深圳地铁科学馆站盖挖顺作法施工技术

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介绍临时路面系统的施工、交通疏解以及车站在临时路面系统的掩盖下进行施工的方法。
关键词　地铁车站　盖挖　顺作法
1 　工程概况
      深圳地铁科学馆站位于深南大道行车道的下方, 全长222. 5 m , 宽18. 7 m 。车站主体为双层双跨(局部3 跨) 钢筋混凝土框架结构,站台为10 m 岛式站台,车站有4 个风道和4 个出入口。
      深南大道是深圳市主行车道,东西走向。科学馆站施工设计为盖挖顺作法,在基坑上安装临时路面系统不仅保证了深南大道的行车,还确保了车站在路面系统的掩盖下进行顺作施工。
      因主体结构是在临时路面系统的掩盖下从下向上施工,故名盖挖顺作法。盖挖顺作法的优点在于:
(1) 不影响交通,保证繁忙交通主干道顺利行车;
(2) 车站顺作便于主体结构施工;
(3) 对车站防水施工更为有利。
      而且对土方机械化作业有影响。所以,把主体结构临时路面系统优化为**加强型**梁作主梁,取消纵梁和格构立柱,在**梁上铺设路面板,这样就形成了临时路面系统(图2 、图3) 。

图1 　原设计临时路面系统横断面(单位:mm)
2 　车站的临时路面系统
      科学馆站主体、风道和出入口通道全部采用盖挖法施工。车站主体原施工设计图中采用H 型钢作路面系统的主梁。车站纵向设2 根H700 的纵梁,其下设2 排共74 根格构柱支撑; 在纵梁上横向每2 m 设1 道H488 的横梁,再在横梁上铺设2. 0 m ×0. 75 m ×0. 2 m 的路面板。原设计临时路面系统如图1 所示。
2. 1 　车站主体结构临时路面系统的

优化设计图2 　主体结构**梁临时路面系统平面布置(单位:mm) 　　

      由于格构柱的施工难度大,安装精度难以　　**梁采用**加强型,与车站纵向垂直方向安达到设计要求,且格构柱穿透结构的底板、中板、顶板, 放,每2. 0 m 1 片,共111 片,梁长20 m , 中间设4 道纵主体结构施工完后才切除,不仅对结构防水影响很大, 向联结系(把每2 片**梁连接在一起) 。
2. 2 　交通疏解与临时路面系统的施工深南大道交通十分繁忙,共采用了8 次交通疏解
方案,即路面系统施工时4 次,结构施工完毕后拆除临

图3 　**梁临时路面系统(单位:mm) 时路面系统时4 次。
      该大道路面宽28 m , 共8 车道。为确保其中7 车道行车,把两侧人行道各拓宽4. 5 m 作行车道,这样该段路面宽36. 5 m , 共10 车道。第一次交通疏解占道3 车道宽11. 25 m , 施工车站南侧主体围护结构、南侧风道和出入口通道的临时路面系统; 第二次交通疏解也占道3 车道宽11. 25 m , 施工车站北侧主体围护结构、北侧风道和出入口通道的临时路面系统;第三次交通疏解占3 车道宽11. 5 m , 施工车站主体一半端头密排人工挖孔桩和车站主基坑北侧临时路面系统; 第四次交通疏解占3 车道宽11. 5 m , 施工车站主体另一半端头密排人工挖孔桩和车站主基坑南侧临时路面系统。经过前4 次交通疏解,完成了车站风道、出入口通道、主体结构的临时路面系统。后4 次交通疏解主要是在整个车站完成后,拆除临时路面系统,恢复交通,其施工过程与前4 次基本相反。
      在第一次围挡时,因惯性车流量大,造成车流拥挤,几天后,部分车流自觉分流,交通恢复正常,以后再也没有造成大的影响,车流顺畅。
3 　围护结构施工和管线悬吊保护
      车站主体采用407 根密排人工挖孔桩,桩径1. 2 m , 桩长21. 75～23. 75 m 。挖孔桩桩芯相切, 护壁咬合。整个车站围护结构施工与交通疏解同步,分4 次完成。
      在车站两侧人行道底下,管线繁多,其中雨水管、污水管均为混凝土管。风道和出入口通道临时路面系统施工时,进行管线的悬吊和保护。管线采用钢丝绳悬吊在2 根45 号并排安放的工字钢梁上。由于雨水管和污水管为混凝土管,在悬吊前采用钢管替换。
4 　车站主体施工
      车站施工在路面系统的掩护下进行。为便于土方外运和材料设备进出,在3 号、4 号风道设15 % 斜坡道。
(1) 土方施工
车站主基坑深16 m 。土方施工分2 层进行:第一层从车站两端的3 号、4 号风道向中间挖土;第二层从车站中间向两端开挖。土方均从3 号、4 号风道口斜坡道运出。
(2) 钢腰梁和钢支撑安装
车站共设2 道支撑。车站临时路面系统作为基坑开挖的第一道支撑,在车站中板上1 m 处设置第二道钢支撑,钢支撑安装在第一层土方施工完后,第二层土方边挖边支撑。
(3) 车站主体结构施工
      车站主体结构长222. 5 m , 宽18. 7 m , 施工时沿线路纵向分段,竖向分层。分段时为防止侧墙出现裂纹以及柱间距的关系,原则上每12 m 为一段,这样共分20 段。每段在竖向又分5 道工序,即: 底板→ 站台层侧墙→中板→站厅层侧墙→顶板。
5 　车站结构的防水
      车站以结构自防水为主。结构混凝土有P8 和P12 两种防水等级。对于侧墙的防水,采用了3 道防水措施。车站的密排人工挖孔桩桩芯施工时结合在一起,并在桩间设置2 道缓膨型止水条,这是第一道防水;在围护桩内基面上涂刷水泥基渗透结晶材料,这是第二道防水;第三道防水就是结构防水混凝土自防水,车站顶板和底板的防水采用柔性防水卷材(PVC 防水板) 。
6 　施工阶段的监测
      车站的施工离不开信息化反馈,即通过监控量测进行指导施工。通过对地表沉降观测进行周边建筑物监控;通过对钢支撑轴力的监测以观测车站围护结构的稳定;通过对临时路面系统主梁**梁的监测来监控路面系统的稳定和安全。另外,在土方施工与钢支撑安装协调时,采用ANSYS 软件进行力学计算,确保安全。
7 　结语
      在城市交通繁忙的主干道上修建地铁车站,盖挖顺作法优点明显,它比暗挖节省投资40 % , 且安全性能、防水性能都大大提高,明挖法在交通繁忙的城市主干道上几乎不可能,而盖挖法能解决这些问题,值得大力推广。