黃 俊

(沈陽(yáng)地鐵有限公司,沈陽(yáng) 110011)

1 工程概況

1.1 車站概況

沈陽(yáng)地鐵青年大街站位于十一緯路、大西路與青年大街交叉路口,為 1、2號(hào)線換乘車站,平面上呈“十”字形架構(gòu)。1號(hào)線車站沿十一緯路、大西路呈東西向布置;2號(hào)線車站沿青年大街呈南北向布置。1號(hào)線車站在下,采用雙層島式車站,長(zhǎng) 211m,寬 22.9m;2號(hào)線車站在上,采用雙層側(cè)式車站,長(zhǎng) 141.2m,寬22 m。車站總建筑面積20419m2,共設(shè) 4個(gè)換乘通道、4個(gè)風(fēng)道、4個(gè)出入口、7個(gè)疏散通道樓梯口。站體主要穿越粉質(zhì)黏土、粉細(xì)砂、中粗砂、礫砂、圓礫地層,圍巖級(jí)別為Ⅰ ～Ⅱ級(jí),頂板覆土厚度 6.6m。地下水豐富,為孔隙潛水,地層滲透系數(shù)可達(dá) 100m/d。

車站主體采用全暗挖法施工,其中 1號(hào)線車站兩端為兩層三跨三連拱結(jié)構(gòu),采用 PBA工法(洞樁法)逆筑施工,中間段為地下單層三跨三連拱結(jié)構(gòu),采用暗挖CRD工法(中柱法)施工;2號(hào)線車站采用 PBA工法(洞樁法)逆筑施工,為兩層兩跨兩連拱結(jié)構(gòu)。站體周圍設(shè)管井封閉降水。車站結(jié)構(gòu)總平面布置見(jiàn)圖1,車站效果圖見(jiàn)圖2。

1.2 周邊環(huán)境

青年大街站地處沈陽(yáng)市繁華地帶,地上設(shè)施主要有交通指示燈、路燈、路面等公共設(shè)施。車站周圍建筑密布,西北角為中共沈陽(yáng)市委、西南角為 32層高的住宅樓、東北角為圣世豪林超高層建筑在建項(xiàng)目、東南角為多棟 5～7層住宅樓,大多臨近出入口通道或風(fēng)道風(fēng)井基坑或暗挖通道,對(duì)地層、地表變形控制要求高。

圖1 車站結(jié)構(gòu)總平面布置示意

圖2 青年大街站效果圖

車站場(chǎng)地內(nèi)地下管網(wǎng)密集,給水、電信、電力、熱力、煤氣、排污、混凝土渠等數(shù)十條地下管線縱橫交錯(cuò),非常復(fù)雜,大部分與車站平行或正交,對(duì)地層變形控制要求高。其中,排水管線中 3條污水渠斷面尺寸分別為 2.1m×1.9m(2條)、0.9m×2.1m(1條),為該區(qū)域排水干管,車站主體平行下穿污水管(渠),附屬結(jié)構(gòu)多達(dá) 20次交叉下穿污水管(渠),污水管(渠)為 20世紀(jì) 30年代和 50年代磚砌結(jié)構(gòu),滲水嚴(yán)重,管(渠)距結(jié)構(gòu)頂板僅 4m左右,在砂層中下穿污水管難度極大。主要排水管線平面示意見(jiàn)圖3。

圖3 主要排水管線平面示意

2 工程施工總體安排

為盡可能降低對(duì)市民出行和市容環(huán)境的影響,本站采用全暗挖法施工,共設(shè)施工豎井 4座,其中 1號(hào)線車站設(shè)兩個(gè)施工豎井,分別為 1號(hào)施工豎井(西北場(chǎng)地)、2號(hào)施工豎井(東北場(chǎng)地);2號(hào)線車站設(shè)兩個(gè)施工豎井:3號(hào)風(fēng)道豎井與 1號(hào)疏散通道豎井聯(lián)合作為 3號(hào)施工豎井(東北場(chǎng)地),4號(hào)風(fēng)道豎井與 3號(hào)緊急疏散通道豎井聯(lián)合作為 4號(hào)施工豎井(西南場(chǎng)地)。

工程施工總體順序安排:①施工降水;②豎井施工;③施工作為車站主體結(jié)構(gòu)運(yùn)輸通道的橫通道;④施作車站主體 PBA工法段結(jié)構(gòu);⑤施作車站主體 CRD工法段結(jié)構(gòu);⑥1、2號(hào)線車站主體結(jié)構(gòu)貫通;⑦施作其余出入口、風(fēng)道、疏散通道及換乘通道。豎井平面布置及車站結(jié)構(gòu)施工順序見(jiàn)圖4。

1號(hào)線 PBA工法暗挖段,2號(hào)線 PBA工法暗挖段主體結(jié)構(gòu)及 1號(hào)線與 2號(hào)線連接 CRD工法暗挖段主體結(jié)構(gòu)施工完成后方可實(shí)現(xiàn)全部結(jié)構(gòu)貫通。

圖4 車站結(jié)構(gòu)施工順序示意

3 重大安全隱患治理

由于車站周邊高層建筑眾多,污水暗渠等地下管線密布,砂質(zhì)地層穩(wěn)定性差,施工難度及工程風(fēng)險(xiǎn)極大,此站被列為沈陽(yáng)地鐵 1號(hào)線土建施工重大風(fēng)險(xiǎn)源之一。為確保施工安全,業(yè)主多次組織召開(kāi)青年大街站風(fēng)險(xiǎn)分析及安全控制專項(xiàng)會(huì)議,研究切實(shí)可行的風(fēng)險(xiǎn)控制措施,并組織實(shí)施了幾項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)控制配套工程,對(duì)上述幾條排水管渠的排水負(fù)荷進(jìn)行減壓,簡(jiǎn)要介紹如下。

(1)組織實(shí)施了十一緯路—南五經(jīng)街降水排水工程。

為降低車站暗挖風(fēng)險(xiǎn),保證地鐵施工降水不直接排入車站結(jié)構(gòu)上方既有污水管渠,結(jié)合市政排水總體規(guī)劃,組織實(shí)施了十一緯路—南五經(jīng)街排水管線工程。將青年大街站西側(cè)相鄰區(qū)間地鐵施工降水通過(guò)該管線直接排入南運(yùn)河。

(2)組織實(shí)施了青年大街西暗渠與十一緯路—南五經(jīng)街排水管線連通工程。

由于青年大街西暗渠位于青年大街站上方,為降低施工風(fēng)險(xiǎn),把十一緯路已經(jīng)完成的降水排水管線(2根 φ1mHDPE排水管)向東延伸,與西暗渠接上,并對(duì)接口下游西暗渠管道進(jìn)行臨時(shí)封堵,使暗渠內(nèi)水流進(jìn)入新修的降水排水管線,流經(jīng)十一緯路排至南運(yùn)河。

(3)組織實(shí)施了大西路排水管線及泵站工程。

為降低車站暗挖風(fēng)險(xiǎn),保證地鐵施工降水不直接排入車站結(jié)構(gòu)上方既有污水管渠,青年大街站東側(cè)相鄰區(qū)間地鐵施工降水通過(guò)大西路排水管線及泵站,經(jīng)奉天街暗渠,直接排入青年湖。

(4)組織實(shí)施了青年大街東暗渠截流臨時(shí)封堵工程。

沿青年大街東側(cè)的污水暗渠(寬 2.1m,高 1.9m)修建于 1955年,為磚砌結(jié)構(gòu),年久失修,滲漏嚴(yán)重。在深入研究現(xiàn)狀排水管網(wǎng)的基礎(chǔ)上,新建一條連接該暗渠與北二經(jīng)街暗渠的排水管線,將暗渠內(nèi)污水調(diào)流,并臨時(shí)封堵。

(5)對(duì)既有污水暗渠實(shí)施防滲漏內(nèi)襯工程。

在對(duì)既有暗渠截流、分流的基礎(chǔ)上,組織施工單位對(duì)既有污雨水暗渠進(jìn)行防滲漏內(nèi)襯處理,最大限度地降低污雨水滲漏造成的施工風(fēng)險(xiǎn)。

通過(guò)以上配套工程的實(shí)施,有效地降低了青年大街站施工的外部環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),為施工單位安全施工提供了相應(yīng)保證。

4 施工降水

4.1 水文地質(zhì)情況

車站范圍地下水賦存于圓礫、礫砂等強(qiáng)透水層中,屬第四系孔隙潛水,穩(wěn)定水位埋深在 4.5～6m,對(duì)暗挖車站的開(kāi)挖順利與否有較大影響。地層圍巖全部是第四系松散堆積物,多為中粗砂、礫砂、圓礫、卵石,粒徑較大,最大 100mm×230mm,黏聚力一般為 0,內(nèi)摩擦角一般小于 35°,地層滲透系數(shù)可達(dá) 100m/d。

4.2 施工降水深度

本工程場(chǎng)區(qū)地下水位埋深 4.5～6m,車站開(kāi)挖深度 23～26m,因而工程降水設(shè)計(jì)時(shí)考慮疏干施工范圍內(nèi)的孔隙潛水,采用混合抽取潛水和承壓水的方法降水,使地下水位始終保持在車站底板埋深 1m以下,防止出現(xiàn)流砂、管涌、基坑突涌等現(xiàn)象。

4.3 降水井位布置及數(shù)量

經(jīng)綜合考慮,本工程采用管井坑外降水方案,對(duì)車站進(jìn)行封閉降水,相鄰降水井間距按 5～6m控制,降水井中心與圍護(hù)樁間距一般按≥3m控制。先期共打設(shè)管井 205眼,井深 24～30m。在工程施工過(guò)程中,為保證車站局部加深段降水效果,又補(bǔ)設(shè)深孔降水井 6眼,井深 50m,有效地保證了開(kāi)挖作業(yè)無(wú)水施工。

4.4 降水觀測(cè)

降水期間對(duì)地下水動(dòng)態(tài)進(jìn)行觀測(cè),并對(duì)地下水動(dòng)態(tài)變化情況及時(shí)進(jìn)行分析。地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)提供的資料主要為:地下水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、排水量數(shù)據(jù)、排水含砂量數(shù)據(jù)等。

當(dāng)?shù)叵滤患眲∽兓瘯r(shí)須及時(shí)分析原因,以便采取相應(yīng)的處理措施。同時(shí),為了保證降水期間抽水持續(xù)作業(yè),防止長(zhǎng)時(shí)間停電造成水位回升,影響地下結(jié)構(gòu)施工,必須配備發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急備用電源,并配有自動(dòng)切換裝置。

5 PBA工法施工

5.1 使用部位

1號(hào)線車站東、西兩端主體結(jié)構(gòu);2號(hào)線車站主體結(jié)構(gòu)。1號(hào)線車站 PBA段結(jié)構(gòu)斷面見(jiàn)圖5,2號(hào)線車站結(jié)構(gòu)斷面見(jiàn)圖6。

圖5 1號(hào)線車站PBA段結(jié)構(gòu)斷面(單位:m)

圖6 2號(hào)線車站結(jié)構(gòu)斷面(單位:m)

5.2 方法簡(jiǎn)述

該方法利用施工豎井橫通道,在車站內(nèi)開(kāi)挖平行車站的上下層小導(dǎo)洞,在上層小導(dǎo)洞內(nèi)施工邊樁和中柱,邊樁作為車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)臨時(shí)擋土,同時(shí)邊樁和中柱共同組成車站拱部支護(hù)結(jié)構(gòu)(扣拱)的支撐體系,然后在拱、樁、柱支護(hù)結(jié)構(gòu)下開(kāi)挖車站主體空間,邊開(kāi)挖邊自上而下施作車站板、柱和側(cè)墻等永久結(jié)構(gòu)。

5.3 施工工序

現(xiàn)以 1號(hào)線車站兩層三跨三連拱結(jié)構(gòu) PBA工法施工為例進(jìn)行說(shuō)明。

(1)自橫通道進(jìn)洞,施工下、上邊導(dǎo)洞拱部超前小導(dǎo)管,并注漿加固地層,臺(tái)階法開(kāi)挖導(dǎo)洞并施工初期支護(hù),導(dǎo)洞貫通后,施工條形基礎(chǔ)、挖孔樁及樁頂冠梁。挖孔樁完成后,施工上、下中導(dǎo)洞初期支護(hù),導(dǎo)洞貫通后施工上下導(dǎo)洞間挖孔。見(jiàn)圖7。

(2)施工中導(dǎo)洞底板梁、鋼管混凝土柱,然后在上導(dǎo)洞內(nèi)施工頂縱梁并預(yù)埋鋼拉桿。見(jiàn)圖8。

圖7 導(dǎo)洞及圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工

圖8 鋼管混凝土柱及頂縱梁施工

(3)進(jìn)行拱部初期支護(hù)扣拱。中拱先行,兩邊拱跟進(jìn),前后錯(cuò)開(kāi)不小于 6m,且不得拆除導(dǎo)洞中隔壁。見(jiàn)圖9。

圖9 初期支護(hù)扣拱

(4)沿車站縱向分段鑿除上層小導(dǎo)洞初期支護(hù),每段不大于一個(gè)柱跨(約 7m),施作頂拱防水層及結(jié)構(gòu)二襯,中拱先行,兩邊拱對(duì)稱及時(shí)跟進(jìn),并及時(shí)施工鋼拉桿。見(jiàn)圖10。

圖10 二次襯砌扣拱

(5)逆作法分段施工車站中板、地下一層側(cè)墻及車站底板、地下二層側(cè)墻,完成車站主體結(jié)構(gòu)施工。見(jiàn)圖11。

圖11 分段施工車站其余主體結(jié)構(gòu)

5.4 施工難點(diǎn)及措施

5.4.1 導(dǎo)洞施工技術(shù)難點(diǎn)及措施

由橫通道進(jìn)入主洞施工時(shí),合理確定上下 8個(gè)導(dǎo)洞的開(kāi)挖順序,避免群洞效應(yīng)所引起的地面沉降,是本工程施工中的一大技術(shù)難點(diǎn)。

(1)難點(diǎn)分析

①車站主體 8個(gè)導(dǎo)洞上下左右相距僅有 6～7m,開(kāi)挖時(shí)相互影響。

②車站主體 8個(gè)導(dǎo)洞發(fā)生群洞效應(yīng)引起地面沉降。

(2)施工中采取的措施

①在橫通道挑高段車站主體小導(dǎo)洞開(kāi)口處須施工破口加強(qiáng)措施。

②在橫通道挑高段沿小導(dǎo)洞開(kāi)挖輪廓打雙排水平超前注漿小導(dǎo)管以加固地層,并預(yù)埋加強(qiáng)環(huán)梁,改善此處受力情況。

③合理安排車站主體小導(dǎo)洞開(kāi)口順序,按照“先下后上,先邊后中”的原則施工。

先施工下導(dǎo)洞,后施工上導(dǎo)洞,下導(dǎo)洞超前上導(dǎo)洞10～20m。上導(dǎo)洞側(cè)洞與中洞之間縱向拉開(kāi)一定距離,避免相互干擾。

④每個(gè)小導(dǎo)洞開(kāi)口時(shí),分步破除橫通道挑高段小導(dǎo)洞內(nèi)支護(hù)結(jié)構(gòu)。按小導(dǎo)洞臺(tái)階法分步施作,先破除上半部分,進(jìn)入 5～8m后再破除下半部分。小導(dǎo)洞開(kāi)口 50cm范圍內(nèi),并排施作初期支護(hù)格柵加強(qiáng)。小導(dǎo)洞分臺(tái)階人工快速開(kāi)挖,減少對(duì)地層的擾動(dòng),加強(qiáng)初期支護(hù),盡早封閉成環(huán),限制導(dǎo)洞的沉降和變形。

⑤根據(jù)監(jiān)控量測(cè)信息反饋、位移分析來(lái)調(diào)整支護(hù)參數(shù),以此作為安全保證的主要手段。

5.4.2 初支及二襯扣拱施工技術(shù)難點(diǎn)及措施

(1)難點(diǎn)分析

①車站初支扣拱跨度較大且拱部地層為自穩(wěn)性差的粉細(xì)砂、中粗砂,同時(shí)車站下穿多條污水管(渠)。污水管(渠)修建年代較久且大多為磚砌,整體性極差,有滲漏水現(xiàn)象,如何確保初支扣拱的施工安全是本工序的難點(diǎn)。

②PBA工法車站扣拱工序復(fù)雜且轉(zhuǎn)換頻繁,如何解決好扣拱施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)的力學(xué)轉(zhuǎn)換及平衡,確保樁柱梁體系及拱部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,防止結(jié)構(gòu)變形、失穩(wěn)和破壞是本工序的難點(diǎn)。

(2)施工中采取的措施

①扣拱施工前,對(duì)扣拱施工影響最大的兩條污水管(渠)進(jìn)行導(dǎo)流,見(jiàn)前文所述。

②開(kāi)挖時(shí)嚴(yán)格遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”十八字方針,并根據(jù)地層情況采取雙層導(dǎo)管超前注漿、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、封閉掌子面注漿、及時(shí)進(jìn)行拱頂背后回填注漿及洞內(nèi)跟蹤補(bǔ)償注漿等措施保證施工安全。

③嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工步序和要求施工,初支扣拱施工時(shí)首先施工中洞,中洞扣拱 6m以上時(shí)開(kāi)始兩側(cè)邊洞扣拱,邊洞扣拱必須同步;二襯扣拱施工時(shí)分段跳格施工,分段拆除小導(dǎo)洞初支,每段長(zhǎng)度控制在 6～7 m,襯砌一段、拆除一段,并根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。

④初支扣拱及二襯扣拱施工前對(duì)頂縱梁和鋼管混凝土柱進(jìn)行加固處理,減少扣拱施工過(guò)程中對(duì)梁柱體系的影響。

6 CRD工法施工

6.1 使用部位

青年街車站 1號(hào)線單層段結(jié)構(gòu)采用暗挖 CRD法(中柱法)施工,具體斷面示意見(jiàn)圖12。

圖12 1號(hào)線車站CRD工法段結(jié)構(gòu)斷面(單位:m)

6.2 方法簡(jiǎn)述

1號(hào)線單層段車站開(kāi)挖采用“中柱法”施工。該方法將整個(gè)斷面開(kāi)挖橫向分為側(cè)洞、有柱的柱洞和中洞共 5個(gè)洞。先自上而下施工柱洞初期支護(hù),再由下而上施作柱洞二襯,建立起梁、柱支撐體系。柱洞完成后,施工兩個(gè)柱洞中間的中洞的初期支護(hù)和二襯,形成整個(gè)大中洞穩(wěn)定體系。再對(duì)稱自上而下施工兩側(cè)洞的初期支護(hù),最后縱向分段自下而上對(duì)稱施作二襯,完成結(jié)構(gòu)閉合。因本工程斷面相對(duì)較高,在立面上要分 3個(gè)臺(tái)階開(kāi)挖到位,以保證施工安全。

CRD段整個(gè)斷面橫向劃分示意如圖13所示。

圖13 CRD工法斷面劃分示意(單位:m)

6.3 施工工序

鑒于篇幅原因,在此簡(jiǎn)要介紹 CRD工法段施工步序如下。

在 1號(hào)線車站主體 PBA段下中導(dǎo)洞施工完成后,先后錯(cuò)開(kāi) 2m開(kāi)挖支護(hù)柱洞①、②部土體,導(dǎo)洞貫通后,與 PBA段同步施工底縱梁。

在 PBA段土方開(kāi)挖至中層板時(shí),正臺(tái)階法先后錯(cuò)開(kāi) 2m開(kāi)挖支護(hù)柱洞③、④部土體,導(dǎo)洞貫通后,施工鋼管柱及頂縱梁。

正臺(tái)階法開(kāi)挖支護(hù)中洞⑤、⑥部土體,先后施工頂拱和底板二襯混凝土結(jié)構(gòu)。

正臺(tái)階法先后錯(cuò)開(kāi) 4m開(kāi)挖側(cè)洞⑦、⑧、⑨部土體,初襯貫通后,縱向分段拆除臨時(shí)中隔板,施工側(cè)洞二襯結(jié)構(gòu)底板、側(cè)墻及頂拱,CRD段結(jié)構(gòu)封閉成環(huán)。

拆除剩余臨時(shí)初支,并完成車站內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工。

6.4 施工難點(diǎn)及措施

6.4.1 難點(diǎn)分析

CRD工法中洞施工是關(guān)鍵,側(cè)洞施工在中洞完工后方可進(jìn)行,由于中洞鋼管柱為洞內(nèi)作業(yè),中洞形成經(jīng)過(guò)多道工序,解決好中洞形成過(guò)程中的力學(xué)轉(zhuǎn)換及平衡,確保鋼管柱及中洞施工質(zhì)量,防止中洞結(jié)構(gòu)變形、失穩(wěn)和破壞,避免出現(xiàn)地面及拱部的沉降超限和局部坍塌是貫穿 CRD工法的技術(shù)難點(diǎn)。

6.4.2 施工中采取的措施

(1)采用三維數(shù)值對(duì)各步序工況進(jìn)行模擬分析,研究施工順序、分塊劃分、施工步距對(duì)地層變形的影響,全過(guò)程進(jìn)行信息化管理,加強(qiáng)過(guò)程監(jiān)測(cè),實(shí)施動(dòng)態(tài)化施工。

(2)開(kāi)挖前,拱部采取大管棚與小導(dǎo)管注漿超前加固地層,弧形開(kāi)挖導(dǎo)坑、留核心土,并架設(shè)臨時(shí)支撐、及時(shí)噴射混凝土等措施,保證開(kāi)挖及支護(hù)安全。

(3)中洞分三跨六步開(kāi)挖,先開(kāi)挖兩側(cè),遵循淺埋暗挖法“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”十八字方針,在側(cè)洞開(kāi)挖的同時(shí)通過(guò)注漿小導(dǎo)管對(duì)中部夾持土柱進(jìn)行徑向注漿,以策安全。

(4)鋼管柱安裝就位并灌注鋼筋混凝土后,鋼管柱與柱孔之間空隙用細(xì)砂填密實(shí)。頂縱梁施工時(shí)對(duì)應(yīng)下導(dǎo)洞滿布架手腳,控制臨時(shí)仰拱變形。

(5)嚴(yán)格控制相鄰分部格柵同步情況,從而中洞拱部初支格柵能夠與縱梁初支格柵連為一體,中洞拱部開(kāi)挖前,在中洞兩側(cè)導(dǎo)坑與頂縱梁之間加設(shè)臨時(shí)支撐,平衡水平推力與豎向壓力。

(6)中洞拱部混凝土澆筑完成后,及時(shí)在中洞安裝臨時(shí)支撐,以平衡兩邊跨的側(cè)向推力。

7 施工監(jiān)測(cè)

青年大街站主體為暗挖法施工,主要有 PBA工法(洞樁法)和 CRD工法(中柱法),均為多跨暗挖大斷面,結(jié)構(gòu)上方地下管線密布。施工過(guò)程中保證暗挖車站結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,控制地層變形,確保地下管線安全是施工重點(diǎn)。

因此全過(guò)程實(shí)施信息化管理,加強(qiáng)過(guò)程監(jiān)測(cè),實(shí)施動(dòng)態(tài)化施工,根據(jù)監(jiān)控量測(cè)、信息反饋、位移反分析來(lái)調(diào)整支護(hù)參數(shù),以此作為保證安全的主要手段。青年大街站共布設(shè)地面沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn) 263個(gè),工程實(shí)施過(guò)程中有 94個(gè)點(diǎn)累計(jì)沉降超過(guò) 30mm,超標(biāo)點(diǎn)主要分布于1號(hào)豎井橫通道、2號(hào)豎井橫通道附近地表。

7.1 超標(biāo)原因分析

(1)上述施工通道負(fù)責(zé) 1號(hào)線車站主體雙層段的施工,橫通道高度達(dá) 19.6m,分 5層施工到位,對(duì)地層多次擾動(dòng),故影響較大;

(2)1號(hào)、2號(hào)豎井橫通道在施工完成后,需在側(cè)壁陸續(xù)開(kāi)設(shè) 16個(gè)導(dǎo)洞,是群洞效應(yīng)較明顯的地方;

(3)橫通道覆土只有 6m左右,拱部所處地層為自穩(wěn)性極差的粉細(xì)砂層,開(kāi)挖中的超挖或小坍塌極易發(fā)生且極易反應(yīng)到地面上;

(4)結(jié)構(gòu)上方電力、通訊等管線套管內(nèi)有積水且有滲漏水現(xiàn)象。

7.2 施工過(guò)程中采取的措施

(1)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙施工,做到“管超前,嚴(yán)注漿,強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)、速反饋”,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)一步加強(qiáng)參數(shù),尤其要盡量控制坍塌,確保施工安全。

(2)將回填注漿作為暗挖施工必需工序,施工過(guò)程及時(shí)采用固結(jié)迅速的水泥-水玻璃雙液漿或改性水玻璃漿液進(jìn)行初支背后回填注漿。

(3)施工完成后對(duì)拱部進(jìn)行徑向注漿,一方面堵水一方面進(jìn)一步填充地層空隙。

(4)在有條件的地方進(jìn)行地面填充注漿。

(5)加強(qiáng)監(jiān)測(cè),并成立專門(mén)的科研小組,及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。

通過(guò)以上措施,所有超標(biāo)點(diǎn)沉降速率都收斂趨于安全穩(wěn)定狀態(tài)。目前,青年大街站主體結(jié)構(gòu)已經(jīng)全部完成,正在進(jìn)行設(shè)備安裝和車站裝飾施工。

8 小結(jié)

由于本工程為全暗挖法施工,技術(shù)復(fù)雜,且沈陽(yáng)地區(qū)尚為第一次施工地鐵,無(wú)成功經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。因此,為了確保本工程的順利實(shí)施,工程參建各方均本著“安全第一、質(zhì)量至上”的原則,認(rèn)真排查各種風(fēng)險(xiǎn)源,從各個(gè)方面努力為工程順利實(shí)施創(chuàng)造條件。

(1)業(yè)主方加大投入,對(duì)車站上方年代久遠(yuǎn)的磚砌混凝土排水暗渠等重大風(fēng)險(xiǎn)源組織專家進(jìn)行論證,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施截流、導(dǎo)流、改移等措施,直接降低工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)。

(2)由于是在砂礫層中暗挖法施工地鐵,能否成功實(shí)施降水為本工程順利施工的前提,業(yè)主方委托熟悉沈陽(yáng)地區(qū)水文地質(zhì)情況的專業(yè)勘察單位對(duì)地鐵 1號(hào)線工程實(shí)際和工程所處的水文地質(zhì)環(huán)境條件進(jìn)行專題研究,提交了《沈陽(yáng)地鐵 1號(hào)線工程降水專題研究報(bào)告》,為青年大街站降水工程順利實(shí)施提供了可靠的第一手資料。

(3)工程原設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)為鉆孔灌注樁,因車站地層主要為卵石、圓礫地層,導(dǎo)洞內(nèi)鉆孔灌注樁施工難度大、工效低,參建各方經(jīng)過(guò)認(rèn)真研究,優(yōu)化設(shè)計(jì),在確保降水效果的前提下,增加下層邊導(dǎo)洞,變更鉆孔灌注樁為人工挖孔樁,為 PBA工法在本工程成功實(shí)施提供了工期保證。

(4)工程施工過(guò)程中,針對(duì)每個(gè)重要工序,施工單位均本著科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木窬幹乒こ虒ｍ?xiàng)施工方案,然后召開(kāi)專家論證會(huì)對(duì)施工方案進(jìn)行評(píng)審,審查通過(guò)后方可組織現(xiàn)場(chǎng)施工。

城市地鐵暗挖車站開(kāi)挖斷面大,為了控制地表沉降、保證周邊建筑物安全,施工時(shí)必須將開(kāi)挖斷面化大為小。PBA工法在沈陽(yáng)地鐵青年大街站的成功實(shí)施,為我們解決了在全斷面砂層中控制地表沉降、保證周邊建筑物安全的同時(shí)實(shí)現(xiàn)地下大斷面暗挖結(jié)構(gòu)形成的施工難題,是類似地層城市地鐵工程施工值得嘗試的好思路。

[1] 北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司.沈陽(yáng)市地鐵 1號(hào)線一期工程青年大街站主體結(jié)構(gòu)施工圖[Z].北京:2007.

[2] 遼寧地質(zhì)工程勘察施工集團(tuán)公司.沈陽(yáng)地鐵 1號(hào)線工程降水專題研究報(bào)告[R].沈陽(yáng):2005.

[3] GB50299—1999,地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].

[4] 鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院.沈陽(yáng)市地鐵 1號(hào)線工程總體設(shè)計(jì)(鑒后修改)[Z].天津:2004.

[5] 高毓才,彭澤瑞,郭建國(guó).建設(shè)中的北京地鐵—地鐵“復(fù)—八”線[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,1999.

[6] 施仲衡.地下鐵道設(shè)計(jì)與施工[M].西安:陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1997.

[7] 侯學(xué)淵,錢達(dá)仁,楊林德.軟土工程施工新技術(shù)[M].合肥:安徽科學(xué)技術(shù)出版社,1999.