0 引言

随着地铁线路的开通，城市需要为地铁车辆的检修配套许多车辆基地。在盖下运用库等已投入使用，需要在盖上进行新方案的设计和施工，会出现区别于常规项目的问题和困难。基此，本文结合某实际工程，对一些共性问题进行探讨。

1 项目介绍

该工程为福州地铁2号线终点站苏洋站车辆段和运营库范围，盖下为已施工地铁运用库。为了上盖物业开发。原规划方案盖上为一层车库层和若干栋30层高层住宅、学校教学楼，上部采用剪力墙结构（多层采用框架结构），竖向构件在车库层标高进行梁式转换。车辆段和运用库屋面（下文简称“盖板面”）由结构缝分割成若干个独立的结构单元，每个结构单元为一栋塔楼。本项目抗震设防烈度为6度，场地类别为Ⅲ类，基本风压0.6kN/m，场地粗糙度为B类。盖板面预留竖向墙柱插筋，插筋外设C10混凝土保护。原设计基础采用800~1200mm直径混凝土强度为C35的灌注桩。单桩承载力特征值为3300~9600kN。场地条件详见图1。

图1 场地预留平面布置图

原设计方案上部仅为初设阶段，方案仅梁式转换、位移比大于1.2，根据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》（建质[2015]67号）规定项目未超限，前期并未进行超限设计预留条件。上盖进行开发时，该工程盖板面及其以下部分均已建成并投入地铁运营使用。所有地铁车辆检修均停于该运用库，因此，上盖物业的开发施工不得对地铁的正常运营产生影响，并且该工程也无条件进入运用库对盖板及其以下结构进行加固和维修。新的建筑户型因市场变化产生较大的修改，修改后的平面与原盖下墙柱完全错位，必须设置转换层来转换上部竖向构件。根据上述的现状条件，设计对原有的结构方案进行调整，主要有以下两点的调整：

①原设计的局部梁式转换无法满足户型调整后大量上下墙柱错位问题，现改成厚板转换，厚板厚度1.8~2.4m，增加户型变化的灵活性（详见图2、图3）。

图2 原预留方案剖面图

图3 现调整方案剖面图

②转换层位置由车库顶板往下移至盖板面。减低转换厚板的楼层位置，提高结构的经济性（详见图4）。

图4 砂垫层方案

高层区基于上述调整，根据《高层建筑混凝土结构设计规程》（JGJ 3—2010[S]）规定厚板转换需要进行超限设计，转换厚板、转换梁、框支柱及框支剪力墙需满足中震弹性、大震不屈服；转换层以上底部加强区竖向构件中震抗剪弹性、抗弯不屈服，并满足大震时的截面控制条件。

本次主要针对转换厚板、上盖打凿、变形缝节点处理、荷载限制下的施工组织碰到的问题进行反思及总结。

2 项目难点分析以及处理

2.1 转换厚板存在的问题以及处理措施

转换厚板位于盖板标高以上，原有预留荷载不足需要考虑脱缝、盖板标高预留插筋不足需解决两者有效连接、转换厚板又属于外露大体积混凝土施工，使得转换厚板成为本项目一大难点。结合项目设计、施工过程中碰到的问题展开讨论并进行分析总结。

①设计方案转换厚板由车库顶调整为运营库盖板标高，厚板贴着盖板设置会对盖下造成影响，原有盖板位置梁板无法承担转换厚板传来的荷载，容易引起盖下大面积开裂。因此需要考虑采用厚板和盖板脱缝的施工方案，减少厚板荷载对盖板层梁板的影响。

一开始有考虑采用120mm厚砂垫层进行隔离方案，浇筑完成后砂层的掏空以及木模板的回收难度很大，存在后期转换厚板与盖板层无法脱开的风险。项目进行中经过反复的论证调整为150mm厚聚苯板，通过计算后期筏板变形对盖板层梁板影响可控。这样既可以节约成本、方便施工、也降低了存在的风险。

②原盖板区域预留荷载：恒载8kN/m；活载20kN/m。转换厚板1800~2400mm，根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）规定进行计算在施工过程中混凝土强度还未达到要求时，原有盖板处梁板无法承担此部分自重荷载。故厚板分两次浇筑，保证第一次浇筑厚度范围施工阶段荷载不大于原有盖板预留荷载，待第一次浇筑的混凝土强度达到80%以上强度后方可浇筑第二次混凝土。整体成型后转换厚板挠度对盖下梁板产生的应力可控。考虑厚板的整体性，两层厚板中间设置抗剪键以及拉结筋，拉结筋的直径适当加大，间距加密。

③盖板位置预留插筋较少，无法满足转换厚板与框支柱的有效连接，设计中考虑大量插筋保证两者的连接，但实际施工过程发现盖板层钢筋密集，植入难度非常大。后参建各单位联合走场，专项讨论，敲打过程保证预留钢筋不被破坏，植筋位置由两侧调整为居中或者结合现场盖下钢筋情况继进行处理，增加回字形剪力墙内部的填芯混凝土及钢筋，保证整体钢筋数量不变。

④厚板混凝土属于大体积混凝土，且又是转换结构，厚板的温度控制、裂缝控制等要求严于常规大体积混凝土。

项目设计过程拉通各条线进行讨论，针对其他项目进行调研，调整钢纤维方案：以往钢纤维主要使用在地坪，大多采用自卸方式，泵送混凝土案例较少，泵送钢纤维容易堵管、结团，厚板钢筋本身很密集，钢纤维混凝土倒入后，很容易造成中间不密实，出现空洞，严重影响浇筑质量，调研了解后针对厚板大体积混凝土方案及分层浇筑方案进行专家论证会，采用分层浇筑、预埋冷凝管、温度监测等措施，严格控制混凝土的内部温度。

2.2 地铁上盖打凿情况及处理难点

预留柱墙外包混凝土的敲除、叠合梁钢筋保护层敲除、以及变形缝位置的敲除保护均是需要特别注意的问题。

①地铁盖板层预留墙柱高度约2m，其中下部0.8m高度混凝土强度为C50，上部1.2m高度为C30强度混凝土（原设计为C15素混凝土），且下部0.8m范围内柱墙配设加密箍筋，打凿过程中易使柱墙主筋弯曲变形。预留墙柱混凝土强度等级较高，需要进行混凝土敲除，钢筋保留利用。施工打爆过程中产生的振动，易导致盖下运营车库受到影响。基于以上，合理的敲打方案变显得尤为关键。

项目开始考虑施工进度，柱头全部采用60轮式小炮头机打凿。打凿进度较快，但混凝土打凿后，钢筋损坏、缺失、弯曲严重，影响后期盖上结构连接。使用机械进行调直，但调直速度较慢，且调直效果较差。

针对小炮头机打凿存在的问题，及时调整打凿方案，采用人工的打凿方式对盖上预留墙柱进行打凿，空压机避开预留柱筋从柱子四周向内打凿，将墙柱上部面层混凝土与预留钢筋分离即可，再打凿柱脚混凝土使墙柱混凝土与原结构断开，采用切割的方式切除锚固筋/箍筋，最后使用绳索套住墙柱混凝土起吊，运出场外破碎，该做法有效减小对盖下地铁运营库的影响，且柱筋受损较小，但人工打凿效率过低，两个工人每天仅能打凿约1根700mm×700mm左右的矩形柱。

②项目敲打过程突发状况比较多，洋房区域采用叠合梁，需要有大量钢筋植入盖下梁柱内，施工过程发现盖下梁钢筋非常密集，植筋难度很大；同时，面层混凝土强度等级C40，敲打效率很低，后调整转换梁连接方案为两侧与原有结构钢筋焊接，中间采用植筋（或者焊接）方案，降低施工难度。

③地铁原有盖板与外围道路完全脱开，地铁车辆段上盖平台由于地铁车辆段和盖上建筑开发时序的不同，存在两种不同的雨水排水系统。后期上盖建筑开发后，上盖平台作为物业小区的地面，需设置服务于上盖建筑的室外雨水排水管网，上盖物业未开发时，上盖平台作为地铁车辆段的屋面，需设置临时屋面雨水排水系统，上盖建筑施工期间需维护利用好临时上盖屋面雨水排水系统。上盖平台排水管已由原下部总包施工完成，该排水系统的保护是上盖物业施工过程中需要特别注意的。施工过程在原保护盖上增加一道5mm×5mm密目铁丝网以防止敲打的混凝土碎渣进入管道；将装满碎石块编织袋放置与管道口上方，防止打爆混凝土直接掉至落水口并对其造成破坏、并起到过滤作用；施工前，标识出排水管位置，在离排水管四周5m范围内禁止用机械打爆作业，使用用人工清理；施工前，对管理人员及作业人员进行原屋面拆除交底，在管理人员的指挥下下才能对排水管周边的混凝土进行施工作业。

2.3 变形缝节点处理反思

车辆段和运用库屋面由永久结构缝分割成若干个独立的结构单元，结构缝两侧主体结构分为先后施工，先施工的结构缝，由于中埋式止水带阻断，外侧模板需要分成两段加固，下半段侧模板可与梁侧模拉结加固，上半段侧模板无处对拉加固，强行施工完成后，结构缝成型质量效果极差，同时外贴式止水带位置由于上部砼厚度不足，板面易产生裂缝，后期渗漏风险较大；而且后施工的结构缝，下半段侧模板施工时可操作空间仅120mm左右宽，工人难以操作，无法施工。

针对施工问题，及时调整，采用“上反式”伸缩缝做法的基础上，借鉴以往项目的施工经验，在反坎两侧增加止水钢板，加强防渗漏效果，调整后的做法优点：操作空间大，可分段施工，成型质量及防渗漏效果好，减小受到地铁投诉的风险。

施工过程充分考虑提前敲打盖板标高结构缝的施工风险，减少行车跨越结构缝，尽量待车库层施工完成后再进行结构缝处理。如果没有办法避免时，注意敲打过程混凝土碎块的清除，及时采取措施：采用泡沫板嵌缝，上口采用1厚镀锌铁板伸缩缝盖板，油膏嵌缝，面层浇筑100厚混凝土保护层，再采用18厚的钢板铺路。保证行车施工过程不会出现雨水往运营库下灌风险。

2.4 合理地利用现有荷载条件进行施工组织

场地较为狭小，盖下一圈消防车道相当于让整个盖板形成一个孤岛，合理地规划红线内场地，结合场地现有荷载预留条件进行施工组织显得尤为关键。项目前期需要提前了解盖上荷载的预留情况，“盖板面”原预留有施工车辆行经荷载20kN/m，塔吊荷载60kN/m，结合此部分荷载范围进行地库层施工堆载、走车、施工塔吊布置等，确保每栋楼附近有施工道路，确保项目材料转运效率。项目管控中需要在出入口位置设置地磅，做好限载的要求，保证原有盖板的安全性。施工过程中也要对地铁运行库及沿线实时进行监测，确保在安全的前提下合理的利用场地条件。

施工车库层时，盖板位置车道局部已经被模板支撑占用，由于从盖板标高转顶板初期，顶板混凝土未达到强度，无法上车，且本项目周边无施工便道环路供材料加工、堆放，因此将项目高层区中间由北向南的原盖上预留施工通道（宽度约11.5m）位置作为临时材料堆放加工场，保证塔吊位置均能覆盖到位。待地下室强度满足要求后，施工走车以及堆场可慢慢转移至车库层顶板。

3 结论

随着城市的发展，地铁线路越来越完善，以后涉地铁项目也会越来越多。考虑地铁和上盖物业的施工先后顺序，以及地铁对位移、震动的敏感性。此类上盖物业开发自带其特殊性和困难点。

①设计施工应提前对原有条件进行了解，避免因了解不充分，安排不合理导致后期项目运转过程出现卡壳和安全风险。如上案例，因盖上预留荷载限制，施工行车以及塔吊位置均受限，工程策划应提前考虑此部分影响；设计消防水池、化粪池位置、堆坡等均需要提前介入考虑。施工组织也合理利用原有条件，施工通道尽可能设置于永久消防车道处。

②设计施工应更加紧密的联系沟通，转换厚板、结构缝处理等均需要综合施工可行性、盖下实际情况进行不断调整、研究、比选，各维度进行评判。如上案例，转换厚板与盖板的脱缝经历过聚苯板被否定，水膜和砂层的可行性分析，钢梁吊钢板的成本分析，到最后邀请国内专家大师进行把关最终确定采用聚苯板方案。地铁车辆段与上部住宅开发同步进行，避免后期无效敲打亦是此类地块开发应思考的方向。

③合理的应急机制在此类项目显得尤为关键，区别于常规项目，原总包施工偏差，施工质量不可靠，预留条件变化等等均需要有快速准确的反馈通道。如上案例，在敲打完成后发现其中有一栋楼预留条件整体相对原设计图纸偏差2米多，个别柱子还出现板上预留插筋情况。发现问题后总包进行多次复测、邀请第三方测量单位进行盖下扫描、积极沟通地铁地保办及地铁设计单位进行复核处理，讨论处理方案后及时进行总平变更。

④合理的穿插以及不断调整的节点排布是保证按时完成首开的重要手段。设计阶段方案需要满足盖下结构复核、地保评估、超限专家会、相对常规项目的方案报地铁审批；施工阶段需要大体积混凝土浇筑专家会、施工方案地保评估等；现场敲打出现状况也需要及时对时间可行调整。及时调整时间安排，不断需要各条线进行补位、提速保证项目顺利进行。

⑤地铁上盖项目应思考利用不同的材料、工艺和方案达成项目的需求。比如可以考虑采用钢结构减轻结构荷载避免大范围转换梁的加固；亦可思考利用减隔振措施减轻对下部结构的影响。采用“卸载”的方式提高整个结构的安全性。