 , 是北盾構(gòu)井施工的重難點北盾構(gòu)井長度約 23 m, 寬度 14 m 左 右 , 開挖 深 度 17.2 m 。為了保護(hù)天山電話分局 , 東西向設(shè)置了一道隔斷 墻 , 隔斷墻南側(cè)結(jié)構(gòu)已完成。 隔斷墻以北部分工程量較小 , 長 度約22 m,寬度5 9 m, 土方量2 000 m3,破除隔斷墻鋼 筋混凝土 220 m3 。施工主要包括土方開挖、支撐 , 頂、中、 底板及邊墻鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工 , 盾構(gòu)鋼環(huán)安裝等。2 方案確定虹橋臨空園區(qū)站北盾構(gòu)井原設(shè)計方案采用明挖順作施工, 自上而下需要設(shè)置 5 道鋼支撐。由于隔斷墻厚 600 mm

5、, 剛度不大 , 且南側(cè)已開挖完成 , 并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)施工 , 其中隔 斷墻南側(cè)頂板、中板為預(yù)留吊裝孔 , 不能直接提供支反力。 如采用 5 道鋼支撐則支撐效果欠佳 , 基坑變形較大 , 不利 于保護(hù)天山電話分局及坑外交通要道的安全穩(wěn)定。鑒于此種情況 , 經(jīng)建設(shè)單位、 設(shè)計單位、 施工承包商研 討后達(dá)成一致意見 , 調(diào)整原設(shè)計方案 , 改明挖順作施工為蓋 挖逆作施工。逆作法施工 , 其先決條件必須要有支撐頂板、 中板載荷的可靠的支承力 , 由于北盾構(gòu)井剩余部分尺寸較小四周均已預(yù)埋與板相連的接駁器 , 同時設(shè)置的框架梁與連續(xù) 墻以接駁器方式連接 , 缺損的接駁器由植筋方式補足 , 支承 頂板和中板

6、的支承力非常可靠 , 因此采用蓋挖逆作法施工。3 施工方案首先將土方包括隔斷墻破 除至 頂 板下 10 cm, 施 工 10 cm 厚的 C20 細(xì)石混凝土底模 , 仔細(xì)抹平抹光 , 達(dá)到一定 強(qiáng)度后 , 表面涂刷脫模劑 , 然后綁扎鋼筋 , 進(jìn)行頂板及頂框 架梁澆混凝土，并噴水養(yǎng)護(hù)。當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到80% 90%設(shè)計強(qiáng)度 時 , 開挖頂板以下土方 , 破除頂板以下隔斷墻至中板以下 10cm, 同時鑿除頂板以下底模 ; 然后施作中板細(xì)石混凝土底 模 , 涂刷脫模劑 , 進(jìn)行中板及中框架梁施工。待中板混凝土 強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度 80%90%時，開挖中板以下土方，破除 中板以下隔斷墻 , 同時鑿除中板底模

7、 ; 下挖至底板下 20 cm 后 , 施工底板墊層及底板。最后施工邊墻 , 邊墻施工順序為 , 先站臺層邊墻 , 安裝盾構(gòu)鋼環(huán) ; 再施工站廳層邊墻。4 施工工藝4.1 第一分層土方開挖及頂板頂框架梁施工4.1.1 開挖采用蓋挖逆作法施工 , 第一分層土方開挖與明挖順作 相同 , 即用普通的液壓反鏟挖掘機(jī)由西向東開挖 , 渣土從福 泉路運出。機(jī)械開挖標(biāo)高至底模底面以上20 30 cm,下部20一30 cm采用工人開挖抄平，準(zhǔn)確控制標(biāo)高。同時破除隔斷 墻至底模底面標(biāo)高。詳見圖 1 、圖 2 、圖 3 、圖 4。由于剩余部分結(jié)構(gòu)中間為盾構(gòu)吊裝孔 , 吊裝孔部分不 需施工底模，可將吊裝孔中間深挖

8、30 50 cm,將四周積水 引到中間集水井排出地表。這樣可以將吊裝孔周邊土體積水 排出 , 保證四周底模施工時 , 基底土體含水量減少 , 可以提 高土體強(qiáng)度。如果圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏 , 必須及時封堵 , 防止?jié)B漏 水浸泡土體。 施工 C20 細(xì)石混凝土底模時 , 基底有爛泥 , 必 須工人鏟除 , 換填干土或填砂。4.1.2 底模施工底模施工包括梁模、 邊墻模及板底模施作。 底模 C20 細(xì) 石混凝土厚810 cm,表面要求抹平、抹光，棱角清晰，尺寸準(zhǔn)確。底模施工完后 , 注意保護(hù) , 在未硬化前 , 不允許人 工踩踏。底模標(biāo)高誤差 ±1 cm 。底模硬化后 , 涂刷脫模 劑

9、, 待脫模劑干燥后 , 再進(jìn)行鋼筋綁扎 , 綁扎鋼筋過程中 , 盡量減少人工踩踏 , 避免損壞脫模劑涂層。4.1.3 鋼筋綁扎施工方案采用自上而下施作頂板、 中板、底板 , 最后施 工邊墻。邊墻先施工站臺層 , 后施工站廳層。板、頂鋼筋綁 扎按設(shè)計配筋圖布筋。 邊墻因分兩次施工 , 在施工板鋼筋時 , 頂板下部必須預(yù)留邊墻及柱鋼筋 , 預(yù)留鋼筋必須長短間隔錯 開排列 , 以保證鋼筋接頭錯開距離不小于 500 mm, 短鋼筋板 下預(yù)留長度不小于 400 mm, 長鋼筋板下預(yù)留長度 1 000 mm 。 鋼筋規(guī)格 , 排列間距按設(shè)計圖要求。邊墻及柱預(yù)留鋼筋 , 按 長度要求下好料 , 安裝時 ,

10、在梁槽底部、柱坑底部的模板孔 中 , 用錘打入土中 , 注意控制鋼筋垂直度及標(biāo)高位置。4.1.4 混凝土澆筑及施工縫防水頂板、中板、底板混凝土和邊墻混凝土由于分次澆搗 , 因而 , 站臺層邊墻 , 站廳層邊墻均存在上下兩道水平施工縫 下部施工縫采用鋼板膩子止水帶防水 , 與明挖順作方式相 同。上部一道水平施工縫采用膨脹膩子止水條防水。為了克 服上一道水平施工縫接觸面混凝土難以充滿、難以澆搗的弊端，在頂板、中板邊墻部位每隔1.21.5 m預(yù)留$ 120 150mm澆搗孔，上通板上過預(yù)留孔澆搗邊墻混凝土，實踐證明，該 方法 能保證上部水平施工縫部位混凝土密實及接縫的嚴(yán) 密 , 保證防水效果。4.2

11、 第二分層土方開挖及中板中框架梁施工第二分層土方開挖 , 必須在頂板 （ 梁 ） 的強(qiáng)度達(dá)到設(shè) 計強(qiáng)度的80%90%后，才能進(jìn)行。首先在吊裝預(yù)留孔中，用伸縮臂或長臂挖掘機(jī) , 下挖 1.8 m 左右, 預(yù)留吊裝孔四周 土方用工人鏟到吊裝孔中 , 以便于挖機(jī)直接將土挖到地面裝 車。開挖頂板以下土方時 , 同時要破除頂板下的底模 , 底模 懸空長度不能超過 1 m, 防止底模脫落砸傷人員 , 確保安全。 先開挖 1.8 m 高度, 目的是便于人工脫底模。脫底模鋼釬應(yīng) 加工成扁鑿 , 防止脫模時 , 鑿壞頂板混凝土。底模破除后 , 再往下開挖至中板以下 10 cm 左右, 施作中板底模。應(yīng)說明 的是

12、 , 在土方開挖時 , 盡量作到同步破除隔斷墻 , 加快施 工進(jìn)度。為了排除底部積水，吊裝孔中多挖深30 50cmb中 板下底模施工 , 鋼筋綁扎 , 混凝土澆搗及施工縫防水方式同 頂板。4.3 第三分層土方開挖及底板施工當(dāng)中板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度80%90%時，開挖第三分層土方 , 第三分層土方開挖、墊層和底板施工同第二 分層。4.4 邊墻施工底板施工完以后 , 強(qiáng)度達(dá)到 1.2 MPa 以上, 即可施工 站臺層邊墻 , 安裝盾構(gòu)鋼環(huán)。站臺層邊墻完成后 , 再施工站 廳層邊墻。邊墻施工采用鋼模 900 mm×1 500 mm, 對拉 螺栓$ 14 mm對拉螺栓用三角鐵片與

13、連續(xù)墻主筋焊接 ，焊接 必須牢固可靠 , 嚴(yán)格檢查。邊墻鋼筋及柱鋼筋接長采用電渣 壓力焊。 邊墻鋼筋與板下預(yù)留鋼筋連接時 , 采用焊接或綁扎 , 綁扎搭接長度必須達(dá)到規(guī)范錨固長度。邊墻混凝土澆搗是施工的關(guān)鍵。 要振搗好 , 保證混凝土 密實。采取如下施工方法 :(1)站臺層邊墻相對較高，約7 m先立下部模板，立 至距中板 1 m 左右, 在中板下澆注混凝土和進(jìn)行振搗 , 確保 下部混凝土振搗密實。( 2) 下部混凝土澆完 , 迅速將上部的模板立好對拉螺 栓固定 , 再從中板預(yù)留的澆注孔中 , 將混凝土澆入 , 并進(jìn)行 振搗, 這樣利用 0.7 m 高的混凝土壓力差將施工縫充滿、密 貼。要求周密

14、組織 , 模板工足夠 , 能盡快將上部模板立好 , 在下部混凝土初凝之前 , 澆搗上部混凝土。站廳層邊墻施工 方法與站臺層相同。5 施工關(guān)鍵措施( 1) 基坑距天山電話分局 4 層樓較近 , 在施工期間 , 加強(qiáng)對電話分局 4 層房屋監(jiān)測 , 加密頻率。( 2) 基坑緊貼圍擋 , 圍擋外就是主要 交通 道路 , 車 輛很多 , 如果車輛碰撞圍擋 , 圍擋就會砸入基坑內(nèi) , 發(fā)生安 全事故。為此 , 在緊貼基礎(chǔ)的圍擋上 , 懸掛警示燈光信號及 彩燈 ,以提醒駕車司機(jī)小心。( 3) 加快施工進(jìn)度 , 快挖快施工層板結(jié)構(gòu) , 減小基坑 形變 , 保護(hù)電話分局房屋安全。( 4) 連續(xù)墻預(yù)埋的板、梁鋼筋接駁器 , 缺損的必須植筋補足(5) 在挖掘機(jī)作業(yè)范圍內(nèi)，嚴(yán)禁在其下方進(jìn)行混凝土破除或其他作業(yè)。(6) 北盾構(gòu)井邊墻未施工前，北盾構(gòu)井的頂板、中