城市预留轨道施工组织探析

何勇君

(中铁二十一局集团第二工程有限公司，甘肃 兰州 730030)

0 前 言

随着我国各大城市轨道交通发展迅速，不同时期的规划线路众多，各条线路难免会交叉运行，为保证后期线路施工顺利进行，先建线路施工中需充分考虑后建线路施工对先建线路的影响，在城市规划建设交通轨道期间，合理安排施工部署并建立相应的施工计划具有非常重要的现实意义。

1 工程概况

潍坊北站预留城市轨道交通工程，位于山东省潍坊市寒亭区，南营村东侧，北外环北侧，现状为农村平房及藕池、鸭棚、苗圃，部分地段为农田。潍坊市地铁规划1号线及R1线穿过济青高速铁路潍坊北站。为了避免后期地铁建设对已建成潍坊北站的运营和围护造成影响，修建该高铁站时需在地下区域进行地铁线路的预留，预留项目在济青高速铁路北站的站房与站楼下方及南北站房外侧各50 m范围，其中M1线线路起终点里程为右DK3+014.7～右DK3+391.65，R1线线路起终点里程为右DK3+014.7～右DK3+391.65，线路总长为376.95 m。预留工程中，南广场下段结构为地下两层结构，总长度为50 m，宽度为46.7 m，下部结构一层为济青高铁与城市地铁的换乘通道，下部结构二层是地铁区间结构；站房及北广场下段结构为地下一层结构，为三个独立小断面结构，包含两个单洞单线断面和一个单洞双线断面，总长度为326.95 m。

2 施工总体部署

2.1 总体思路

预留工程分为两部分，首先在地面施工地下连续墙、降水井、桩基础、封底注浆，然后进行土方开挖、内支撑及主体结构施工。整个工程施工阶段以主体结构施工为核心，混凝土工程紧跟穿插流水施工、附属工程施工阶段安排好流水、有序穿插及协调配合。根据施工总体部署，将主体结构划分为三段，分为中间高铁交叉段、南段车站部分及北段区间部分。按照施工顺序分为：基坑围护、土方开挖、主体结构施工及土方回填。在保证工期的前提下，合理组织流水施工，减少资源投入，避免窝工。

2.2 总体施工顺序以及关键线路

工程总体的施工顺序分为两个步骤，首先利用机械在既有地面施工维护和地下连续墙施工，然后按照划分区段进行土方、内支撑及主体结构(含防水)施工。本工程总体关键线路为：平整场地→地连墙施工→开挖基坑→土方及内支撑施工→再进行基坑开挖→挖至结构地板底部→垫层施工→结构底板→结构边墙→结构顶板→防水施工。

3 预留工程施工方案

3.1 土方工程施工

3.1.1 地连墙施工

场地平整后，区段施工采用地下连续墙进行围护，地下连续墙的厚度为0.8 m，单幅宽度为6 m。采用C40混凝土进行水下灌注，具体施工方法为先按照设计图纸进行分幅，分幅完毕后使用液压抓斗成槽施工，若地质情况不佳，可采用旋转挖机施工，成槽过程中使用质量较好的黏土形成泥浆护壁，从而保证成槽的稳定性，槽底清孔干净后吊放钢筋笼，钢筋笼吊装时采用机械为履带式起重机，吊装过程中注意平稳缓慢，不可破坏成槽。最后进行水下混凝土的浇筑，采用导管法浇筑，选择直径为250 mm的圆形螺旋导管并配有快速接头，每幅地连墙在浇筑过程中使用两根导管，导管中心距离墙端1.5 m，导管中心之间的距离为3 m。此外，考虑基坑开挖时地下连续墙在外侧土压力作用下会向内位移和变形，为确保后期基坑结构的净空符合要求，地下连续墙施工时中心轴线外放100 mm。

3.1.2 土方开挖

采用放坡方式进行土方开挖以确保边坡安全。根据主体结构的节点高程，土方开挖分为三个步骤。第一步，将其从现有地面挖掘到设计标高4.2 m处，挖掘高度8 m，以1∶1.5的坡度开挖并喷射100 mm厚的C25混凝土固定边坡。格构柱施工完毕后，完成桩顶冠梁和系梁的施工，进行第二阶段的开挖工作。第二步，开挖到第一混凝土支撑轴线下方0.5 m处，设计标高为2.9 m，总高度为1.3 m。根据设计图相关文件，施工现场地下水位高程范围为1.78～-1.97 m，因此务必在下一步开挖之前进行降水工作并确保地下水位始终保持在开挖面以下0.5～1 m。第三步，将其挖掘到基坑的底部标高，总高度约为9 m。此时土方开挖必须在完成混凝土支撑和连接梁的区域进行，并与地下连续墙形成结构体系，以确保施工安全。

3.1.3 冠梁及系梁施工

围护结构顶部设置压顶冠梁，格构柱设置连系梁。拱梁和系梁使用钢模板，现场绑扎钢筋，将搅拌站混凝土运输到现场进行浇筑，浇筑完成后洒水养护，系梁与冠梁的施工进度应紧随格构柱的施工进度，施工完成后，需保证连接钢筋的预留长度。地下连续墙和钻孔桩施工完成后，将基坑开挖至各段桩顶的设计标高，然后桩顶上的浮渣与多余混凝土进行凿刻，凿刻完成后使用相关器械将桩头处的钢筋拉直并申请验收，验收合格后再进行冠梁与系梁的施工，冠梁和系梁施工的主要工作程序可分为：土方开挖、桩顶处理、桩头钢筋绑扎、模板架设和混凝土浇筑。

3.2 预留工程主体施工

3.2.1 基底处理、垫层、防水层施工

基底处理的结果决定着预留工程的稳定性，因此，在正式施工前，须对基坑底部进行彻底清理，包括清除表层的泥浆或软土，若存在超挖区域，使用碎石或普通混凝土对其填充整平，人工清底完成后，报送设计单位与监理单位，及时验槽并及时办理隐蔽工程的验收手续，检验合格后施工垫层，根据设计文件，使用C20混凝土对基底平铺15 cm形成垫层，在垫层浇筑过程中使用平板振捣器对其振捣压实。

3.2.2 底板、底纵梁施工

底板侧墙钢筋的安装高度设在站台层净高的1/3上。侧墙钢筋先安装迎土面一侧的钢筋网，采用φ48钢管，间距2～3 m设一道45°的斜撑，将钢筋网架固定好，同时，在钢筋网架上纵向设置十字斜撑，以固定钢筋网架。

侧墙模板全新定型钢模板，用〔10槽钢作横压和竖压，用φ20和φ48钢管进行支顶，后座直接顶在底板的底层钢筋上，并在钢筋下面用砂浆垫块垫稳。快易收口网先安装下半部和外部(侧墙)，然后用Φ10钢筋制作成钢筋夹，与底板钢筋网架连结，在下一板块的底板施工前，先将施工缝处混凝土面的垃圾清理干净，在混凝土浇筑前再次检查钢板止水带情况是否固定好。底板采用泵送混凝土浇筑。混凝土坍落度采用80～120 mm，并且采用含有高效抗渗剂的缓凝型抗渗混凝土。

3.2.3 侧墙、立柱施工

侧墙防水层施工完成后，进行侧墙钢筋的接驳，长度为至倒数第二道钢支撑的底面标高往下1 m，长短钢筋交错驳接。中板钢筋安装时，先将排流条的闭合环引点从底板钢筋顶引上中板，然后再在中板钢筋上施作焊点，同时将闭合环的焊点引至侧墙钢筋的端头部分，并用红漆做好标记。侧墙钢筋绑扎至顶板底面标高后，转入进行支顶架的搭设，采用腕扣式脚手架进行搭设。

3.2.4 支架模板施工

中、顶板均采用满堂碗扣式与扣件式钢管脚手架组成模板的支撑体系，竖向承载以碗扣式满堂支架为主，侧墙支撑以扣件式钢管支撑为主，并加设斜撑支承增强其稳定性，满堂支架设置横向剪刀撑、纵向剪刀撑和水平剪刀撑，横向剪刀撑在各跨分别设一道，行车方向间距为3.6 m。

3.2.5 混凝土浇筑

1)底板混凝土。在将混凝土浇筑在底板上时，根据现场施工条件，使用两辆混凝土泵车在两侧的施工便道上进行浇筑。考虑到施工需要一次性完成底板浇筑，为防止混凝土过早凝固而在施工中产生冷缩缝，两辆泵车连续不断地从底板两侧的侧壁倒入中间，然后再从中间倒出，从低到高。泵送混凝土时具有很大的流动性，因此，使用自然倾斜平面进行分层浇筑，并且分层浇筑高度为400 mm(倒角处为100 mm)。在施工过程中，下一层混凝土与上一层混凝土之间的时间间隔不得超过1.5 h。在间歇过程中添加微膨胀水泥时，混凝土的振动应从下端开始，然后逐渐向上移动，以确保混凝土的施工质量。

2)侧墙混凝土。在侧墙混凝土浇筑过程中，使用两台混凝土泵对称浇筑侧墙混凝土，为防止混凝土出现离析现象，在钢骨架中插入管柱，使混凝土的自由浇筑长度不超过1.5 m。混凝土的两侧应同时对称的浇筑并分层振捣直至无气泡溢出。层厚应控制在300～500 mm，两边的高度差应不大于500 mm。

3)中板、顶板混凝土。在中板和顶板的混凝土浇筑过程中，应按照底板的施工顺序进行浇筑，为保证结构的整体性和稳定性，梁和板同时施工，浇筑时应局部分层，并确保上层混凝土在浇筑之前下层混凝土具有足够的强度，施工过程中应严格控制浇筑速度。浇筑顶板时，应采用与斜面相同的浇筑施工方案，同时从两端向中间浇筑，并逐层浇筑混凝土。

3.3 防水与土方回填施工

3.3.1 结构防水施工

底板与地连墙侧壁的防水层使用厚度为2.0 mm的P型预铺式非沥青聚合物自粘膜防水材料，屋顶及其他侧壁涂料的防水层采用2.5 mm厚的聚氨酯防水涂料，或其他能够满足当地气候和工程要求并有相关规定的高质量防水涂料方案。隔离层则使用350号纸胎油毡的隔离层。找平层为20 mm厚1∶2.5的水泥砂浆，细石混凝土覆盖层的强度等级不得小于C20。结构采用防水混凝土，抗渗等级根据埋深确定。

3.3.2 土方回填

在主体结构达到设计强度后，将在顶板表面之外的防水层和保护层进行涂覆并回填土方到原始地面标高。回填过程中应使用渗透性差的黏土进行回填，且回填厚度应不超过建筑物顶板0.5 m，并且不得使用渗透性良好的沙子和杂物。除淤泥外其他腐殖质含量大于8%的土壤、过湿的土壤和直径大于20 cm的石头外，其他回填材料均可使用。基坑的回填由推土机完成，推土机应与机械配合由人力对称地分层压实。结构顶板应由人力配合500 mm以内的小型机器夯实，夯锤之间的重叠部分应不少于夯锤底部宽度的1/3。

4 总体资源配置

4.1 劳动力计划

针对本车站预留工程工期紧、分部分项工程多等现实因素，为了保证工程质量，确保工期内顺利完工，根据本标段的工程内容和设计工期的要求，拟在车站内安排8个专业的施工队伍负责进行本标段的工程施工，本车站的劳动力平均月施工需求量应控制在257人/月；需求量最高是418人，对劳动力进行动态化的管理，让所有的劳动力资源都能够得到最优化的配置。

4.2 主要施工机械设备简介

在车站预留轨道工程围护结构的施工中，根据现场勘测文件，设计图纸和合同文件等各方因素，以及现场的施工地质条件，在成槽施工时采用的机械为德国GB46液压抓斗式挖沟机，全套连续墙施工设备是由320 t的履带式起重机与挖槽装置构成，而挖沟装置由导向架和导向杆，液压装置和抓斗共同组成。导杆安装在导架上，液压抓斗安装在下部。开挖机构支撑在起重机的吊臂上。液压装置位于起重机的尾部，并配有测斜仪，测深仪，配套的泥浆处理，液压拉拔器等。抓斗和导杆由起重机操作，以上下升降。该机器的自重为250 kN，最大起重能力为500 kN，最大起重高度为15 m，发动机功率为220 kW。该机设备简单，操作方便，工作效率高，通用性强，挖槽能力强。

5 结 语

通过对济青高铁潍坊北站地铁预留的城市轨道交通项目实例，在对高铁线路预留地铁车站项目进行规划时，提出预留项目设计的原则，对其总体方案合理分析，对其总体资源合理配置，确保该项目工程施工的正常顺利进行，为其他地铁项目的建设开展创造了良好条件，为对同类项目的工程和相关课题的研究工作提供一些可靠的借鉴和参考，推动我国大型城市轨道项目的可持续发展与前进。

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