王 义
(武汉地铁集团有限公司,湖北 武汉 430000)
南京某地铁站位于城市中心地区,东西向布置于汉中路和中山东路路中,横跨中山南路,与已经运营的1号线T形换乘。车站总长度(净)为414.4 m,总宽度(净)中间为21.6 m。车站主体围护结构采用φ800 mm钻孔咬合桩和φ1 000 mm钻孔灌注桩,受交通和施工空间影响,车站施工采用盖挖顺作法进行。
车站布置于汉中路与中山东路路中,路面交通流量非常大,施工空间狭小,周边商业发达,长时间施工占道阻断交通,会对周边居民和商业造成很大的影响和损失。根据市政府提出的南京地铁建设期间“保大树、保交通”的理念及南京市交管局批准实施的车站交通疏解方案中保东西双向四车道的交通通行能力的要求,车站设计方案为盖挖顺作法施工。通过在基坑上方铺设贝雷梁等构件快速形成临时路面系统,不仅能确保东西向四车道的通行能力,还确保了车站在路面体系的掩盖下进行顺作施工。
按照车站交通疏解方案,本次临时路面体系的桥面车道分两部分,一部分宽10 m,作为交通疏解的车站,按照城市—A级荷载设计;另一部分宽3.5 m,作为车站主体结构施工期间的施工便道,按照城市—A级荷载设计。
设计荷载:城市─A级荷载,均布荷载10.0 kN/m,集中荷载300 kN;
机动车道:双向四车道,每车道3.5 m;
便桥最大计算跨径:28.3 m(端头盾构井)。
临时路面体系钢便桥主梁采用“321”桁架(100型贝雷梁),沿车站横向布置,车辆沿结构纵向行驶。每榀贝雷梁之间的横向间距为900 mm,两端架在围护桩冠梁顶面,在贝雷梁顶面沿车站横向每200 mm间隔设置1根16号槽钢和1根16号工字钢作为纵向分配梁,纵向梁上铺设6 mm厚的花纹钢板作为桥面板,钢板与分配梁及贝雷梁三者之间通过螺栓上下固定,螺栓孔沿基坑纵向设置在每张钢板中部和两张钢板接缝两侧位置,两张钢板之间采用间隔焊接。设计临时路面体系如图1所示,其中第一道φ609,t=12 mm钢管支撑;第二道φ609,t=16 mm钢管支撑;第三道φ609,t=16 mm钢管支撑;第四道φ609,t=16 mm钢管支撑。
在满足东西向汉中路和中山东路双向四车道通行能力的情况下,临时路面的施工结合4次交通疏解方案分阶段实施,即路面体系施工2次,结构施工完毕后拆除临时路面体系2次。车站施工受交通疏解的影响,需要倒边进行围护结构及贝雷梁路面体系的施工,并且要保证大圆盘东西两段倒边的开始与结束时间一致。临时路面体系施工步序为四步:1)围挡北侧路面,施工北侧围护结构和中间立柱桩,架设北半幅临时路面体系钢便桥。2)围挡南侧路面,施工南侧围护结构,架设南半幅临时路面体系钢便桥,封闭基坑,施工主体结构。3)拆除南半幅钢便桥,恢复南侧路面。4)拆除北半幅钢便桥,全面恢复路面交通。具体见图2。
图1 临时路面体系横断面图(单位:mm)
图2 临时路面体系施工步序图
车站东段由于地质条件较差且采用盖挖顺作法施工,出土能力受限,致使钢支撑架设不及时,基坑无支撑状态暴露时间较长,时空效应明显,各项监测数据均有超标,其中深层土体位移最大值30.2 mm,建筑物最大沉降 46.7 mm,管线沉降 24.4 mm,地表累计沉降36.5 mm。临时路面体系钢便桥在通车前进行了动载试验,在整个施工过程中无明显变形,监测结果显示:弦杆最大压应力99 MPa,弦杆最大拉应力81 MPa,腹杆最大应力为112 MPa,均小于设计允许应力值260 MPa,跨中最大沉降为7.7 mm,满足设计要求。
1)地铁工程在城市中心地区施工时往往会受到交通和施工场地的种种限制,临时路面体系钢便桥是解决地铁施工此类问题的非常有效的手段,临时路面体系在南京地铁车站的成功应用和实践经验对今后同类地铁工程实施具有实际意义,值得大力推广。
2)从东段基坑开挖到结构封顶期间所取得的监测数据来看,主要监控项目累计监测数据均有超标。建议在今后环境保护要求较高的地区修建地下车站时可在安全可靠、造价经济合理的情况下适当增加围护结构的刚度、减少竖向支撑的层数和倒撑次数,对加快施工进度、减少和控制坑周地层位移以及保护环境会起到更好的作用。
[1] 秦海燕,刘云亮.深圳地铁科学馆车站的设计与施工技术[J].施工技术,2006,35(7):84-86.
[2] GB 50157-2003,地铁设计规范[S].
[3] 喻忠权.装配式公路钢桥使用手册[M].北京:交通部交通战备办公室,1998.
[4] CJJ 77-98,城市桥梁设计荷载标准[S].