“站、桥、地下室”合一的高铁站房复杂结构施工工艺

王 磊

中铁建工集团有限公司广州分公司 广东 广州 511400

1 工程概况

珠海站为广珠城际快速轨道交通工程的终到站，采用“站桥合一”的结构形式（图1），桥梁结构承台基础位于地下室结构下方，桥梁墩柱穿过2层地下室结构，五柱门式桥梁盖梁于＋8.615 m标高置于地下室结构上方。站台无柱雨篷钢结构支座设于与桥梁盖梁连接的纵向通长劲性转换梁上。站房东西设备夹层为2层混凝土框架结构，顶板标高同盖梁顶标高＋8.615 m。站厅范围内吊顶钢结构为钢管桁架，支座设于桥梁盖梁上。

图1 “站桥合一”结构形式

2 地下室、站房结构与桥梁结构的相互关系

1）桥梁承台与地下室底板结构相互关系：桥梁承台位于地下室底板底标高下3 m，承台高度4 m，承台上部1 m与地下室底板重叠。

2）桥梁墩柱盖梁与地下室框架结构相互关系：桥梁墩柱上穿地下室2层结构至＋8.615 m标高，桥梁盖梁位于地下室结构上方。

3）轨道梁、站台梁与地下室框架结构相互关系：轨道梁、站台梁结构支座均设于桥梁盖梁上，梁体均位于地下室结构上方；轨道梁为预制混凝土箱梁，站台梁为现浇混凝土箱梁。

4）雨篷钢结构转换梁与桥梁盖梁相互关系：雨篷钢结构转换梁为钢骨劲性混凝土梁，梁内钢骨穿过桥梁盖梁端部（图2）。

图2 雨篷转换梁穿过桥梁盖梁

5）雨篷钢结构与轨道梁、站台梁相互关系：雨篷钢结构为整跨拱形钢箱梁，位于轨道梁及站台梁上方，轨道梁及站台梁范围内均无钢结构柱。

3 “站桥合一”结构施工关键工序交接及总体施工流程

1）关键交接工序一：土方开挖至－14.2 m，施工桥梁承台；桥梁承台－11.2 m以下浇筑完成，移交地下室底板施工；底板浇筑完成后，移交站前桥梁墩柱及盖梁施工。

2）关键交接工序二：桥梁盖梁施工完成后，地下室结构施工；地下室结构封顶后，移交站前现浇站台梁结构施工。

3）关键交接工序三：轨道梁架设完成，移交站台雨篷吊装；雨篷吊装完成，移交站前轨道工程施工。

“站桥合一”结构总体施工流程如图3所示[1-4]。

图3 总体施工流程

4 施工顺序工况以及关键方案

4.1 工况一

土方开挖至底板底标高－11.2 m后，逐个开挖桥梁承台土方至－14.2 m标高；考虑到地下室底板结构的整体性及避免底板过多施工缝导致底板渗漏，桥梁承台在－11.2 m标高留置水平施工缝；承台上部1 m混凝土与地下室结构底板同步浇筑（图4、图5）。

图4 桥梁承台及地下室底板结构施工

图5 地下室底板结构施工

工况一关键方案：

本基坑开挖深度为10.42～11.61 m，面积约38 000 m2，基坑侧壁安全等级为一级。基坑支护设计采用地下连续墙（混凝土强度C35）＋混凝土内支撑。

基坑支护工程是建筑工程中一个重要的子分部工程，由于容易受到勘察设计与施工质量、周边建筑物荷载、周边堆载、地面防水、土方开挖与降水作业、气候条件等因素的影响，其实际工作状态与设计工况往往存在一定的差异，因此在设计分析指导下有计划地进行现场监测就显得十分必要。

本基坑侧壁安全等级为一级，根据工程设计图纸和GB 50497—2009《建筑基坑工程监测技术规范》“应测”的监测项目及本工程具体情况，确定相关监测项目及控制要求，保证施工安全。

4.2 工况二

地下室底板结构完成后，进行桥梁墩柱及盖梁结构施工，墩柱施工脚手架及盖梁模板支架搭设于地下室底板上（图6）。

图6 桥梁墩柱及盖梁施工，同步进行转换梁钢骨预埋

工况二关键方案：

桥梁盖梁的模板支撑体系是从地下室筏板基础面开始起算，地下室深度为10.200 m，地上盖梁底标高为6.615 m，模板支撑体系支撑高度为16.815 m，属于高大模板。故模板支撑体系的设置显得尤为重要。

梁下支撑采用扣件式钢管脚手架，木模板作面板，木方、钢管作背肋，钢管配合可调支撑作支撑及加固，纵横立杆间距为900 mm×900 mm。主龙骨采用100 mm×100 mm木方，间距900 mm，次龙骨采用100 mm×100 mm木方，间距200 mm。为保证支撑的牢固性，立杆下设纵横扫地杆。在外侧周圈应设由下至上的竖向连续式剪刀撑，水平剪刀撑设置上、中、下3道，沿扫地杆、中部垂直剪刀撑顶部、梁底连续设置。

由于桥梁盖梁存在后张拉预应力工程，同时盖梁端部存在雨篷转换梁劲性钢骨型钢的预埋，在盖梁浇筑完成后，预应力钢绞线张拉时，张拉仪器和转换梁劲性钢骨型钢存在一定的位置冲突。故此部位应加强与设计的沟通，按设计的处理意见进行处理。对影响到预应力张拉部位的劲性型钢适当割除，待张拉封锚完毕后，再对被割除的型钢部位采用相同规格的钢板进行补焊，焊缝需满足一级焊缝标准，并在隐蔽之前进行探伤检测（图7、图8）。

图7 封锚端张拉前

图8 张拉后补焊型钢

4.3 工况三

轨道梁为预制梁，采用架桥机架设，与地下室结构不发生关系，轨道梁架设与地下室结构同步交叉施工；站台梁为现浇梁，在地下室结构封顶后搭设满堂模板支撑架于地下室顶板施工。桥梁盖梁施工期间，预埋转换梁钢骨及钢筋；地下室封顶后搭设转换梁模板支撑架（图9）。

图9 地下室结构施工及轨道梁架设

工况三关键方案：

由于站台梁的模板支撑体系要架立于地下室顶板之上，由于站台梁本身荷载以及施工荷载较大，为保证结构安全，对地下室架体搭设要求较高，同时在施工站台梁期间，地下室支撑架体不能拆除。

根据桥梁专业提供的相关荷载，将轨道桥梁专业站台梁在地下室投影范围内的模板支撑体系（加密区）梁、板底立杆间距均加密为600 mm×600 mm，水平杆步距1 200 mm。其余构造要求同梁、板普通区（图10）。

图10 地下室支撑加密区域示意

4.4 工况四

正线轨道梁架设完成后进行钢结构安装，钢结构临时支撑置于正线轨道梁上。站台梁与雨篷钢结构不发生关系，钢结构滑移与站台梁现浇施工同步交叉进行。

工况四关键方案：

由于现场条件限制，雨篷钢结构无法实现原位吊装，经过比选采用钢结构滑移方案，故施工过程中同步及安全保证措施显得尤为重要。

雨篷钢结构在平面上分为2个施工阶段。第1施工阶段为吊装区雨篷钢结构的吊装，第2施工阶段为滑移区雨篷钢结构的滑移安装（图11）。

轨道布置需考虑结构特点及现场实际情况。本工程滑移轨道共计3条（每条均为双轨），中部轨道双轨间距1.80 m，两边轨道双轨间距1.02 m，轨道下设埋件（图12）。

图11 雨篷钢结构施工分区

图12 滑移轨道设置示意

滑移安全措施分为2点。第一为设备安全措施，楔形夹轨器具有单向自锁作用。当油缸伸出时，夹块工作（夹紧），自动锁紧滑移轨道。油缸缩回时，夹块不工作（松开），与油缸同方向移动。每台液压油缸主缸上装有液压锁，防止失速卸压。第二为现场安全措施，滑移设备安装时，地面应划定安全区，以避免设备造成人员受伤。在正式施工时，也应划定安全区，禁止交叉作业。结构滑移空间内不得有障碍物。在滑移的过程中，应指定专人观察夹轨器、液压油缸、液压泵站等的工作情况。若有异常，直接通知指挥控制中心。

5 结语

以广珠城际珠海站工程施工实际为例，针对“站、桥、地下室”合一结构的特殊性和复杂性，介绍了桥梁、站房结构、地下室结构、雨篷钢结构间的相互关系，评估了其相互制约的影响并对各专项工程的先后施工顺序进行研究，最终实施的地下室、站房与桥梁交叉施工流程和组织安排，使得整个结构工程交叉施工组织合理、有序、紧凑、衔接顺畅，可为类似结构形式工程施工提供有益的借鉴。