□文 /吳洪強(qiáng)
隨著我國(guó)城市軌道交通的不斷發(fā)展,大面積的進(jìn)行地下空間開(kāi)發(fā)已成為一種趨勢(shì),越來(lái)越多的地鐵車(chē)站及隧道緊鄰或位于重要的建(構(gòu))筑物下方。地鐵站施工過(guò)程中引起的地面沉降變形,會(huì)對(duì)臨近的建(構(gòu))筑物等正常使用和安全造成不同程度影響;尤其是臨近文物施工時(shí),需重點(diǎn)保護(hù)。本文以長(zhǎng)沙地鐵3號(hào)線四方坪站臨近金像廣場(chǎng)毛主席雕像文物為背景,施工中采取了有效措施,保證了工程建設(shè)臨近文物施工時(shí)的安全。
長(zhǎng)沙市軌道交通3號(hào)線一期工程四方坪站位于車(chē)站北路與三一大道交叉路口正下方,沿車(chē)站北路布置,南北走向,主體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)203.1m,標(biāo)準(zhǔn)段寬20.7m,采用明挖法施工,基坑埋深18~21.8m,頂板覆土厚約2.6~3.8m。車(chē)站兩端均為盾構(gòu)區(qū)間,車(chē)站為盾構(gòu)區(qū)間提供站內(nèi)過(guò)站條件。車(chē)站附屬結(jié)構(gòu)包括2個(gè)風(fēng)亭、4個(gè)出入口、2個(gè)人防預(yù)留通道口。附屬結(jié)構(gòu)除4號(hào)出入口暗挖段外均采用明挖法施工。
1號(hào)風(fēng)亭位于車(chē)站東南象限的金像廣場(chǎng)內(nèi),基坑深度約13.4m、寬度34m,基坑采用明挖順做法施工。圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用φ800mm@1000mm鉆孔樁+內(nèi)支撐體系,樁間采用φ800mm雙管旋噴樁止水帷幕,設(shè)兩道內(nèi)支撐,第一道支撐為鋼筋混凝土支撐,截面尺寸800mm×1000mm,第二道支撐為φ609mm鋼支撐。
湖南長(zhǎng)沙金像廣場(chǎng)位于長(zhǎng)沙車(chē)站北路與三一大道交會(huì)處,毛主席鍍金雕像矗立在金像廣場(chǎng)中央,距車(chē)站風(fēng)亭圍護(hù)結(jié)構(gòu)最近凈距離4m。毛主席雕像始建于1967年,2006年進(jìn)行了鍍金和修繕并配套修建了廣場(chǎng)。雕像和基座總高度為7.1m,表面裝飾采用“中國(guó)紅”花崗巖,已被長(zhǎng)沙市政府公布為不可移動(dòng)文物保護(hù)單位。見(jiàn)圖1和圖2。
圖1 四方坪站1號(hào)風(fēng)亭及毛主席雕像平面
圖2 毛主席雕像
風(fēng)亭施工對(duì)雕像安全造成重大隱患,如樁基、挖機(jī)等機(jī)械作業(yè),鋼筋籠吊裝等可能對(duì)雕像造成磕碰、損壞;冠梁施工、基坑開(kāi)挖等會(huì)對(duì)雕像基礎(chǔ)造成擾動(dòng),可能會(huì)造成雕像不均勻沉降,甚至傾斜;樁基、旋噴樁、土方開(kāi)挖等作業(yè)造成泥漿、水泥漿等污染雕像等。
針對(duì)風(fēng)亭近距離臨近毛主席雕像施工,通過(guò)圍護(hù)保護(hù)、隔離擾動(dòng)、預(yù)留注漿等技術(shù)確保雕像安全。
圍繞毛主席雕像四周設(shè)置I20a工字鋼。工字鋼間距0.8m,頂部高出雕像0.5m,埋置深度1m,內(nèi)側(cè)用φ20mm@500mm螺紋鋼焊接,外側(cè)面用金屬密目網(wǎng)全封閉,密目網(wǎng)外設(shè)置企業(yè)宣傳圖畫(huà)。
圍護(hù)保護(hù)施工工藝流程:
1)圍繞毛主席雕像基礎(chǔ)四周開(kāi)挖0.5m寬,深1m的基槽;
2)埋置工字鋼,保證預(yù)埋工字鋼深入基槽深度≮1 m,同時(shí)頂部高于毛主席雕像0.5m;
3)檢查工字鋼垂直度符合要求后,澆筑C20基礎(chǔ)混凝土;
4)工字鋼內(nèi)側(cè)用φ20mm@500mm螺紋鋼焊接連接,外側(cè)全斷面設(shè)置金屬密目網(wǎng)及企業(yè)宣傳圖畫(huà)。
圍護(hù)保護(hù)施工見(jiàn)圖3。
圖3 毛主席雕像圍護(hù)保護(hù)施工
貼近風(fēng)亭結(jié)構(gòu)一側(cè),距離毛主席雕像2m處設(shè)置雙排φ108mm@0.5m鋼管樁,根據(jù)地質(zhì)勘察資料及地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范,鋼管樁的深度進(jìn)入中風(fēng)化巖層深度≮0.5m,即樁長(zhǎng)約16~17m,大于風(fēng)亭基坑開(kāi)挖深度,樁身材料為鋼管,管內(nèi)灌注1∶1水泥砂漿,共布置鋼管樁90根。
鋼管樁的施工工藝流程。
1)測(cè)量放線。按照施工圖紙,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)放樁位。
2)鋼管樁施工。采用專(zhuān)用鉆機(jī)空氣潛孔錘鉆進(jìn),鋼管的連接采用焊接,在達(dá)到施工深度后,提出鉆具并清理孔內(nèi)沉渣。
3)灌注水泥砂漿。將注漿管下入孔底進(jìn)行灌漿,管內(nèi)灌滿砂漿后即完成注漿施工。
根據(jù)地質(zhì)勘察,毛主席雕像處地表及地基以下7 m范圍內(nèi)主要為雜填土和粉質(zhì)粘土,承載能力較差,易受擾動(dòng),造成地表不均勻沉降。為確保施工中雕像安全,在雕像發(fā)生不均勻沉降時(shí)采取及時(shí)有效的補(bǔ)救措施,在距離毛主席雕像1m處,貼近風(fēng)亭結(jié)構(gòu)側(cè)預(yù)留φ76mm@1000mm袖閥管,在施工中,一旦出現(xiàn)雕像沉降、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常,對(duì)雕像地基進(jìn)行注漿加固。
3.3.1 工藝流程
袖閥管施工工藝見(jiàn)圖4-圖6。
圖4 袖閥管注漿工藝流程
圖6 雕像保護(hù)剖面
1)鉆孔。采用套管護(hù)壁水沖法,鉆進(jìn)深度按設(shè)計(jì)的的注漿固結(jié)要求,施工中安排專(zhuān)人做好施工記錄,為后續(xù)注漿作業(yè)提供參考。
2)下管。首先根據(jù)引孔深度連接袖閥管,袖閥管上口露出地面20cm,將連接好的袖閥管下口用尖底封好;然后將袖閥管下入孔中,要確保袖閥管下到孔底。
3)洗孔。用高壓水對(duì)孔內(nèi)進(jìn)行清洗,減少孔內(nèi)沉渣和泥漿密度。
4)封口。在孔口周?chē)孛嬉韵?m范圍內(nèi)采用速凝水泥砂漿封堵,以防止注漿中冒漿現(xiàn)象的發(fā)生。
5)注漿。采取分段式注漿,開(kāi)口鋼管長(zhǎng)度根據(jù)注漿分段長(zhǎng)度確定。每段一般為0.6~1m。注漿施工中,每段完成后,向上或向下移動(dòng)一個(gè)步距的芯管長(zhǎng)度,采用提升設(shè)備移動(dòng)。每完成3~4m注漿長(zhǎng)度,要拆掉一節(jié)注漿芯管,注漿結(jié)束后,在注漿管上口蓋上悶蓋,以便于復(fù)注施工。
3.3.2 注漿材料及設(shè)備
1)注漿材料。單液水泥漿,采用P42.5普通硅酸鹽水泥,水灰比為0.5∶1~1∶1。
2)引孔設(shè)備。工程地質(zhì)鉆機(jī)配套管護(hù)壁或跟管鉆機(jī)。
3)注漿設(shè)備。ZBSB-70-11/5-7.5型注漿泵及配套注漿系統(tǒng)和制漿設(shè)備。
4)注漿管。采用單向袖閥管。
在毛主席雕像四周設(shè)置4個(gè)沉降和傾斜監(jiān)測(cè)點(diǎn),以便雕像沉降和傾斜監(jiān)測(cè),同時(shí)檢測(cè)周?chē)馏w位移情況。毛主席雕像擴(kuò)大基礎(chǔ)的四個(gè)角方向埋設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),錨入地下基礎(chǔ)0.5m,地面以上留置5cm。在施工中,加強(qiáng)監(jiān)測(cè),每天監(jiān)測(cè)兩次,將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)反饋。
金像廣場(chǎng)毛主席雕像屬于湖南省省級(jí)重點(diǎn)保護(hù)文物,在施工過(guò)程中嚴(yán)格按照既定的方案對(duì)雕像實(shí)施保護(hù),取得了良好效果?!酢?/p>
[1]陳志華,李 楠.地鐵站施工對(duì)鄰近文物建筑的影響研究[J].路基工程,2016,(3):65-68.