地鐵明挖車站與城市綜合管廊共建施工方法探索

張 華

（中鐵十九局集團(tuán)有限公司，北京 100176）

隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，地鐵車站、城市綜合管廊的同步規(guī)劃、建設(shè)、施工已成為一種新的發(fā)展方向。這樣既能最大限度地利用城市地下空間，又可節(jié)省工程投資，實(shí)現(xiàn)城市綠色、可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。本文以深圳地鐵16號(hào)線六聯(lián)村站附屬結(jié)構(gòu)與綜合管廊（以下簡(jiǎn)稱管廊”）共建工程為例，探討如何在地鐵車站規(guī)劃和施工中正確處理與綜合管廊之間的關(guān)系，以期為類似工程提供參考和借鑒。

1 工程概況

深圳地鐵16號(hào)線六聯(lián)村站位于規(guī)劃昌盛路與規(guī)劃蘭竹西路交叉口，沿昌盛路呈南北向布置，規(guī)劃與遠(yuǎn)期19號(hào)線實(shí)現(xiàn)T型換乘。車站東北、西北象限為新和村建筑群，以4～6層框架結(jié)構(gòu)淺基礎(chǔ)房屋為主；東南象限為百佳利華地塊施工場(chǎng)地（車站C出入口將接入該地塊地下室內(nèi)部）；西南象限為美的家日用品有限公司及宏利嘉塑膠制品有限公司，如圖1所示。

圖1 六聯(lián)村站場(chǎng)地平面示意圖

該站采用地下兩層三跨島式站臺(tái)，車站主體結(jié)構(gòu)全長(zhǎng)271.0 m，車站站臺(tái)寬14.0 m，車站標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)寬度為23.2 m，最大結(jié)構(gòu)寬度（接聯(lián)絡(luò)線擴(kuò)大段）為31.52 m，大小里程端頭井范圍的結(jié)構(gòu)寬度分別為27.0 m、26.9 m。車站為平坡車站，為滿足排水要求，標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)底板從車站中心位置向兩端方向找坡，坡度為2‰，找坡至端頭井位置處，端頭井范圍底板為平坡，并在大小里程端及10～11軸設(shè)置廢水泵房。根據(jù)昌盛路規(guī)劃要求，車站設(shè)計(jì)終點(diǎn)里程覆土厚度為2.234 m，車站設(shè)計(jì)起點(diǎn)里程覆土厚度為5.675 m。

車站共設(shè)置2個(gè)風(fēng)亭及4個(gè)出入口，其中A2出入口、B出入口及2號(hào)風(fēng)亭與管廊共建。A2出入口、B出入口（與2號(hào)風(fēng)亭共建）等車站附屬結(jié)構(gòu)位于共建管廊上方，并與其完全脫開(kāi)，三者均采用明挖順筑法施工。管廊為地下一層兩跨結(jié)構(gòu)（與19號(hào)線管廊相交處為地下二層兩跨）；A2出入口為地下一層單跨或兩跨框架結(jié)構(gòu)，B出入口及2號(hào)風(fēng)亭為地下一層兩跨或多跨箱型結(jié)構(gòu)。

工程分2期施工，先施工共建管廊范圍內(nèi)基坑及管廊結(jié)構(gòu)，后施工A2出入口、B出入口及2號(hào)風(fēng)亭。具體施工工序?yàn)椋旱谝黄?，先施工共建管廊結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)的支護(hù)結(jié)構(gòu)（即地下連續(xù)墻，第一道支撐為混凝土，第二道及第三道支撐為鋼支撐），待開(kāi)挖見(jiàn)底后再施作管廊結(jié)構(gòu)；第二期，先施工出入口的鉆孔灌注樁和止水帷幕，再開(kāi)挖表層土施作冠梁及第一道混凝土支撐，在出入口及風(fēng)亭開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)對(duì)先期施工的地下連續(xù)墻進(jìn)行破除，直至管廊結(jié)構(gòu)的頂板，再將管廊結(jié)構(gòu)的頂板作為出入口的底板，達(dá)到銜接共建的目的。A2出入口、B出入口及2號(hào)風(fēng)亭與共建管廊平剖面圖如圖2、圖3所示。

圖2 六聯(lián)村站A2出入口與共建管廊平剖面圖（單位：mm）

圖3 六聯(lián)村站B出入口及2號(hào)風(fēng)亭與共建管廊平剖面圖（單位：mm）

2 工程特點(diǎn)分析及對(duì)策

2.1 工程特點(diǎn)

本共建工程具有如下特點(diǎn)。

（1）車站所在地層巖性較復(fù)雜，覆蓋巖層主要為全新統(tǒng)人工填土層、第四系上更新統(tǒng)沖洪積層及殘積層，下伏基巖為白堊系燕山四期花崗巖，部分區(qū)域地層強(qiáng)度差異大，為軟硬不均地層，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的工藝要求較高。

（2）施工范圍內(nèi)的主要建（構(gòu)）筑物距離車站支護(hù)結(jié)構(gòu)較近，開(kāi)挖時(shí)對(duì)支護(hù)措施的及時(shí)性提出更高要求。

（3）土方開(kāi)挖的范圍和深度均較大。

（4）施工范圍內(nèi)地下水埋深較淺，約為地面以下2 m且較為豐富，開(kāi)挖過(guò)程中對(duì)地下水抽排要求高。

（5）結(jié)構(gòu)分期施工，施工縫及預(yù)留鋼筋接駁器位置要求嚴(yán)格，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期處于地下水位以下，對(duì)防水要求較高。

2.2 對(duì)策

針對(duì)上述工程特點(diǎn)，應(yīng)采取如下針對(duì)性措施，以確?；娱_(kāi)挖安全和質(zhì)量。

（1）明挖施工時(shí)，應(yīng)合理分段分層，選擇適當(dāng)?shù)拈_(kāi)挖順序和方法，控制開(kāi)挖速度、臺(tái)階高度；對(duì)于支護(hù)方式，應(yīng)妥善設(shè)計(jì)，進(jìn)行可靠檢算，并在開(kāi)挖后嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及時(shí)安裝支撐，施加預(yù)加軸力，充分利用時(shí)空效應(yīng)形成支撐系統(tǒng)，確?？颖诜€(wěn)定。

（2）在開(kāi)挖及主體施工期間，對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)行信息化管理，確保開(kāi)挖方法科學(xué)、可靠，及施工過(guò)程安全、可控。

（3）減少基坑邊緣的地面荷載，嚴(yán)禁超載，特別是機(jī)械在坑邊作業(yè)時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧?，確?；舆吘壍姆€(wěn)定。

（4）對(duì)臨近基坑建（構(gòu)）筑物的沉降情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并采取跟蹤充填注漿措施，嚴(yán)格控制其沉降量。

春季栽培，苗齡30天左右選擇雨前或陰天(晴天宜在傍晚)定植。定植時(shí)剔除過(guò)大苗和過(guò)小苗，以防先期抽薹，保持整齊度。定植行距35～45厘米、株距25～35厘米，定植后立即澆定根水，第2天再澆1次透水，以利緩苗。秋季苗床育苗，定植前1天澆透苗床，第2天起苗時(shí)要盡量多帶土，以利活棵。

（5）在各道工序交叉作業(yè)時(shí)，應(yīng)合理安排施工計(jì)劃，防止各工作面相互干擾，影響基坑底封閉的時(shí)間。

（6）應(yīng)嚴(yán)格按照方案進(jìn)行降水施工，控制降水水位；根據(jù)降水試驗(yàn)結(jié)果，在必要時(shí)對(duì)井點(diǎn)進(jìn)行加密布置；加強(qiáng)水位觀測(cè)，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)基坑周圍土體在降水后的沉降量及其對(duì)建筑物或管道等的影響；準(zhǔn)備備用發(fā)電機(jī)及水泵，保證降水過(guò)程不間斷。

（7）結(jié)構(gòu)施工時(shí)，加強(qiáng)測(cè)量，控制預(yù)埋件的位置精度，保證后期接縫施工及鋼筋接駁的精準(zhǔn)度；防水施工前對(duì)基面進(jìn)行處理，保證平順，防水施工完成后按照要求進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)；混凝土采用C35P10抗?jié)B型混凝土，同時(shí)在澆筑過(guò)程中嚴(yán)控流程，保證澆筑質(zhì)量。

3 共建結(jié)構(gòu)基坑開(kāi)挖施工方法

A2出入口、B出入口及2號(hào)風(fēng)亭、管廊的共建結(jié)構(gòu)基坑采用分層分段開(kāi)挖的方式。

（1）分層開(kāi)挖。根據(jù)支撐設(shè)置情況，共建結(jié)構(gòu)分為2～4層開(kāi)挖（管廊下坡段為2層，與19號(hào)線管廊相交處為4層，其余位置為3層），每層開(kāi)挖至支撐底部標(biāo)高以下0.5 m，施作支護(hù)結(jié)構(gòu)，待支護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到所需強(qiáng)度后再開(kāi)挖下一層，如圖4所示。為防止基坑局部失穩(wěn)，將每層開(kāi)挖段分為2個(gè)亞層，并保證將每亞層的高度控制在2～3 m左右。

圖4 共建結(jié)構(gòu)分層開(kāi)挖示意圖（單位：mm）

（2）分段開(kāi)挖。一期共建管廊范圍內(nèi)基坑總長(zhǎng)273 m，寬8～17 m，分11倉(cāng)開(kāi)挖，開(kāi)挖方向由兩側(cè)向中央；二期B出入口及2號(hào)風(fēng)亭結(jié)構(gòu)基坑長(zhǎng)38 m，寬11 m，分2倉(cāng)開(kāi)挖，開(kāi)挖方向由南向北，A2出入口結(jié)構(gòu)基坑長(zhǎng)24 m，寬8 m，分2倉(cāng)開(kāi)挖，開(kāi)挖方向由東向西。

對(duì)于每層每小段的土方開(kāi)挖，采用分塊作業(yè)的方式，并根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，沿基坑開(kāi)挖方向（縱向）進(jìn)行分層分段放坡，如表1所示。

表1 各開(kāi)挖層縱向放坡情況表 m

4 共建結(jié)構(gòu)施工方法

一期基坑開(kāi)挖見(jiàn)底后，開(kāi)始進(jìn)行共建結(jié)構(gòu)施工，施工順序?yàn)椋汗芾冉Y(jié)構(gòu)底板→管廊側(cè)墻及隔墻→管廊頂板（出入口底板）→出入口側(cè)墻→出入口頂板。

（1）防水施工。共建結(jié)構(gòu)底板、側(cè)墻鋪設(shè)厚度為1.7 mm的預(yù)鋪防水卷材高分子塑料，頂板涂刷聚氨酯防水涂料。在側(cè)墻表面鋪設(shè)防水卷材時(shí)，先采用20 mm厚的1 : 2.5水泥砂漿對(duì)基面進(jìn)行找平，再使用機(jī)械固定法鋪設(shè)；在底板表面鋪設(shè)防水卷材時(shí)，先采用50 mm厚的細(xì)石混凝土墊層進(jìn)行找平，再使用空鋪法鋪設(shè)并澆筑50 mm厚的細(xì)石混凝土保護(hù)層。頂板涂刷聚氨酯防水涂料，并澆筑50 mm厚的細(xì)石混凝土保護(hù)層。

（2）鋼筋施工。鋼筋按照設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求進(jìn)行施工，提前預(yù)埋后期施工位置的鋼筋接駁器，后期施工時(shí)應(yīng)對(duì)其進(jìn)行鑿除清理后再進(jìn)行鋼筋連接。此外，應(yīng)做好鋼筋成品及半成品的保護(hù)；對(duì)于受力鋼筋，均采用接駁器連接，并按要求進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。

（3）混凝土施工。結(jié)構(gòu)頂板、底板、側(cè)墻全部采用防水混凝土?；炷敛捎没炷涟韬宪囘\(yùn)輸，運(yùn)輸時(shí)間應(yīng)滿足施工要求；應(yīng)將混凝土坍落度損失控制在允許值內(nèi)，以保證實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆筑；應(yīng)做好對(duì)混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)，認(rèn)真查驗(yàn)各種質(zhì)量保證資料，并按規(guī)范要求進(jìn)行混凝土坍落度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，以及混凝土抗壓、抗?jié)B試件的現(xiàn)場(chǎng)取樣。澆筑前，應(yīng)按規(guī)范要求對(duì)模板、鋼筋、預(yù)埋件、預(yù)留孔洞、防水層、止水帶等進(jìn)行檢查修整，特別注意對(duì)模板（尤其是擋頭板）進(jìn)行檢查，防止出現(xiàn)跑?，F(xiàn)象。澆筑時(shí)，應(yīng)控制混凝土的自由傾落高度、澆筑層厚度、間歇時(shí)間、振搗方式，以確?；炷临|(zhì)量。

（4）銜接處施工縫施工。在管廊結(jié)構(gòu)頂板（出入口底板）處提前預(yù)埋厚度為3 mm的鍍鋅止水鋼板，待頂板澆筑完成后，對(duì)施工縫處進(jìn)行鑿毛處理并涂刷混凝土界面劑，然后在施工縫外立面的防水卷材上鋪設(shè)加強(qiáng)層，上下各300 mm。在結(jié)構(gòu)分期施工處，將一期施工的鋼筋接駁器鑿出并清理，對(duì)混凝土基面進(jìn)行鑿毛并在其上安放膨脹止水條、埋設(shè)注漿管。在澆筑混凝土前，應(yīng)對(duì)施工縫進(jìn)行清理，防止留存雜物，以確保混凝土澆筑質(zhì)量。

5 施工效果評(píng)估

本章將從經(jīng)濟(jì)、安全、空間、時(shí)間4方面評(píng)估深圳地鐵16號(hào)線六聯(lián)村站A2出入口、B出入口及2號(hào)風(fēng)亭與管廊共建施工的效果。

（1）經(jīng)濟(jì)效果。管廊頂板作為地鐵出入口的底板，二板合二為一，結(jié)構(gòu)混凝土用量減少512.4 m3，鋼筋用量減少143.7 t，防水鋪裝節(jié)省854 m2，支護(hù)結(jié)構(gòu)共用，大幅降低了工程投資，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）安全效果。管廊與地鐵出入口同時(shí)建設(shè)，減少了深基坑施工對(duì)地鐵車站結(jié)構(gòu)的影響，為后期地鐵安全運(yùn)營(yíng)提供了強(qiáng)有力的保障。該地鐵車站為遠(yuǎn)期換乘車站，由于可在共建結(jié)構(gòu)竣工后將重要管線遷改進(jìn)入管廊，所以能夠避免因后期地鐵車站施工造成管線的二次遷改及破壞。

（3）空間效果。管廊與地鐵車站結(jié)構(gòu)共建，既有利于城市地下空間的統(tǒng)一規(guī)劃，又降低了分開(kāi)建設(shè)造成空間沖突的風(fēng)險(xiǎn)。此外，共建施工可降低施工場(chǎng)地二次占地的概率，減少對(duì)周邊環(huán)境的影響。

（4）時(shí)間效果。管廊與地鐵車站同時(shí)施工并投入運(yùn)營(yíng)，可縮短工期，創(chuàng)造出巨大的社會(huì)效益。

6 總結(jié)

深圳地鐵16號(hào)線六聯(lián)村站附屬結(jié)構(gòu)與管廊共建，兩者同步規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工，有效解決了重復(fù)支護(hù)及開(kāi)挖的問(wèn)題，提高了施工安全性，節(jié)省了工程投資。其共建方案和施工方法在實(shí)踐中證明是正確、可行的，可為后續(xù)類似工程提供參考和借鑒。