盧 為 杰
(上海申通地鐵集團有限公司,上海 200000)
流水作業(yè)施工把勞動對象的施工過程劃分為若干工序或操作過程,每個工序或操作過程分別由按工藝原則建立的專業(yè)班組來施工,把勞動對象劃分成勞動量大致相等的若干施工段,每個作業(yè)班組按照一定的施工順序依次地、連續(xù)地由一個施工段轉(zhuǎn)移到下一個施工段,不斷地完成同類施工。流水作業(yè)法因具有資源用量均衡、專業(yè)隊施工連續(xù)、工作面利用充分和工期適中等優(yōu)點在工程施工中被廣泛采用[1-4],在地鐵車站多基坑施工中通過流水作業(yè),提高施工效率。由于地鐵車站施工大都位于城市中心位置,施工場地狹小,周邊交通組織復(fù)雜,合理利用有限的施工場地,布置機械設(shè)備,同時組織流水作業(yè)施工部署,可以加快施工進度,減少基坑開挖暴露面積,有效地進行基坑結(jié)構(gòu)回筑,控制基坑變形。
東新路站位于普陀區(qū)武寧路下方,車站北側(cè)為凱旋東路,道路上方為軌道交通3號,4號線、內(nèi)環(huán)高架,車站中部東新路與武寧路垂直相交,車站南側(cè)為蘇州河。東新路站為地下二層一島一側(cè)式站臺車站,雙柱三跨結(jié)構(gòu)。車站長470 m寬28.56 m,車站主體標準段埋深18.86 m,工程地質(zhì)及開挖方式見表1。
表1 基坑工程地質(zhì)及開挖方式
施工期間必須保證主干路武寧路與東新路上的正常通行,因此主體結(jié)構(gòu)須考慮分段實施方案,沿線路方向由北向南分基坑為A1~A5五區(qū),見圖1,進行分坑流水作業(yè)。根據(jù)總工期及車站結(jié)構(gòu)分區(qū)籌劃,主體先完成A3基坑的基坑開挖和主體結(jié)構(gòu)封頂后,進行管線遷改、東新路道路恢復(fù)通行,再進行A1,A5基坑施工,最后進行A2和A4區(qū)的主體結(jié)構(gòu)施工。
按照結(jié)構(gòu)設(shè)置的施工縫劃分基坑開挖段,共分為20個開挖段,見圖2,平均每個分段長28 m。車站底板厚度為1.3 m,根據(jù)流水施工項目采取基坑底板施工開挖一個澆搗一個,一方面可以緩解混凝土的供求,降低生產(chǎn)成本;另一方面把大體積混凝土澆搗分成幾塊,可以降低大面積的混凝土澆搗中產(chǎn)生的質(zhì)量問題,提高工程質(zhì)量。
基坑設(shè)計五道支撐,首道撐為鋼筋混凝土撐,第二道~第五道采用鋼支撐?;娱_挖以A1基坑為例,A1基坑長135 m,寬22 m。車站主體基坑安排2個開挖工作面開挖,每個開挖工作面擬投入1套基坑開挖設(shè)備,采用50 t履帶式吊機配1.2 m3的蚌式抓斗垂直抓土裝車?;拥谝?、二層土方開挖施工進度指標為800 m3/(d·套),基坑第三層~第七 層土方開挖施工進度指標為500 m3/(d·套)。
土方開挖時采用水平分段,開挖第一、二層土,每小段開挖長度不超過4根支撐12 m的距離,在第三道~五道支撐的土層開挖中,每小段長度一般不超過2根支撐6 m的距離,從挖好小段土方到安裝好該小段的支撐并施加預(yù)應(yīng)力的總時間應(yīng)控制在16 h內(nèi),每段放坡采用1∶1.5坡度。土方開挖采用豎向分層,豎向分層厚度為支撐豎向間距,在開挖過程中隨時掌握開挖深度與支撐位置的關(guān)系,嚴禁出現(xiàn)超挖回填現(xiàn)象。因第一層~第三層土方開挖涉及②3粉質(zhì)砂土層,若采用放縱坡方式開挖不利于縱坡穩(wěn)定,因此第一層~第三層土方采用逐層開挖的方式,不放置縱坡。為保證開挖后結(jié)構(gòu)施工流水作業(yè),在第四層、第五層土方開挖可采取放縱坡方式,縱向放坡坡度采用1∶3坡度,同時第五層放坡平臺須保證4根鋼支撐12 m的寬度,開挖示意圖見圖3。
土方開挖至離坑底1 m左右時,即設(shè)置標高控制樁,以水準儀嚴密控制開挖深度。當(dāng)挖至離設(shè)計坑底標高30 cm時,須按誘導(dǎo)縫或施工縫的設(shè)計位置,在規(guī)定的時間內(nèi),采用人工挖土修坡的方法平整基坑,不得超挖與擾動基底土,如有超挖時不得填土,只能回填黃砂。人工挖到設(shè)計坑底高程后,及時分塊分段澆搗混凝土墊層以減少坑底土體回彈,并對地下墻圍護起一定支撐作用以減少地下墻的水平位移,圖4展示了實際開挖場景。
現(xiàn)場結(jié)構(gòu)施工班組主要有木工、鋼筋工、泥工班組等,各班組輪流作業(yè),每一個標段側(cè)墻施工共采用了2套大鋼模,1套施工、1套養(yǎng)護。前一工序為后一工序開辟工作面,避免產(chǎn)生窩工現(xiàn)象。車站底板鋼筋施工時不拆除鋼支撐,待底板達到養(yǎng)護齡期再拆除支撐,拆撐時須密切監(jiān)測基坑圍護地墻的變形情況。立柱及側(cè)墻施工可同時進行,立柱采用定型化鋼模,側(cè)墻采用大鋼模,側(cè)墻模板拆除后,保護好立柱側(cè)墻即可開始施工中板。
以A5段結(jié)構(gòu)施工為例,由于標18段正面對應(yīng)周邊老舊房屋,因此先確保該段結(jié)構(gòu)施工完成。結(jié)構(gòu)施工按照標18段,標17、南端頭井、標16、標15的施工順序安排,2019年10月3日的流水作業(yè)施工場景,標15段進行土方開挖,標16段進行底板鋼筋綁扎施工,標17段底板完成澆筑并進行養(yǎng)護,標18段開始進行負二層側(cè)墻鋼筋綁扎和模板安裝。最終標18段于11月11日完成頂板澆筑,標17段11月14日完成頂板澆筑,端頭井11月16日完成澆筑,最后標15段11月24日完成澆筑。各標段及時封頂進而主體結(jié)構(gòu)受力,可最大限度減少周邊房屋的沉降。
當(dāng)A5區(qū)標15段在10月6日進行最后一塊底板施工完成時,A4區(qū)開始了基坑降水及圈梁支撐的施工并為開挖做準備,當(dāng)A5區(qū)標18段完成第一塊中板施工時,基坑變形和沉降監(jiān)測值趨于穩(wěn)定,滿足周邊環(huán)境安全后,A4區(qū)開始土方開挖。由于施工場地狹小,A4,A5區(qū)施工土方開挖及結(jié)構(gòu)施工交叉,棧橋面不能堆積過多的鋼筋材料,因而須計算每日鋼筋用量,完成鋼筋制作后通過轉(zhuǎn)運過路口,進而全部吊裝入基坑。施工棧橋10 m寬,僅能并排停放兩輛工程機械車,A5基坑的吊裝作業(yè)占據(jù)棧橋面影響A4基坑土方作業(yè)時土方車的進出。根據(jù)有限的場地條件,在側(cè)邊圍擋處增設(shè)3號門,A4基坑圍擋設(shè)臨時移動門,土方車從3號門倒車進入A4施工場地,載土后再從1號門駛出,2號門則專門用于吊車及混凝土泵車等的運輸,由此保證兩個基坑作業(yè)不受相互影響,場地布局及交通組織見圖5。
本文簡述了流水作業(yè)在地鐵基坑工程中的應(yīng)用,流水作業(yè)法的開展使得基坑施工效率大大提高,在前道工序的施工中積極為下道工序提供工作面,有利于不同的工序同時展開,組織施工有條不紊,既保證了工程質(zhì)量,又保障了工程進度,還有效地控制了工程生產(chǎn)成本。值得注意的是,由于流水施工中存在較多交叉作業(yè),土方開挖、地墻鑿毛作業(yè)、支撐架設(shè)、材料吊裝、鋼筋綁扎等多工種同時作業(yè),立體交叉多,對安全管理提出了更高要求,應(yīng)服從現(xiàn)場統(tǒng)一指揮,保障施工安全。