某地铁车站紧邻下沉广场加固方案优化研究

黄国根

（中铁十七局集团有限公司 江苏无锡 214000）

近年来，随着城市化进程步伐加快，地铁在缓解城市交通压力方面扮演者越来越重要的角色，目前国内大部分一、二线城市均掀起了地铁建设的热潮[1～2]。但由于城市地铁线路大都需穿越城市中心繁华地带，在该区域修筑地下工程，就必然面临地面建筑密集且大量构筑物与地铁位置关系临近、盾构区间需下穿建筑物、地下管线纵横交错等情况[3～4]。因此，在地铁施工过程中必须根据建筑物与地铁施工的相对位置关系，采取有效措施保证周边建筑安全和正常使用功能不受影响[5]。本案例以无锡市地铁4号线大剧院站施工过程中邻近万象城1、2号下沉广场为例，通过优化变更设计单位给出的1、2号下沉广场加固方案，在保证基坑及下沉广场侧墙安全的基础上使得下沉广场正常运营不受影响，此方案可为其他类似地铁施工提供参考。

1 车站概况

大剧院站为4号线工程第12座车站，设计为地下二层11m岛式车站，站后设置双停车线。车站主体跨大剧院路布置，配线区跨金石路沿万顺道布置；大剧院路规划道路红线宽24m，金石路规划道路红线宽30m，万顺道规划道路红线宽33m。车站周边建筑环境良好，东南象限为太湖国际社区，东北象限为万象城，西北象限为无锡大剧院，西南象限为规划金融用地及太湖国际社区。

大剧院站主体基坑支护体系采用800mm厚地下连续墙+混凝土支撑+钢支撑，其中，车站端头井采用2道混凝土支撑+1道钢支撑+1道换撑，标准段采用1道混凝土支撑+2道钢支撑。由于大剧院站车站主体北端斜穿无锡市滨湖区万象城西侧露天广场，万象城下沉广场1（靠近北端头井）和下沉广场2距离车站主体围护结构极近（其中，1号下沉广场侧墙外边线距离车站围护结构外边线最近处2.8m，2号下沉广场侧墙外边线距离车站围护结构外边线最近处5.5m），且两下沉广场侧墙均为7.5m高的悬臂结构，地铁基坑开挖、支撑施工过程该处侧墙存在变形、甚至断墙风险。

2 加固方案

2.1 传统加固方案

为防止万象城1、2号下沉广场临近地铁一侧侧墙悬臂端在地铁车站基坑开挖过程中因支撑轴力施加而导致断墙，设计单位在进行相关力学验算后给出了其加固方案：以1、2号下沉广场距离地铁车站最近处为中心，两侧分别施加两根A609，t=16mm钢支撑，以增加下沉广场悬臂端侧墙受力。

但通过现场踏勘及与下沉广场产权单位对接，如果按照此方案进行加固，对于2号下沉广场，该广场支撑假设两端侧墙均为曲面，钢支撑顶部无法同时与两侧墙面垂直，支撑受力及其稳定性均较差，且1、2号下沉广场现有电扶梯及楼梯与右侧两根支撑间净空不满足乘客通行要求，即按此方案加固后，万象城1、2号下沉广场将无法正常营业，且此加固方法从美观角度亦效果较差。

（1）优化思路：

①充分研究设计单位给出的施工图及相应的加固方案，通过现场实地踏勘，对相应的加固方案进行成本投入和社会、经济效应进行分析，进而决定是否有必要对方案进行变更、优化；

②加固方案必须充分与下沉广场产权单位进行对接，取得加固范围的下沉广场结构施工信息，并根据现场周边环境、工程和水文地质、各施工工序之间衔接等因素综合确定；

③为保证更改后的加固方案安全、可靠，更改后的方案必须经设计单位同意，且相关的力学验算通过后方可实施。

（2）1号下沉广场加固方案

如图1所示，对于1号下沉广场，根据现场实测数据，原设计图左侧两道支撑与电扶梯及楼梯的净空尺寸满足广场运营需求，故予以保留，右侧两根支撑取消，使用6道钢筋混凝土肋板代替其支顶效果。

图1 1号下沉广场优化加固方案示意图

1号下沉广场变更后加固方案主要施工措施（优点）：

①在楼梯下设置钢筋混凝土肋板，肋板施工期间仅需小范围围挡，下沉广场楼梯可正常通行。

②2道钢管支撑施工期间对影响区域进行临时围挡。支撑平面间距约3.5m，支撑中心作用至万象城下沉广场顶板中心标高处，传力效果较好，且支撑两端设置防脱落装置，中间设置竖向支顶，保证支撑安全、稳定。

③通过在万象城下沉广场内部设置围挡、吊顶保护等可最大限度减小对万象城运营的影响。

（3）2号下沉广场加固方案

如图2所示，对于2号下沉广场，鉴于其距离基坑相对较远（5.5m），且两侧曲面侧墙，不利于支撑支顶受力，故取消原设计支顶钢支撑，全部改用钢筋混凝土支撑肋板进行加固，且支撑肋板全部位于楼梯外侧或楼梯下方，不影响2号下沉广场的正常运营。

2号下沉广场变更后加固方案主要施工措施（优点）概述：

①对靠近地铁围护结构一侧的悬臂侧墙使用钢筋混凝土肋板加固，肋板高度4.5m，肋板顶部宽0.8m，底部宽约2.0m，板厚0.4m；肋板水平间距设置为2.75m一道，与侧墙方向垂直。肋板具体位置可结合现场楼梯的实测位置进行微调；

②肋板施工期间仅对施工区域进行小范围临时围挡，下沉广场楼梯、扶梯均可正常运营；

③肋板施工完毕后可进行装修及装饰，确保下沉广场美观，可最大限度减少对下沉广场运营的影响。

图3 变更后的2号下沉广场支撑平面示意图

3 结论

鉴于传统加固方案中钢支撑结构会影响邻近广场的正常工作，本文通过设置钢筋混凝土肋板进行优化加固，大剧院站车站基坑开挖过程中支护结构及万象城2个下沉广场悬臂侧墙均处于安全、稳定状态，加固方案达到预期效果。上所述，大剧院站紧邻万象城下沉广场加固变更案例在确保施工安全、质量的前提下，取得了巨大的社会和经济效应，具有较强的可推广性，可为其它同类型工程提供借鉴与参考。