地鐵車站施工對周邊管線及建筑的影響及對策

王冠儒

(長春市軌道交通集團(tuán)有限公司，吉林 長春 132000)

1 工程概況

北京大街站為地下島式車站，站臺寬度為13m，車站寬度為21.9m，有效站臺長118m，車站全長157m。車站主體覆土6.6m～10m，為雙層三跨拱頂直墻結(jié)構(gòu)，采用一次扣拱暗挖逆作法施工。車站附屬結(jié)構(gòu)包含2 個(gè)風(fēng)道及4 個(gè)出入口，連接樂府酒店的出入口預(yù)留后期施工條件，1 個(gè)緊急疏散通道，其中1、2、3 號出入口、2 個(gè)風(fēng)道及緊急疏散通道道路下方部分采用暗挖法施工，其余均采用明挖法施工。外掛廳北側(cè)通道為后期主體施工出土和運(yùn)輸?shù)闹饕ǖ馈?/p>

北京大街站車站位于人民大街道路正下方，沿道路中心線布置，采用一次扣拱暗挖逆做工法施工。車站分別從1 號風(fēng)道及4 號出入口施工通道開挖車站主體導(dǎo)洞，小導(dǎo)洞拱部打設(shè)超前管棚及小導(dǎo)管注漿加固土體，初支厚350mm，導(dǎo)洞間大拱超前支護(hù)采用管棚及小導(dǎo)管，初支厚350mm，初期支護(hù)由噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)、鋼筋格柵拱及鎖腳錨管組成，各導(dǎo)洞開挖均采用上下臺階法施工。

2 車站周邊風(fēng)險(xiǎn)源分析

工程地處人民大街主干道正下方，周邊管線及建筑物風(fēng)險(xiǎn)源較多。車站開挖施工易造成周邊建筑物產(chǎn)生沉降、變形；對管線易產(chǎn)生變形、泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。本車站位于斜十字交叉路口，十字路口為原日偽時(shí)期修建的主干道，考慮道路下管線密集且修建年久，地層可能存在較嚴(yán)重的土質(zhì)疏散或空洞，管道周邊可能形成較大滲漏或水囊，開挖會引起地面沉降塌陷的風(fēng)險(xiǎn)。車站臨邊建筑物為樂府大酒店，該建筑為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地上層數(shù)為10 層，地下1 層，基礎(chǔ)形式為獨(dú)立預(yù)制樁，樁長6m，直徑0.6m，樁底埋深8.85m，底板埋深4.2m，建設(shè)年代為1983 年，距車站主體約18.75m。暗挖車站主體結(jié)構(gòu)下穿DN800 雨污合流管，下穿長度157米。雨污合流管沿車站方向呈南北走向，位于車站拱部居中位置，車站主體結(jié)構(gòu)埋深6.6～10 米，雨污合流管埋深6～6.8米，距車站結(jié)構(gòu)最小1.2 米；管道材質(zhì)為鋼筋砼，接口連接方式為平口，此管道年久失修，可能已發(fā)生滲漏且下穿范圍過大對不均勻沉降非常敏感，因此本風(fēng)險(xiǎn)源為北京大街站暗挖施工的最大風(fēng)險(xiǎn)。側(cè)穿日偽時(shí)期雨污合流排水渠，與車站水平距離8.8m，距車站拱頂距離為1.3m。排水渠埋深為3.8m，寬4m，高2m，中間位置設(shè)有豎向隔板。此雨污排水渠排水量非常大，且年久失修，開挖沉降已引起2 米*4 米的日偽方渠開裂滲漏的風(fēng)險(xiǎn)。

3 車站周邊建筑物、管線變形及損壞控制措施

3.1 加強(qiáng)對周邊建筑和管線的保護(hù)

車站施工過程中加強(qiáng)對樂府大酒店的沉降及測斜觀測，建議在車站主體結(jié)構(gòu)與酒店之間打設(shè)旋噴樁進(jìn)行隔離，減小車站開挖對樂府酒店的影響，并在樂府酒店鄰近車站一側(cè)進(jìn)行導(dǎo)洞內(nèi)打設(shè)長錨桿注漿加固。對DN800 的雨污合流管進(jìn)行部分導(dǎo)改，車站上方109 米DN800 污水管線進(jìn)行了導(dǎo)改，48米DN800 污水管線由于路由沒有導(dǎo)改。導(dǎo)改后的污水管線保證導(dǎo)改后車站上方無明水滲漏。對48 米沒有導(dǎo)改的DN800污水管線，在路面上方對污水管線進(jìn)行二重管注漿加固，注漿漿液采用雙液漿。為了保證管線的安全，采取有效措施保證地表沉降達(dá)到要求值以內(nèi)，在開挖上部導(dǎo)洞時(shí)采取超前徑向預(yù)注漿對區(qū)域土體進(jìn)行加固，使拱頂形成一個(gè)保護(hù)拱，使拱頂?shù)乇沓两到档阶畹?。為了減小對方渠的沉降引起方渠施工縫開裂，采取在路面上方對污水管線進(jìn)行二重管注漿加固，注漿漿液采用雙液漿；洞內(nèi)采取對風(fēng)道側(cè)壁搭設(shè)長錨管注漿，避免風(fēng)道側(cè)壁發(fā)生較大變形。避免日偽方渠產(chǎn)生不均勻沉降而發(fā)生滲漏水。為保證車站下導(dǎo)洞開挖安全，開挖前建議采用二重管無收縮WSS 工法對施工段拱部和承壓水層范圍進(jìn)行注漿加固，改善開挖面土層性質(zhì)，確保土體穩(wěn)定，避免開挖塌方引起地面塌陷。

3.2 加強(qiáng)周邊建筑及管線沉降監(jiān)測

加強(qiáng)在施工過程中的監(jiān)測，有助于快速反饋施工信息，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并有針對性地改進(jìn)施工工藝和施工參數(shù)，減小地表和土體變形。結(jié)合北京大街站車站施工順序及周邊構(gòu)筑物，布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，通過監(jiān)控量測完善并優(yōu)化施工方法，保證施工安全及地面建筑物和地下管線的安全。針對可能出現(xiàn)的建筑物及管線變形或損傷風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)基坑臨近建筑物的保護(hù)等級，嚴(yán)格規(guī)定時(shí)限并且控制每步開挖的空間和暴露時(shí)間，在對基坑變形做好理論預(yù)測的基礎(chǔ)上在現(xiàn)場加強(qiáng)監(jiān)測和分析。量測數(shù)據(jù)必須完整、可靠，對施工工況應(yīng)有詳細(xì)描述，使之真正能起到對安全施工監(jiān)控的作用，為設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)。應(yīng)該能對當(dāng)前測試數(shù)據(jù)做出分析，較好的預(yù)報(bào)下一施工步驟地層、支護(hù)的穩(wěn)定和受力情況及地表沉降等，并對施工措施提出相應(yīng)的建議。

4 結(jié)語

結(jié)合已有工程實(shí)例及現(xiàn)場實(shí)際情況，對施工風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析，介紹了北京大街站周邊建筑物和管線等風(fēng)險(xiǎn)源，提出了有效的風(fēng)險(xiǎn)控制措施，為今后類似工程的施工提供了參考與借鑒。