车站主体结构与区间盾构同步施工技术

车站主体结构与区间盾构同步施工技术

袁航飞

（中交城市投资控股有限公司，广东广州，510300）

摘要：目前我国经济和社会快速发展，国内市政建设、轨道交通行业发展也十分迅猛。车站主体与内部结构、附属结构同步实施是降低工程施工成本、减少二次投入、人员和设备合理化调配的优选方案，同时也是综合进度较优的方案，这在常规地铁项目先主体后附属，先主体封顶后内部的施工方案有较大不同之处。工区项目部的末端管控措施与沟通、协调机制构建，特别是应急机制的构建贯穿整个施工过程，需要高度重视资源匹配，这是地铁项目建设的重要特点。

关键词：盾构施工；同步施工；

引言

工程成功地利用导台远距离始发盾构机，解决了盾构始发下穿既有运营地铁车站的难题，为有类似工况的盾构机始发提供了宝贵的施工经验。地铁车站以及隧道内部二氧化碳浓度较高，地下水丰富，并含有大量侵蚀性离子，这些因素均会对地铁结构产生影响。此外，地铁建成投入运营后，会产生较强的杂散电流，对于地铁结构的钢构件会产生腐蚀作用，降低地铁结构强度。考虑到影响地铁结构耐久性的因素较为复杂，因此，在设计中必须把握主体结构及围护结构设计等关键点，从而提高地铁结构的耐久性。

1主体结构与盾构施工同步实施方案

1.1主体结构施工方案

地铁车站主体结构施工主要考虑如下因素：一是车站分段和施工时序问题，由于车站采用超筋结构方案，整个车站没有伸缩缝和沉降缝，施工分段长度和时序特别重要，经过本项目实践验证，分段长度在１８ｍ～２２ｍ以内较合理，车站后期产生的温度裂缝较少。二是车站周边环形通道设置，主要考虑车站主体结构垂直起重吊装工作量大、运输车辆和人员干扰大等特点，吊装位置与通行能力必须同时具备为前提。三是从项目成本管理、安全管理考虑，吊装设备的选择以固定式群吊方案为主、移动式吊装设备为辅。四是车站内部结构、夹层板、隔墙、轨顶风道等能与主体结构同步实施的项目，调整为与主体结构同步实施，减少车站内部结构二期工程量。五是车站附属性结构复杂，实体工程量小，构件多，耗费的人力、物力较大，尽量考虑与主体结构同步实施，减少二次开挖和人员的二次进场实施。六是车站主体结构支架体系的选择，主要有盘扣式支架、碗扣式支架两种，从综合成本考虑和安全考虑，首选盘扣式支架体系，但针对一些特殊结构（如出入口斜坡段），则选用碗扣式支架系灵活处理。

1.2门字架施工方案

门字架立柱之间宽度为6.22米，净高为5米，可以满足盾构机组装调试的空间。因紧临车站扩大端和标准段之间，盾构机到边墙的距离不能满足门字架外侧立柱安装空间要求，利用边墙代替外侧立柱，采用单柱形式的7字架，主体结构侧墙采用预埋钢板+牛腿形式。在主体结构负二层侧墙钢筋绑扎时需提前预埋7字架预埋钢板，门字架钢横梁采用双拼36b槽钢，门字架立柱采用双拼22a槽钢,立柱脚采用钢板进行加固，门子架横梁端部与立柱上部采用槽钢进行连接加固，防止门架变形，门架立柱之间纵向采用槽钢设置剪刀撑进行贯通连接，增加架体的稳定性。为了保证结构中板施工后门字架拆除，门子架钢横梁顶部设置工字钢纵向贯通连接，工字钢中部脚手架立杆。其余部位按照扣件式脚手架进行布置。构造大样如图1所示。为确保科丰路站门字架（七字架）焊接质量符合设计及规范要求，施工安装前委托有资质的单位对加工试件进行焊缝探伤检测，检测门字架焊缝共7条，焊缝未发现存在内部缺陷超标，焊缝质量满足GB50205-2020标准Ⅲ级以上要求，符合设计要求。

图17字架横断面图

1.3侧墙支撑体系

标准段侧墙采用大钢模支撑体系，面板采用5mm厚钢板，竖肋为8#槽钢，横肋采用双10#槽钢；竖肋两端水平间距为约330mm，中间水平间距为667mm，第一道横背楞距模板下端250mm，其余间距约为1000mm。两块模板之间采用M16螺栓连接，保证模板的整体性，使模板受力合理、可靠。大钢模采用三脚架斜撑支撑，斜撑立杆为14a＃槽钢、主斜撑为12＃槽钢、其余斜撑为10＃槽钢，大模板底部采用预埋φ25mm地脚螺栓进行连接，支架后支座采用调节螺栓进行左右调节，调节螺栓与底板顶面之间，采用I28a工字钢找平，工字钢采用两侧插筋进行固定，避免工字钢左右晃动，插筋沿工字钢方向间距2000mm设置。单块模板背后设置三道三角支架，4.5m高单块模板重约825.9kg，1.5m高单块模板重约305.6kg，1m高单块模板重约238.7kg，单个三角支架重约680kg，根据模板及支架组合情况，模板及支架组装完成后最重约3.1t，施工过程中可采用塔吊或16T龙门吊进行吊运，局部采用50T汽车吊进行吊运。

1.4优化地铁结构构造设计

在地铁结构构造设计方面，从耐久性角度考虑，需要在确保设计效果的基础上最大限度地优化地铁结构构造设计。具体而言，需要考虑以下几方面：（1）在地铁结构构造设计上，要充分确保构件的均匀性，尽可能减少棱角，从而有效控制混凝土结构的荷载应力与收缩应力。由于地铁结构通常为长条形结构，因此，需要合理设计纵向钢筋的布设，同时，要根据地下环境以及项目设计要求合理确定混凝土保护层厚度，从而确保混凝土结构耐久性。（2）在地铁结构各部分构件设计上，要确保构件形态的合理性，尽可能地避免构件附近出现有害物质或地下水聚集，若有必要应做好排水设计。（3）要考虑到当地铁局部结构被破坏后整体结构的耐久性，尤其是易受到侵蚀的局部结构，应尽可能弱化这部分结构与整体结构的关联性，从而确保地铁整体结构的耐久性。

2盾构接收施工控制措施

通过上述数值分析，最终确定采用先施作底板及中板后，分别进行左右线盾构出洞施工。实际盾构接收过程中需要加强以下几点控制措施：1）控制接收端端头加固质量。盾构端头加固采用地面φ800mm@600mm双重管旋喷桩加固，加固长度为8m，加固宽度为盾构外径两侧3m、底部3m、顶部3m。当桩体强度达到检测要求时，根据图纸设计要求，随机抽取2根桩每根桩3点进行检测。2）确保接收端混凝土结构达到强度要求。盾构接收前提条件需保证中板及侧墙混凝土浇筑后及时养护到位，经强度检测合格后才可拆除模板支架，为盾构接收提供工作空间。3）盾构接收过程中加强监测点的布设及监测频次。在按照原有监测方案进行监测点布设的同时，还需在接收端结构（第一流水段）临空面新增监测点的布设，以监测盾构出洞过程中对接收端结构的水平位移的影响。

结语

随着盾构法在城市建设中的广泛应用，工程建设者会遇到越来越多的非常规盾构接收方法，侧墙利用大钢模整体安装，减少模板接缝，有效控制了模板拼装变形，中顶板及梁采用木胶合板做底模，工字钢及方木做主次楞，盘扣式支架支撑的组合体系，可保证主体大体积混凝土浇筑安全快速、无变形，混凝土外观质量良好，有很大的推广价值。因此可根据实际施工条件对不同工况进行数值模拟分析比选，确定方案后应制定严密的施工方案及安全保证措施，确保盾构的安全顺利接收。施工效果达到了预期的目的；提前提供盾构机下井空间，加快盾构机安装调试工作，提前完成盾构始发节点目标。

参考文献

[1]胡俊杰.地铁盾构施工安全风险管理与控制措施[J].交通世界,2022(Z2):75-76.

[2]和伟.地铁盾构施工隧道内平面控制网建立方法分析[J].中国设备工程,2021(24):246-247.

[3]周鑫.地铁盾构施工穿越既有铁路预加固施工技术研究[J].交通世界,2021(33):83-84.