闹市区超深地铁车站的顺逆作结合施工技术

2014-09-20

建筑施工 2014年3期

上海建工二建集团有限公司上海 200080

1 工程概况

上海市轨道交通12号线漕宝路站位于徐汇区漕宝路与漕溪路（上为沪闵高架）地下，车站东端设换乘通道下穿漕溪路，与漕溪路东侧的既有1号线漕宝路站采用通道换乘。

本车站为地下4 层岛式站台车站，车站外包尺寸150 m×22.8 m，标准段开挖深度约为28.6 m，端头井开挖深度约为30.1 m（西端）和30.4 m（东端），主体结构基坑面积为3 610 m2。基坑安全等级为一级。

漕宝路下方管线众多，而且管线铺设年代也比较久远，对于基坑产生的变形比较敏感。车站主体南侧、离车站地下连续墙最近的为1 根Φ1 200 mm合流污水管距离基坑4 m，埋深7 m，为闵行、徐汇两区污水输送主干管线，且管线铺设于上世纪80年代，保护要求极高。另外还有煤气、上水、雨水等众多管线，也都在基坑1 倍开挖深度内。

车站基坑东侧，有沪闵路高架及运营中的轨交1号线漕宝路车站，环境保护等级为一级。

2 顺逆作结合施工方案

车站采用地下连续墙作为围护结构，且地下连续墙也作为主体结构的一部分，基坑安全等级为一级，环境保护等级为一级。

车站基坑采用顺逆结合施工，沿基坑共设置9 道支撑，第1道为混凝土支撑，第2、3、4道为钢支撑，第5道为逆作板，第6道为钢支撑，第7道为逆作板，第8、9道为钢支撑，8～12轴间设置4 道混凝土支撑，既发挥顺作法的施工速度快的特点，同时地下3、4层楼板逆作又增加了支撑的刚度，减少了地下连续墙的变形。图1为车站支撑体系示意。

图1 车站结构支撑体系

3 顺逆结合施工要点

3.1 施工工序[1-5]

地下连续墙施工→开挖地下1、2层土方→施工混凝土支撑及钢支撑（随挖随撑）→施工地下2层逆作板→暗挖地下3层土方→施工地下3层逆作板→暗挖地下4层土方→施工大底板→施工地下4层逆作墙、柱→施工地下3层逆作墙、柱→施工地下2层墙、柱及地下1层板→施工地下1层墙、柱及顶板→主体结构完成

3.2 土方开挖

逆作法施工的特点是利用结构梁、板本身作为基坑围护结构的支撑，替代临时支撑，以达到降低成本的目的，并且有效地保证基坑本身及周边环境的安全。

为确保本基坑围护结构及周边环境的安全，基坑土体分9 皮土开挖，严格按照“时空效应”理论进行挖土、支撑施工，做到了“分层、分块、对称、平衡、限时”的施工要求。地下1、2层的土采用2 组机械由两端向中间逐层明挖施工，开挖至B2、B3板下1.3 m处浇筑厚200 mm C30早强混凝土作垫层，搭设短排架，浇筑逆作板。逆作板下采用分层分块开挖，先中间后两侧顺序开挖。对于车站端头井，首先撑好标准段内的2 根对撑，再挖斜撑范围内的土方，最后挖除坑内的其余土方。

3.3 逆作法墙、柱施工

3.3.1 内衬墙、柱插筋施工

（a）针对逆作板上下柱截面变化特点，对原有接驳器留置在板顶、梁底的方案进行优化，分别在板梁上下留出一定距离插筋，解决接驳器留置歪斜而无法使用的弊端；

（b）先进行逆作板钢筋的施工，待板钢筋绑扎完毕后，再进行插筋位置的确定；

（c）在混凝土浇筑过程中，派专人看护钢筋，观察并及时纠正可能出现的偏位；

（d）为确保工程质量，在预留插筋直螺纹丝头套塑料保护套，防止施工过程中螺纹丝扣损坏，并在钢筋上涂刷水泥砂浆进行保护。

3.3.2 墙、柱混凝土施工

（a）结构柱混凝土施工。在浇筑地下2层、3层逆作板时，采用在结构柱的4 个角上预留浇捣口，待该板下结构柱的混凝土浇筑及振捣时使用，用泵管从浇捣口送入，并高出接触面至少300 mm，由Φ35 mm的振动棒采用内侧振动、外侧敲打的方式保证了混凝土浇筑的密实性（图2）。在施工中采用了高流动性细石混凝土，解决结构柱尺寸较小、配筋较密、层高较高等不利于混凝土浇筑的问题。

（b）内衬墙混凝土施工。逆作板与地下连续墙连接节点处，在上下水平施工缝处都预埋钢板止水带，结构板内每隔1 500 mm设置浇捣口，钢板止水带内侧增加Φ50 mm的注浆管，按照2 000 mm间距设置。在下方内衬墙施工时，注浆管作为出气孔，引导混凝土尽量充填止水钢板内侧区域。内衬墙施工完毕后，采取后注浆技术措施，有效解决下方施工缝因逆作法浇捣而导致的施工缝不密实的问题（图3）。

图2 逆作柱节点

图3 内衬墙浇捣节点

3.4 逆作板下临时钢支撑施工

因逆作板施工完毕后，达到100%强度、完全发挥支护作用需要一定的时间。因此本工程超深基坑逆作法板施工时（B2、B3板），在下方安装1 道临时钢支撑，在逆作板撑强度达到要求前，起到临时支护作用。在开挖下皮土方按照设计要求施工钢支撑时，通过预留在逆作板下的吊环，用电动葫芦将临时钢支撑吊装就位，节省逆作板下钢支撑施工时间，同时也减少了工作强度。