伊同峰
(中铁十八局集团市政工程有限公司,天津 300222)
深圳地铁10号线双拥街站是深圳地铁10号线的终点站,位于双拥街下方偏南,由西向东布置,为地下2层(局部3层)明挖岛式车站,全长710m,是在建亚洲最长单体地铁车站。车站主体基坑开挖深度为17.6~21.5m,标准段宽度为20.2m,结构顶板覆土约3.35m。车站基坑采用明挖顺作法施工,主体围护结构标准段采用800mm厚地下连续墙,标准段内支撑为竖向3道(砼+钢)支撑;地基基底为中风化砂岩和微风化岩层,车站主体结构为地下2层2跨(局部3跨)钢筋混凝土结构形式。该车站地质条件复杂,施工难度大、技术要求高、特殊情况多,是一项难度很高的工程。双拥街站站位如图1所示。
图1 双拥街站站位示意图
车站施工前的调查工作除按照技术管理中施工调查的要求进行外,还应特别注重以下方面:
(1)对工程地质和水文地质状况的调查与深入研究。必要时要进行地质补充勘探,因为地质条件是工法制定的基础。双拥街车站主体基坑范围内岩面高、强度大,且岩面起伏比较大。开挖范围内土层依次为素填土、黏性土、强风化砂岩、中风化砂岩、微风化砂岩,其中有3条断裂带F3(强风化碎裂岩)和F4(强风化碎裂岩)。
(2)应根据地质条件选用合适的施工工艺,加快成槽进度;选用熟练的施工作业人员进行操作,保证及时发现偏孔及时进行纠偏;加强施工组织,充分保证有效作业时间内的工作效率,通过配备备用锤,减少焊锤时间,保证成槽工效;控制好泥浆指标,及时清渣,减少无效的冲孔,提高施工效率。
(3)对地面建(构)筑物、地下管线、地下构筑物的调查与评估,特别是对地下部分的详细探查,为迁改、拆迁和保护方案的制订提供依据。深圳地铁10号线双拥街站位于商业繁华区,各类市政管线众多,地下管线错综复杂,且纵横交织,管线迁改难度较大,在原位进行保护既可以节省经费,又可将因迁改造成的影响降低,对于在地铁车站明挖施工过程中管线保护技术的研究可为其他明挖车站施工提供技术支持与帮助。
(4)应根据双拥街站综合管线图以及现场挖探实际情况,研究配置相应管线不同的保护方案,结合现场施工组织,更好更快更安全地达到对管线的保护,进而减少对主体工程施工的影响;根据现场施工所面临的实际情况并结合施工组织,针对各类管线研究不同的技术保护措施。
工程前期准备工作中,要在充分的施工调查基础上组织专家和技术人员对技术方案和施工组织进行反复论证、超前策划、不断优化。在充分认识工程特点、重难点的基础上,结合安全质量控制目标和建设工期的要求等对施工工法、施工组织安排、施工重点和技术难点的对策、资源配置等方面进行重点研究,编制技术方案策划书作为施工的指导性文件之一。技术方案是地铁车站成本控制的重要环节,在进行技术方案的论证时必须同时进行经济比较,制订的方案应真正达到安全可靠、经济合理、节约工期、保护环境等各方面的要求。
双拥街车站位于主干道双拥街,车站范围内与凤凰大道、顺昌街、景新北街、新民北路、新立街、宝新街、裕和街等多条道路相交,施工期间不能全部封闭交通。双拥街规划红线宽28m,目前道路两侧楼距为38m左右,场地条件较差。
在双拥街和新立街、顺昌街交口分别设置一座钢便桥。车站施工分三期组织,利用围挡进行交通疏解,保证车辆分流。成立交通疏导班组,在钢便桥围挡两端头设立24h值班室,协助交通管理部门进行交通疏解。
双拥街车站位于繁华商业街,周边建筑物密集,南侧民房基础型式差,距主体基坑较近,对基坑的变形或水位变化较为敏感。因此,如何在基坑开挖阶段做好止水并限制基坑变形是保证周边建筑物安全的关键。
应充分利用“时空效应”分层分段开挖、严禁超挖,及时支撑。加强施工期间对周边建筑物及地面沉降的监控量测,严格控制基坑变形。施工前对周边建筑物进行安全性排查并分级,按照设计方案提前对周边建筑物基础进行注浆预加固,同时施工过程中加强对地下水位的监测,适当进行回灌。石方开挖采用控制爆破严格控制爆破振速,减少振动对周边建筑物的影响。
建筑密集区大方量石方开挖采用爆破施工的方式比较少见,由于双拥街站站位周边环境复杂,周边建筑物均为二十世纪八九十年代农民自建房,建筑物基础型式较差,大多为浅埋条形基础,因而对爆破振动特别敏感,爆破产生的振动波可能导致振速超标,会引起周边建筑物出现不均匀沉降而开裂。
经研究决定采用电子数码雷管爆破与普通爆破相结合的爆破技术进行施工,在爆破工艺确定的情况下选择不同的爆破参数及起爆网络,分析爆破振动的大小以及爆破振动对周边建筑物的影响。在保证安全的情况下,研究人员应进一步研究如何优化爆破参数和网络,增加单次爆破方量,以加快爆破进度,确保工期。
车站基坑狭长,场地条件有限,如何通过施工组织和现场设备配置保证施工便道通畅,加快材料的转运是影响整个项目工期的关键,要充分利用现有的场地设备,安全有序地组织施工生产,按期完成施工任务。
根据车站场地条件,主体结构施工阶段仅在车站北侧预留1条宽度为8m的施工便道,车站主体施工阶段设置两座钢便桥将主体基坑划分为三个独立工区分别单独组织施工。研究车站平面布置、钢筋加工场的设置、材料的配送及运输方式、出渣设备以及基坑开挖先后顺序等,通过场地的布置、设备的选型、材料的集中配送、出渣方式等方案的比选,选择一个费用低、工效高、占用场地小、材料转运方便的施工场地组织,为后续狭长地铁车站施工组织提供依据。
该站共12个出入口,2个独立设置的消防通道和3组地面风亭,施工组织复杂。车站北侧附属结构下穿3200mm×3000mm雨水箱涵均采用暗挖法施工,暗挖出入口距离箱涵底板近,施工风险大。
应合理组织附属结构施工,多个附属结构同时施工形成平行流水施工。先施工车站北侧出入口和疏散通道的明挖段,为暗挖提供工作井。暗挖隧道施工前做好地质超前预报工作,结合设计方案制订切实可行的超前加固方案。开挖前对加固土体进行抽芯检查加固效果,满足要求才组织施工。严格按照“十八字”方针组织施工,做好超前支护,细化暗挖段施工方案,减少安全风险。
考虑到双拥街站基坑周边建筑物密集,且建筑物基础型式差,年代久远,对沉降变形敏感,在主体基坑爆破、开挖施工过程中需要加强对建筑物和地下水位的监测。通过对基坑变形、建筑物变形和地下水位的监测数据进行收集、分析和研究,确定建筑物变形曲线,分析建筑物变形原因和变形趋势,并用科学的方法对周边建筑物进行相关的数值模拟和变形预报,及时发现隐患,并根据监测成果相应地及时调整施工进度或采取注浆加固技术,确保周边建筑物的安全和正常使用。
地铁车站施工系统性强,这就要求施工项目部在技术准备及施工安排上有全面的考量及系统的筹划。在施工组织过程中,要求对每一个环节都有充分的组织筹划,在过程中严格控制,不断总结优化施工方案,安全、优质、高效地完成地铁车站的建设。做好施工组织管理工作任重道远,各施工管理部门都要结合具体的施工项目不断探索、总结与完善。