侯祎帥
(中鐵二十局集團第五工程有限公司)
新建佛山至東莞城際鐵路長隆站位于廣州市番禺區(qū),車站起訖里程為DK4+840.00~DK5+375.00,車站全長535m,車站站臺中心里程DK5+195.00,前后接隧道盾構(gòu)區(qū)間。長隆站基坑采用地下連續(xù)墻+混凝土支撐+4道Φ609鋼支撐的支護形式,地下連續(xù)墻厚度為0.8m。其標準段、擴大段平均開挖深度約21.0m,端頭井開挖深度約22.0m,采用明挖順做法施工。車站負一層凈高6.60m/6.65m,負二層凈高11.70m/9.46m,頂板厚0.9m,中板厚0.5m/0.4m,底板厚0.9m,側(cè)墻厚0.8m,車站小里程至大里程放坡:2‰。
①佛莞城際長隆站導墻采用“┓┏”型整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),導墻內(nèi)徑空大于連續(xù)墻厚5cm,且頂部高出地面0.2m,導墻頂寬3m,側(cè)壁深度3m,導墻腳坐落于泥土上,不得漏漿。導墻在施工期間,應考慮履帶吊、沉槽機等大型設備的施工載荷。導墻寬度與垂直度滿足施工精度要求,線性準確,內(nèi)表面平整無曲線,混凝土底面和素混凝土墊層密貼。需注意,若施工地層為回填土且密實度不高的情況下,需加大導墻深度至原狀土,以保證后續(xù)地下連續(xù)墻施工中不易出現(xiàn)塌孔等情況。
②本站基坑開挖深度約21m,地下連續(xù)墻厚度為0.8m,深度約38m。地下連續(xù)墻施工采用沖擊鉆配合液壓抓斗成槽機成槽,泥漿護壁,導管法灌注水下C30(P6)混凝土。
根據(jù)廣東地區(qū)富水地層的地質(zhì)情況采用膨潤土和自來水為原材料配置護壁泥漿。泥漿參數(shù)與地質(zhì)地層的適配性會直接影響到墻體質(zhì)量,因此護壁泥漿在使用前應進行性能試驗,且在施工過程中根據(jù)地層地質(zhì)變化及時調(diào)整泥漿指標。
鋼筋籠在固定的加工場地焊接加工,并使用1臺150t和1臺80t履帶吊抬吊入槽。鋼筋籠的主筋上焊接吊環(huán),吊環(huán)使用Φ32mm圓鋼加工制作,長度根據(jù)現(xiàn)場的導墻標高與設計圖紙的連續(xù)墻頂標高決定。
③臨時立柱及抗拔樁施工時測量人員需要對樁位進行逐點放樣,并布設護樁。鉆機就位后對準孔位并通過提前埋設的護樁進行檢驗,同時為了保證孔的垂直度,每根樁鉆孔前由需對鉆桿進行垂直度檢驗,并每鉆進10m檢驗一次,在鉆進完成后使用鋼筋籠檢孔器進行成孔檢驗。
鉆孔灌注樁混凝土澆筑采用導管法,導管在使用前需進行壓水試驗,確保管壁及導管管節(jié)連接處無滲漏水時方可使用。澆筑混凝土過程中初澆量要保證導管埋入混凝土中不小于1m且不大于3m,在提升導管時,由現(xiàn)場技術(shù)人員測量混凝土面標高并做好測量記錄,邊灌邊拔,嚴禁將導管拔出混凝土表面。澆筑完成后樁頂標高需高出設計標高0.5m~0.8m,以保證樁頭質(zhì)量。
長隆站的降水方案主要考慮兩個因素,一是基坑較深,降水深度大;二是根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料顯示車站基坑范圍內(nèi)為淤泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土及全風化二長花崗巖等富水地層,工程力學性質(zhì)大幅驟減。所以降水的好壞直接關(guān)系到工程的施工。
長隆站采用基坑內(nèi)降水,降水井采用φ800mm旋挖鉆機成孔,孔內(nèi)采用直徑φ529mm、壁厚4mm濾管,底部設長度22m~24m的濾水段,濾水孔按照φ15mm@50mm進行布置,并用雙層80目棉綸濾網(wǎng)包裹,濾管外側(cè)過濾層采用3cm~5cm碎石進行回填,以防止泥沙流失。降水在基坑開挖前20天開始,并隨著基坑土方開挖同步進行,保證降水水位低于開挖面以下1m,施工到基坑底部時候地下水位降至結(jié)構(gòu)底板以下1.5m。
在降水過程中,需對周圍建筑物進行監(jiān)控量測,若通過沉降觀測發(fā)現(xiàn)周邊地表及建筑物沉降報警,須立即停止抽水,并查明引起沉降的具體原因后再做處理。
施工工序:場地三通一平→冠梁及第一道混凝土支撐施工→第一層土方開挖→第二道鋼支撐、鋼圍檁安裝→第二層土方開挖→第三道鋼支撐、鋼圍檁安裝→第三層土方開挖→第四道鋼支撐、鋼圍檁安裝→第四層土方開挖→基底處理。
長隆站主體采用明挖順做法施工,在冠梁及第一道混凝土支撐、聯(lián)系梁施工做完成后進行基坑的開挖與支護施工,基坑開挖遵循“分段、分層開挖,先撐后挖,隨挖隨撐,嚴禁超挖”的原則,待開挖至每一道鋼支撐標高下0.5m后及時架設鋼支撐,并按設計要求施加軸力。鋼支撐施工要緊隨挖土作業(yè),隨挖隨撐,無撐挖土時間控制在8h以內(nèi)。待基坑開挖至基底以上0.2m時,采用人工開挖剩余土方,并對基坑底進行地質(zhì)核查及地基基礎(chǔ)承載力試驗。
地下車站在基坑開挖過程中需注意監(jiān)測,如發(fā)現(xiàn)墻頂水平位移、深基坑水平位移及鋼支撐軸力等出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常變化時應立即停止施工,并采取對應措施,待符合安全要求時方可繼續(xù)施工。
施工工序:基底處理,接地網(wǎng)施工→墊層施工→底板防水卷材鋪設,防水保護層施工→底板鋼筋綁扎、混凝土澆筑→拆除第四道鋼支撐→負二層側(cè)墻第一次防水鋪設,鋼筋綁扎、混凝土澆筑→安裝換撐,拆除第三道鋼支撐→中柱、負二層側(cè)墻第二次及中板鋼筋綁扎、混凝土澆筑→拆除第二道鋼支撐→中柱、負一層側(cè)墻及頂板鋼筋綁扎、混凝土澆筑→拆除第一道混凝土支撐及換撐→頂板防水卷材鋪設,防水保護層施工→回填覆土,恢復路面。
①本車站主體結(jié)構(gòu)采用明挖順做法施工,采取段間階梯、段內(nèi)流水作業(yè)的方式。施工縫應設置在結(jié)構(gòu)1/4~1/3跨處(剪力最小)部位;
②因主體結(jié)構(gòu)體量較大,混凝土施工時需充分考慮澆筑混凝土時因結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差較大而帶來的不利影響,需在混凝土配合中加入定量粉煤灰以減少15%~20%水泥用量并降低水化熱反應;
③每次拆模后將模板表面清理干凈,不得粘有干硬水泥漿等雜物,模板脫模劑要涂刷均勻。
長隆車站采用外包式防水,結(jié)構(gòu)防水遵循“以結(jié)構(gòu)自防水為主,防水卷材防水為輔,施工縫、變形縫等接縫防水為重點”的原則。
車站主體結(jié)構(gòu)采用防水混凝土,負二層抗?jié)B等級不小于P10,負一層抗?jié)B等級不小于P6。結(jié)構(gòu)自防水的重點是防水混凝土的施工質(zhì)量,因而施工中必須采取一定措施,保證防水混凝土達到規(guī)范規(guī)定的密實性、抗?jié)B性、抗裂性、防腐性和耐久性[1]。
高分子復合單面/雙面自粘型防水卷材采用濕鋪法施工,需先清除基層表面,保證基層潮濕,但不應有明水;隨后配置M10水泥砂漿均勻的涂刷在基層上,將防水卷材鋪貼在上面,并排氣壓實,使用爬焊機將卷材兩邊預留15cm的EVA胎基進行雙縫焊接,確保防水卷材之間粘結(jié)牢靠;最后在焊接部位涂刷水乳型瀝青防水涂料,并使用0.5m寬的雙面自粘型防水卷材進行補強。
1)各專業(yè)模型
臨時設施及場地布置(Revit模型)、明挖車站模型(Revit模型)及族庫的建立。工程采用Revit2016建立模型。根據(jù)設計方提供的圖紙,遵循BIM模型搭建標準、深度,搭建各專業(yè)基礎(chǔ)模型和基于本項目的族庫(臨建、圍護、主體結(jié)構(gòu) )。
2)深化研究
根據(jù)BIM模型,分部分項對圖紙進行審查,提前發(fā)現(xiàn)圖紙問題,并提出書面的相應問題報告;根據(jù)BIM模型對各單位工程之間的碰撞進行檢測,并提出書面的相應問題報告。
3)施工模擬
根據(jù)工程進度,模擬整個建筑的動態(tài)過程,及時與實際施工情況進行對比分析,達到保證工期的目的;根據(jù)建立的模型,對施工復雜、關(guān)鍵節(jié)點制作動畫說明,關(guān)鍵工序的模擬和優(yōu)化,輸出模擬視頻用于指導現(xiàn)場施工;利用BIM技術(shù)進行交通疏解模擬,確定交通疏解方案。
根據(jù)已有施工圖紙進行項目主體模型及周邊場地環(huán)境的建設和深化,其BIM模型主要包含以下部分:
①項目部駐地臨時設施模型;
②施工場地各階段布置模型(小里程、大里程、中間段);
③各階段周邊環(huán)境實時模型;
④實時跟蹤本工程項目主體土建BIM模型;
⑤創(chuàng)建本工程項目現(xiàn)場施工機具(車輛、起重設備等)BIM模型;
⑥實時跟蹤深化本工程基坑(基坑支護、邊坡)、樁基礎(chǔ)BIM模型;
利用已經(jīng)搭建完成的模型(revit)及碰撞檢查軟件(Navisworks),對建筑與結(jié)構(gòu)、設備專業(yè)管線之間進行各種錯漏碰缺的檢查,并導出碰撞檢查報告,提出設計優(yōu)化建議[2]。既可以開工前對設計圖紙進行會審,又能避免在后期施工過程中出現(xiàn)各類返工引起的工期延誤和投資浪費。
通過使用進度模擬軟件(Fuzor/Navisworks)動態(tài)跟蹤可視化施工組織設計(4D虛擬建造)的實施情況,將現(xiàn)場實際情況與計劃進行對比、分析,實現(xiàn)施工進度控制管理。
以新建佛山至東莞城際鐵路長隆站為背景,對廣東富水地層地下明挖車站施工技術(shù)進行總結(jié)。并利用BIM技術(shù)建立精細化模型,進行圖紙會審、碰撞檢查、進度管控及三維技術(shù)交底,以達到增強項目技術(shù)管理水平的目的。