深圳地铁车站盖挖顺作施工技术

第41卷第1期现代隧道技术Vol.41　No.1

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2004年2月ModernTunnellingTechnologyFeb.2004

文章编号:1009-6582(2004)01-0064-04

深圳地铁车站盖挖顺作施工技术

仝学让

(中铁四局集团公司,合肥230023)

摘　要　文章以深圳地铁科学馆站工程为例,介绍了盖挖顺作法施工的关键技术、围护结构施工、防水、临时路面系统的施工、交通疏解以及车站主体施工工艺。

关键词　地铁车站　盖挖顺作　施工工艺中图分类号:U455.4　　　文献标识码:A

1　概　述

深圳地铁科学馆站位于深圳市上步路与松岭路之间,深南中路机动车道下方,全长222.5m,为10m岛式车站,双层双跨(局部三跨)钢筋混凝土框架结构,外包宽18.7m,结构高度12.64m,顶板埋深3.1～3.7m,设有四个风道和四个出入口(图1)

。

　　盖挖顺作法就是在不中断路面交通的道路下修建地下车站。该方法系于现有道路上,按所需宽度,由地表面完成围护结构后,施工临时路面系统;在临时路面系统的支护下,由上而下挖基坑内土石方,并加设钢支撑,直至设计标高;然后由下而上修筑车站主体框架结构和防水工程;最后,拆除临时路面系统,回填土方,恢复正式道路。

2　围护结构施工及防水

2.1　围护结构施工

围护结构采用密排

图1　科学馆站平面示意

Fig.1　PlanofthestationHallofSciences

深南中路为深圳市区主干道,东西走向,道路总

宽50m,机动车道为8车道,宽28.5m,道路两侧为大片绿化地和停车场,建筑物相距约100m。在车站两侧人行道底下管线繁多,主要有煤气管、通讯光缆、排水管、给水管、电视信号传递、电力线等。

工程区域属海冲积平原和台地,表覆第四系全新统人工堆积层、海积冲积层及第四系中更新统残积层,下伏燕山期花岗岩。地下水按赋存介质分为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水。地下水埋深2.2～5.1m,水位变幅0.5～1.0m。车站范围无砂层,粘性土层具弱透水性。

槽内钉设两道2×10cm的缓膨型橡胶止水条。挖孔桩按“跳三挖一”的原则,分三个循环全面展开施工,先施工I序桩,再施工II序桩,最后施工III序桩(图2)

。

图2　围护桩设计与防水示意

Fig.2　Designandwaterproofingofenclosurepiles

2.2　桩间施工防水

收稿日期:2003-07-31

作者简介:仝学让,男,高级工程师,局副总工程师.

・64・

深圳地铁车站盖挖顺作施工技术

　　在下I序桩的钢筋笼时,与Ⅲ序桩相接处绑泡沫条(2×10cm),全长设置;在下Ⅱ序桩的钢筋笼时,与III序桩相接处绑泡沫条。围护结构与侧墙按复合墙设计,挖孔桩即是围护结构,也是主体结构的一部分,围护桩与顶、中、底板采用钢筋接驳器连结。桩墙间涂以渗透结晶型PQ-200防水涂料。工程实践表明,围护桩的止水效果较好。

面系统的横梁,又是基坑开挖的第一道钢支撑,间距2m,跨径20m,共计111片。每片军用梁主要由四个加强三角、三个加强弦杆、两个端弦杆、一个2m的端构架和一个1.5m的端构架等组成,如图3所示。

军用梁之间于两端和中部设置纵向联结系,另设置纵向斜杆联结系,以加强主梁整体稳定和沿基坑纵向的刚度。除中部纵向联结系为适应本设计而作的特别设计外,其余纵向联结构件均为军用梁系列定型产品。路面板两端搁置在军用梁上弦杆上缘上,采用U型螺栓压板联结,军用梁下弦杆端部与冠梁抵紧,如图4所示

。

3　临时路面系统的施工及交通疏解

3.1　临时路面系统设计概况

六四加强型军用梁在基坑上横向布置,为临时路

图3　军用梁构造(单位:mm)

Fig.3　Structureofmilitary

beams

图4　军用梁路面系统布置(单位:mm)

Fig.4　Militarybeamsarrangedintheroadsystem

3.2　临时路面系统的施工及交通疏解

为确保深南中路不少于7车道行车,而且车流要顺直、畅通,人流要合理、有序,经过多次现场办公,认真分析讨论,并经深圳市交管部门的批准,确定分四步围挡进行疏解。

第一次围挡,占用南侧两车道,其余六车道和北

侧人行道拓宽4.25m增加一个机动车道,保证有七个车道。施作南侧人工挖孔桩、桩顶冠梁及南侧风道、出入口临时路面系统(图5)。

第二次围挡,占用北侧两车道,其余六车道和南侧人行道拓宽4.25m增加一个机动车道,保证有七个车道。施作北侧人工挖孔桩、桩顶冠梁及北侧风道、出入口临时路面系统(图6)。

・65・

现代隧道技术

图8　第四次围挡及交通疏解示意(单位:mm)

图5　第一次围挡及交通疏解示意(单位:mm)

Fig.5　Enclosureandtrafficreliefforthefirst

time

Fig.8　Enclosureandtrafficreliefforthefourthtime

步进行,为明挖部分,采用挖掘机开挖,并在坑内沿纵向布置八口降水井进行降水,井深20m。

第二阶段,地面以下2～9m范围,为盖挖部分,由车站两端向车站中心分两层采用挖掘机开挖。南侧3#、4#风道作为主要出土口,从地面修建25%斜坡道,汽车进入地面下9m(中板标高),由路面进行运土(图9)

。

图6　第二次围挡及交通疏解示意(单位:mm)

Fig.6　Enclosureandtrafficreliefforthesecondtime

第三次围挡,施工占用北侧维护桩以南深南大道中部11.5m范围,北侧保证两车道,南侧保证五车道,拼装北侧军用梁,并施作两端相应的挖孔桩及冠梁(图7)

。

图9　第二阶段土方开挖示意

Fig.9　Soilexcavationforthesecondstage

第三阶段,地面以下9～16.8m范围,为盖挖部

图7　第三次围挡及交通疏解示意(单位:mm)

Fig.7　Enclosureandtrafficreliefforthethirdtime

第四次围挡,施工占用南侧维护桩以北深南大

道中部11.5m范围,南侧保证两车道,北侧保证五车道,拼装南侧军用梁,并施作两端相应的挖孔桩及冠梁(图8)。

分。利用第二阶段的路面运土,开挖由车站中心向车站两端分两层采用挖掘机开挖,人工检底,机械由下向上倒土。为保证施工安全和基坑稳定,第二道钢支撑(中板顶以上1m处)随土方开挖跟进安装,土方开挖与钢支撑水平安装距离不得大于3m(图10)

。

4　车站主体施工

4.1　土方施工及钢支撑安装

车站基坑东西长222.5m,南北宽18.7m,开挖深度16.8m,土方总量8.7万m3,开挖分三个阶段进行。

第一阶段,地面以下2m范围,

与军用梁安装同・66・

图10　第三阶段土方开挖与主体结构混凝土施工示意

Fig.10　Soilexcavationandconcretingofmainstructure

forthethirdstage

深圳地铁车站盖挖顺作施工技术

4.2　主体框架结构施工

车站主体为双层双跨(局部三跨)钢筋混凝土框架结构,东西长222.5m,没有设置沉降缝,其分段长度按照避开预留孔洞和结构立柱、且纵向梁弯距最小(即在两纵向梁的四分之一处)的原则,将车站主体结构分为20个施工段,最长14.6m,最短8m,平均长度11m。车站主体结构施工从车站中间向车站两端分两个工作面形成流水化作业,依序由下而上施工底板]站台层侧墙及立柱]中板]站厅层侧墙及立柱]顶板。4.3　施工监测

构顶板的土方回填及中间恢复部分正式的道路;后

两次是拆除风道及出入口的临时路面系统、土方回填及恢复其余部分正式道路。

6　结论及建议

(1)深圳地铁科学馆站是我国首例采用盖挖顺

作法施工的工程,2001年7月17日第一次围挡,2003年1月18日主体结构封顶,施工期间没有影响路面交通,工程质量优良,受到了各方面的好评,标志着我国地铁车站施工又创造了一个简单快速、安全的施工方法。

(2)军用梁作为临时路面系统的钢横梁及基坑开挖的第一道钢支撑在深圳地铁科学馆站的成功应用,给地铁车站采用盖挖顺作法施工创造了很好的前景,使得盖挖顺作法施工技术既具备了明挖法施工的优点(简单、快速),又具备了盖挖(半)逆作法施工的优点(不中断路面交通),所以对于地铁车站来说是一个新的里程碑。

(3)建议围护结构与侧墙之间采用重合式结构,在围护结构与内衬墙之间敷设防水夹层,取消围护桩与顶、中、底板连结的接驳器,这样更能保证车站的防水效果。

车站施工过程中,对地表沉降、基坑内外侧土压力、基坑内外侧孔隙水压力、桩体水平位移、桩体钢筋应力、钢支撑轴力、军用梁杆件的受力情况及地下水变化等进行了监控量测。通过监控量测对周边建筑物进行监控,判断车站围护结构的稳定性,监控临时路面系统的稳定和安全。

5　恢复正式路面及交通疏解

主体结构施工完成后,施作顶板防水层,搭设临时支墩。分四次围挡及交通疏解,顺序与修建临时路面系统时相反,前两次是拆除军用梁、车站主体结

参考文献

[1]仝学让,吴波,黄龙光.新型临时路面系统在深圳地铁科学馆站中的应用[J],现代隧道技术,2003,40(2):35～40

Coveredexcavationandsequentialconstructiontechnology

ofaShenzhenmetrostation

TongXuerang

(No.4BureauGroupofChinaRailways,Hefei230023)

Abstract　TakingtheprojectofShenzhenmetrostationHallofSciencesasanexample,authorofthepaperin2troducesthekeytechnologyofcoveredexcavationandsequentialconstruction,theerectionofenclosurestruc2tures,waterproofing,theinstallationoftemporaryroadsurfacesystem,thereliefoftrafficandtheconstructiontechniqueofthestationmain.

Keywords　Metrostation;coveredexcavationandsequentialconstruction;constructiontechnology

・67・