南宁轨道交通集团有限责任公司530000
摘要:在地铁车站建设过程中,附属结构通常以外挂的形式附着在车站主体两边。其中部分设计为与车站主体框架结构平行布置,因接驳范围长,附属基坑围护结构的受力体系支撑在了主体围护结构上。本文分析了上述情况施工时附属基坑受力体系问题,解决了主体围护结构拆除过程的基坑受力转换,提出了接驳范围地下连续墙的拆除方案等。
关键词:地铁车站受力转换拆除接驳
0前言
地铁交通不但能避免城市地面拥挤,而且该交通方案运量大、速度快、按时、安全、节省土地、减少噪音、减少干扰、减少污染、节约能源等优点,得到全国人民的青睐,成为各城市交通规划之首选。在如今拥堵的城市交通,地铁已成为人们出行的不二之选。因此,地铁建设已成为一个城市建设的重中之重。然而,地铁建设风险极大,特别是地铁深基坑风险,是地铁建设成败之举。本文通过实例,对地铁车站主体与附属结构接驳施工过程的基坑安全进行探讨。
1工程概况
南宁市轨道交通1号线朝阳广场站位于广西南宁市朝阳路下方,主体为地下四层双柱三跨框架结构,该站设12个出入口,3组风亭。本文以该站7号出入口与主体结构接驳施工过程为例,详细分析结构接驳施工过程基坑受力转换及施工工艺。该出入口位于车站东南侧,与车站主体平行布置,两层框架结构,采用明挖法顺筑法进行施工。基坑深18.4米,基坑支护体系采用内支撑+地下连续墙进行支护;共设三道支撑,首道支撑为600mm*800mm的C30砼支撑,第二、第三道均为Φ609,t=16mm钢支撑;支撑一端撑在出入口地下连续墙上,另一端撑在原主体围护结构的地下连续墙上,详见《图1-1》、《图1-2》。
图1-27号出入口剖面图
2接驳过程
由于该基坑支护体系利用原主体围护结构的地连墙进行了支撑受力,在出入口基坑开挖施工过程中无法提前拆除主体地下连续墙,一次性完成结构施工;根据现场实际情况,考虑了预留后浇带,进行基坑支护体系受力转换的施工方法,待主体地下连续墙拆除后,方可进行主体与出入口结构接驳施工。
2.1受力转换
为了基坑安全,提高附属结构施工工效,控制周边建筑物的沉降变形,确保其在施工期间的安全,采取预留后浇带+二次架设换撑的施工方法。具体方案如下:基坑开挖至基底后,底板施工时,离主体地下连续墙1.4米处设置接驳后浇带;后浇带出入口端上断面设置@3000mm的换撑基座,后浇带主体端地下连续墙上值入换撑基座(与出入口端对应,隔一布一,间距6000mm)。基座大样如图2-1。接着采用63A工字钢进行一次换撑安装。具体布置如图2-2。之后进行底板施工,待底板砼强度达到75%后拆除第三道支撑。拆除后基坑转入原第三道支撑应力大部分转移到底板及一次换撑上。依此方法进行中板及顶板施工。
图2-2一次换撑示意图
拆除首道支撑后将进行拆除主体地下连续墙墙体,采取两期跳马口方式破除主体基坑围护结构地下连续墙后,一期主体地下连墙拆除后,在主体结构上植入二次换撑基座,进行二次换撑安装详见图2-3。之后拆除一次换撑,促使一次换撑所受水平应力转移至二次换撑上,完成二次换撑施工。在二次换撑的支撑下,安装后浇带范围内钢筋,浇筑结构砼(二次换撑不拆除,浇筑在后浇带内)。详见图图2-4。
图2-4后浇带完成后示意图
2.2地下连续墙拆除施工工艺
由于该出入口与主体接驳较长(占出入口长度90%),拆除接驳范围内的主体地下连续墙后方可进行接驳。因此选择好地下连续墙拆除施工工艺是接驳按期完成的关键。目前施工建设市场上,钢筋混凝土拆除方法根据施工的不同要求主要分为3类:机械破碎拆除法、爆破拆除法以及切割拆除法。机械破碎拆除法主要以人工操作风镐机和挖掘机镐头机拆除为主;爆破拆除法主要是火药爆破拆除法和化学静力破碎法;切割拆除方法则分碟锯切割、绳锯切割和排孔切割。由于本工程在南宁市中心,爆破拆除法虽是以上最快的拆除方法,但火药爆破引起的飞尘、噪声污染非常严重,爆破产生的振动对周边建筑物影响也非常大,安全问题和火药爆破施工的审批手续问题也影响本工程的选择。又因破除空间狭小(车站站内隔墙已隔,设备已安装,后浇宽度只有2米),挖掘机无作业场地。因此经过多方参建单位的讨论,本处地下连续墙拆除采用绳锯为主,水钻钻孔、化学静力及人工操作风镐机为辅的破碎方案。
首先,先将要拆除的主体地下连续墙以2000mm*2000mm*1200mm的尺寸,划分为若干砼块;在砼块的交叉点采用水钻垂直钻穿地下连续墙,穿入绳锯,安装设备,进行切割分块。其次,采用汽车吊将已切割完成的砼块吊离完成拆除工作。但是要部分地连墙是无法按照该方案进行施工的。如底板及侧墙范围的地连墙,因该部分的地下连续墙砼三面被既有结构及土体包围,无法穿绳。因此,该部分采用化学静力破碎。我们在该部位的地连墙上,采用水钻以300mm间距,梅花形布置,钻入φ3cm的孔洞(孔洞深度为破除深度),形成孔网。之后灌入化学膨胀药剂,施工置12小时,让膨胀剂产生的膨胀作用力破坏砼,然后采人工风镐进行清除。
2.3结构接驳
接驳处地下连续墙拆除完成后进行主体结构与附属结构接驳施工。接驳后浇带从底往上进行浇筑而成;具体施工工序如下:附属结构底板接驳负二层侧墙及中板接驳负一层侧墙及顶板接驳。
3施工技术要点
受力转换时,换撑与基座必须进行等无缝焊接;为了基坑安全,一次换撑完成后方可进行支撑拆除做业,二次换撑完成后才能拆除一次换撑;由于二次换撑后期未进行拆除,布置基座时,应将基座安装在板的竖直方向中间位置,以便后期进行结构上下排钢筋接驳。
地连墙拆除时,应注意预留侧墙及底板防水卷材接驳长度,以便后期接驳;注意保护沉降缝、防水卷材等损成品;
结构接驳时,先做好防水施工,因后浇带处施工缝比较多,极易渗水,应在接驳处后浇带施工缝底板及侧墙上预留注浆孔,以便日后渗水治理。
4结语
总之,基坑安全是地铁车站施工安全管理的重中之重。本案例分析了基坑受力时效,利用既有结构进行换撑,具有施工简便、操作简单、材料易寻等特点,在施工过程中,基坑建筑物、管线、地表沉降等监测双控数据均未出现报警现象。为类似工程提供安全可靠的换撑施工方案。
参考文献
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