王 聰

中鐵五局集團(tuán)成都工程有限責(zé)任公司

1 工程概況

由中鐵五局集團(tuán)承建的成都軌道交通9號(hào)線孵化園站與既有1號(hào)線孵化園站采用既有線站廳層擴(kuò)建的方式連通，施工過(guò)程中需要對(duì)既有1號(hào)線站廳層擴(kuò)建，并破除部分既有結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)1號(hào)線、9號(hào)線的連通。既有1號(hào)線孵化園站為地下兩側(cè)雙跨單柱結(jié)構(gòu)，施工時(shí)為放坡開(kāi)挖，車站底板埋深約13m，底板下設(shè)抗拔樁，側(cè)墻未預(yù)留接駁條件。換乘節(jié)點(diǎn)實(shí)施改造的開(kāi)挖深度約6m，位于地下水位以上，破除范圍主要包括：1號(hào)線站廳層?xùn)|、西兩側(cè)側(cè)墻75.4m，A、C出入口部分側(cè)墻27.75m，B出入口（侵入擴(kuò)挖層需整體破除）。

目前既有1號(hào)線處于運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，既有結(jié)構(gòu)的破除施工勢(shì)必對(duì)既有結(jié)構(gòu)的安全性產(chǎn)生影響，同時(shí)站廳層擴(kuò)建也會(huì)進(jìn)一步加大對(duì)既有1號(hào)線的影響，如何保障既有結(jié)構(gòu)的安全和降低接駁施工對(duì)地鐵運(yùn)行的影響是連通接駁施工中的一個(gè)重難點(diǎn)問(wèn)題。施工中采用全封閉隔離防護(hù)、靜力切割+人工鑿除、新建柱及C型梁進(jìn)行托換、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的施工方法。經(jīng)過(guò)成都軌道交通9號(hào)線孵化園站換乘節(jié)點(diǎn)接駁的施工實(shí)踐，保障了既有線的運(yùn)營(yíng)正常，確保了既有結(jié)構(gòu)的安全，保證了施工安全和工程質(zhì)量。圖1為孵化園站換乘節(jié)點(diǎn)接駁立面示意圖。

圖1 孵化園站換乘節(jié)點(diǎn)接駁立面示意圖（單位：mm）

2 工藝原理

本工法的原理就是先對(duì)既有1號(hào)線車站兩側(cè)土方進(jìn)行同步卸載，揭露既有側(cè)墻結(jié)構(gòu)，同時(shí)在既有1號(hào)線站內(nèi)進(jìn)行封閉打圍防護(hù)，施工防汛墻，減少施工粉塵進(jìn)入運(yùn)營(yíng)客流區(qū)，并保證防汛安全。開(kāi)挖到位后實(shí)施換乘節(jié)點(diǎn)擴(kuò)廳層結(jié)構(gòu)底板，再利用繩鋸靜力切割實(shí)施立柱位置既有側(cè)墻的開(kāi)孔[1]，實(shí)施新建立柱和托換C型梁與既有側(cè)墻內(nèi)暗柱和頂板進(jìn)行有效連接，待達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后形成受力轉(zhuǎn)換，再破除立柱之間側(cè)墻，實(shí)施剩余托換C型梁和擴(kuò)停層頂板，形成全部受力轉(zhuǎn)換。本工法施工工藝簡(jiǎn)單、施工方便，有效控制了揚(yáng)塵和噪聲影響，保障了既有線的正常運(yùn)營(yíng)，同時(shí)保證了既有結(jié)構(gòu)的安全。

3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 站廳層封閉打圍

封閉圍擋立桿采用100mm×100mm的方鋼間距2m布置，方剛底部采用膨脹螺栓固定在中板上，在立桿上設(shè)置4道50mm×50mm的方鋼，上下各一道，中間設(shè)2道，方鋼外側(cè)設(shè)置硅鈣板+阻燃板，A級(jí)阻燃材料，耐火極限≮4h，硅鈣板與角鋼采用螺栓連接（水平每0.5m設(shè)置一個(gè)螺栓），鋼架周邊采用密封膠密封，通過(guò)該隔斷有效起到防火、防煙、防塵及隔音的效果。并緊鄰鋼架磚砌1.2m高擋水墻，在側(cè)墻底部鋪設(shè)土工布，其上方鋪設(shè)WVA/ECB塑料防水板，土工布及塑料防水板在靠近擋水墻一側(cè)上反1 m，通過(guò)該措施有效起到防水的效果，確保破除施工過(guò)程中施工廢水不會(huì)進(jìn)入既有1號(hào)線車站內(nèi)對(duì)車站造成影響。具體如圖2所示。

圖2 站廳層改造封閉圍擋現(xiàn)場(chǎng)圖

3.2 土方開(kāi)挖、基礎(chǔ)注漿加固及底板、底梁施工

1號(hào)線車站頂板覆土放坡卸載，根據(jù)既有1號(hào)線圖紙，既有線頂板上路面覆土厚度約0.5m，為確保既有1號(hào)線頂板防水層不被破壞，卸載采用機(jī)械破除路面、人工清理方式進(jìn)行卸載。

既有1號(hào)線擴(kuò)廳段基坑開(kāi)挖深度約6m，為減少開(kāi)挖機(jī)械對(duì)既有線結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)，既有1號(hào)線車站擴(kuò)廳層兩側(cè)2m范圍內(nèi)采用人工開(kāi)挖，汽車吊垂直起吊倒土斗的方式進(jìn)行垂直出土，2m范圍外采用機(jī)械放坡開(kāi)挖?；娱_(kāi)挖施工遵循“分段、分層、對(duì)稱、平衡、快速開(kāi)挖、快速支撐、快速施工”的原則，充分利用時(shí)空效應(yīng)，減少變形量，同時(shí)為保證基坑開(kāi)挖期間地鐵既有線路車站不發(fā)生側(cè)向位移，施工期間兩側(cè)基坑同步開(kāi)挖，保證既有車站結(jié)構(gòu)兩側(cè)土壓力卸載平衡。并從開(kāi)挖開(kāi)始，采用了全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)不斷地監(jiān)測(cè)既有車站結(jié)構(gòu)隆沉、結(jié)構(gòu)位移、軌道幾何變形、軌道隆沉、地下水位等。一旦發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停止開(kāi)挖，通知業(yè)主、設(shè)計(jì)等相關(guān)單位商討處理措施。

既有1號(hào)線車站兩側(cè)擴(kuò)廳層開(kāi)挖到位后需對(duì)基地土體進(jìn)行注漿加固施工，注漿施工采用塑料材質(zhì)袖閥管進(jìn)行注漿，注漿深度9.4m，注漿采用跟蹤注漿技術(shù)，便于在施工過(guò)程中跟蹤注漿，并每次注漿后及時(shí)沖洗袖閥管，以便下次注漿使用。注漿管采用Φ25、t=3.25mm袖閥管，間距1500mm×1500mm。注漿漿液為普通水泥漿液，通過(guò)試驗(yàn)確定參數(shù)：水泥漿液水灰比為0.8：1~1：1，注漿壓力方面，采用0.2MPa~0.4MPa注漿孔，采用Φ48鉆頭鉆進(jìn)。注漿孔布置時(shí)為保證注漿孔打設(shè)不對(duì)既有線結(jié)構(gòu)影響，距離既有1號(hào)線車站2m、距離9號(hào)線圍護(hù)樁外邊線0.5m。注漿孔打設(shè)完成后將注漿袖閥管沿鉆頭中心放入孔中，注漿管放入完成后再拔出鉆頭[2]。

注漿加固完成后及時(shí)施作墊層及防水、然后施作底板、底梁，新建擴(kuò)廳層底板采用新建梁連接底梁通過(guò)植入抗剪化學(xué)錨栓與既有1號(hào)線側(cè)墻進(jìn)行連接，化學(xué)錨栓采用M16×190mm，間距300mm×300mm M16，鉆孔孔徑為Φ18mm，植筋膠采用A級(jí)改性環(huán)氧類和改性乙烯基酯類材料。

3.3 側(cè)墻開(kāi)孔、新建立柱及托換C型梁施工

首先對(duì)在既有暗柱兩側(cè)各1.1m范圍或新建立柱3m范圍靜力破除側(cè)墻下部3.25m高側(cè)墻，并采用風(fēng)鎬破除上部0.5m范圍側(cè)墻，風(fēng)鎬破除部分保留既有側(cè)墻鋼筋，新建擴(kuò)廳層頂板采用托換C型梁相連，連接時(shí)新舊混凝土結(jié)合面鑿毛拉槽、洗凈晾干，噴涂環(huán)氧砂漿，剔出的既有側(cè)墻鋼筋錨入托換C型梁與新建立柱內(nèi)，在既有暗柱外墻面植入Φ18mm螺紋鋼筋，并剝除暗柱兩側(cè)箍筋與新建柱箍筋焊接為閉合箍筋，使新舊柱連接為整體。

待新建立柱及托換C型梁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，按3m一組對(duì)剩余側(cè)墻進(jìn)行開(kāi)孔，連接剩余托換C型梁和實(shí)施擴(kuò)廳結(jié)構(gòu)頂板，至此，換乘節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)及1號(hào)線改造施工完成，形成全部不受力轉(zhuǎn)換。破除遵循由外向內(nèi)，由上至下的順序進(jìn)行破除。既有1號(hào)線側(cè)墻破除深度為550mm，分塊尺寸為500mm×500mm；應(yīng)按照拆除結(jié)構(gòu)荷載進(jìn)行起重設(shè)備配置。每塊切割大小原則上不超過(guò)0.5t，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整單塊混凝土切割大小。繩鋸切割前對(duì)欲拆除部分混凝土結(jié)構(gòu)先采用直徑5cm水鉆鉆孔，穿鋼絲繩進(jìn)行防墜落加固。吊裝設(shè)備就位后開(kāi)始切割，為減少對(duì)既有1號(hào)線運(yùn)營(yíng)影響，風(fēng)鎬破除施工均安排在夜間地鐵停運(yùn)后實(shí)施。分塊切割完成的側(cè)墻混凝土，采用5t叉車將混凝土塊拉出，采用吊車吊出施工現(xiàn)場(chǎng)。圖3為新建立柱范圍開(kāi)孔立面示意圖。

圖3 新建立柱范圍開(kāi)孔立面示意圖（單位：mm）

3.4 新舊結(jié)構(gòu)防水處理

換乘節(jié)點(diǎn)防水施工采用搭接+注漿處理，搭接長(zhǎng)度為500mm。在新建底梁及托換梁與既有結(jié)構(gòu)連接處，鋪設(shè)兩道遇水膨脹止水條，并按設(shè)計(jì)要求預(yù)埋注漿管及導(dǎo)管；新舊結(jié)構(gòu)頂板采用外包防水卷材和涂料與既有1號(hào)線車站頂板上方防水卷材進(jìn)行搭接，由于采用了C型外包既有結(jié)構(gòu)形式設(shè)置，最大化減少了后期滲漏水質(zhì)量問(wèn)題。注漿管采用可重復(fù)注漿管，用管扣件固定在施工縫表面距離結(jié)構(gòu)背水面25cm位置，固定間距20cm~30cm設(shè)置2道，沿施工縫通長(zhǎng)設(shè)置，注漿管與施工縫表面密貼，嚴(yán)禁出現(xiàn)空鼓，注漿管采用搭接法進(jìn)行連接，有效搭接長(zhǎng)度不小于2cm。漿管每5m~6m間距引出一根注漿導(dǎo)管，利用注漿導(dǎo)管進(jìn)行注漿，使?jié){液從注漿管孔隙內(nèi)均勻滲出，填充嵌縫膠到迎水面之間范圍內(nèi)的空隙，達(dá)到止水的目的。注漿液采用普通PO.42.5水泥漿漿液，注漿參數(shù)：水泥漿液水灰比0.8∶1~1∶1（每立方用量：水756kg，水泥756kg），注漿壓力為0.1MPa~0.3MPa。

4 結(jié)束語(yǔ)

既有地鐵車站與新建換乘節(jié)點(diǎn)接駁改造施工過(guò)程中法，沒(méi)有發(fā)生過(guò)一起安全事故和質(zhì)量事故，保證了施工安全和質(zhì)量。與傳統(tǒng)人工破除施工工法相比，采用該施工工法減少了人工投入，節(jié)約了人力，提高施工效率，加快施工進(jìn)度，縮短工期3個(gè)月，降低施工成本，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

此外，既有地鐵車站與新建換乘節(jié)點(diǎn)接駁改造施工工法，利用在既有線站廳內(nèi)安裝全封閉隔離防護(hù)，保證了既有線的運(yùn)營(yíng)不受影響。施工工藝中很好地將金剛石繩鋸靜力切割、金剛水鉆相結(jié)合，有效降低了施工噪聲、減少了粉塵。采用的新建柱及C型梁進(jìn)行受力托換，可以最大程度上保存已有結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，保證了施工安全和工程質(zhì)量取得了良好的社會(huì)效益。