地鐵圍護結(jié)構(gòu)拆除工藝研究

地鐵圍護結(jié)構(gòu)拆除工藝研究鄧杰

（中鐵十九局集團軌道交通工程有限公司，北京101399）

0引言

在地鐵車站施工過程中，附屬結(jié)構(gòu)的施工一般在主體結(jié)構(gòu)施工完成后進行，附屬結(jié)構(gòu)和車站之間的交匯部位有主體圍護結(jié)構(gòu)存在，為了將主體和附屬結(jié)構(gòu)打通，則需要對交匯部位的圍護結(jié)構(gòu)予以拆除。然而，這是一項安全風險很高的施工，必須引起相關人員的高度重視，根據(jù)項目的實際情況，探究合理可行的施工工藝，通過比選選擇適宜的施工方案，并在施工中加以嚴格實施和控制，以保證最終的施工效果。

1工程概況

某地鐵站的1號風亭是一個異形風亭，采用兩道尺寸為600mm×800mm的混凝土支撐。在支撐設計過程中，為保證基坑受力穩(wěn)定，將主體和附屬結(jié)構(gòu)利用中間支撐連接成一起，形成一個整體。由于1號風亭的支撐結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)冠梁直接相連，所以車站主體結(jié)構(gòu)圍護樁難以提前拆除，使風亭主體結(jié)構(gòu)不得不分成多塊進行施工。為順利完成主體及附屬結(jié)構(gòu)施工，應在明確基坑受力情況的基礎上，結(jié)合支撐結(jié)構(gòu)，通過綜合考慮，確定適宜的施工工藝。

2施工工藝

在地鐵車站施工過程中，對附屬圍護結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)設計時，通常不會在主體結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu)兩者交匯部位設置支撐，以便于該部位圍護結(jié)構(gòu)正常拆除，確保主體與附屬兩部分結(jié)構(gòu)都能順利開展施工。在未設支撐的條件下，施工可按照以下流程進行：先拆除交匯處主體圍護結(jié)構(gòu)，隨即開始底板施工，然后拆除第二道支撐，進行側(cè)墻施工與頂板施工，最后拆除第一道支撐。當附屬結(jié)構(gòu)在未設支撐結(jié)構(gòu)的條件下對撐至主體結(jié)構(gòu)時，整個附屬結(jié)構(gòu)的施工都能達到順暢，每一道施工工序都能嚴格到位，澆筑施工可一次性完成，使基坑表現(xiàn)出良好防水性，有效降低安全風險，最終確?；拥靡钥焖俜忾][1]。

3施工方案

根據(jù)該地鐵車站1號風亭所用支撐系統(tǒng)實際情況，并結(jié)合現(xiàn)場各項施工條件，充分參考以往工程經(jīng)驗，制定以下兩套施工方案：

3.1方案一

風亭和車站之間交匯部位的主體圍護結(jié)構(gòu)共分成兩期進行拆除，第一期對未受力的圍護樁進行拆除，共拆除15根；完成第一期拆除，并清理完成后，對此處的頂?shù)装迮c側(cè)墻進行施工，使車站主體和附屬結(jié)構(gòu)能夠形成一體，保證基坑整體安全性。在結(jié)構(gòu)達到穩(wěn)定狀態(tài)后，對受力的圍護結(jié)構(gòu)進行拆除，最后施工所有剩余的附屬結(jié)構(gòu)部分。

該方案的具體施工步驟為：

（1）將基坑開挖完成后，對未受力的圍護結(jié)構(gòu)進行拆除，直到風亭底板以下20cm。

（2）將未受力的圍護結(jié)構(gòu)拆除完成后，做好此段區(qū)域的地基驗槽、墊層及防水工作，然后開始綁扎底板鋼筋，并進行混凝土澆筑，以此封閉局部基底。

（3）待底板澆筑的混凝土實際情況達到設計要求后，對第二道支撐結(jié)構(gòu)予以拆除，然后進行側(cè)墻鋼筋綁扎與混凝土澆筑。

（4）側(cè)墻成型后，綁扎頂板鋼筋并澆筑混凝土，使附屬和主體結(jié)構(gòu)兩部分形成一個整體，保證結(jié)構(gòu)受力整體穩(wěn)定性。

（5）完成對頂板的澆筑，且混凝土強度達到設計要求后，拆除全部第一道支撐結(jié)構(gòu)。

（6）完成對第一道支撐結(jié)構(gòu)的拆除，且檢查確認圍護結(jié)構(gòu)無任何影響因素后，開始拆除受力圍護結(jié)構(gòu)。

在以上施工過程當中會產(chǎn)生很多施工縫，要對施工縫予以有效的防水處理，避免底板發(fā)生滲漏。

3.2方案二

一次性拆除風亭和車站之間交匯部位的主體圍護結(jié)構(gòu)，期間進行必要的換撐，使基坑的受力始終保持穩(wěn)定。

該方案的具體施工步驟為：

（1）將基坑開挖到位后，開始底板施工，包括鋼筋綁扎與混凝土澆筑。

（2）底板施工完成后，在原支撐所在位置予以換撐，避免對第二道支撐結(jié)構(gòu)進行拆除時底板產(chǎn)生位移。

（3）在底板澆筑的混凝土實際強度達到設計要求后，拆除第二道支撐結(jié)構(gòu)，在拆除的同時應密切注意軸力及其發(fā)生的變化。

（4）將第二道支撐結(jié)構(gòu)拆除完成后，開始側(cè)墻施工。

（5）完成對側(cè)墻的施工后，開始頂板施工，此時風亭將形成一個整體，使受力達到穩(wěn)定。

（6）頂板澆筑結(jié)束且混凝土強度達到要求后，拆除底板換撐。

（7）所有支撐結(jié)構(gòu)拆除結(jié)束后，開始拆除冠梁與樁基。

換撐結(jié)構(gòu)的焊縫必須達到飽滿，滿足相關技術(shù)規(guī)范提出的要求，并應在適當?shù)奈恢迷O置軸力計，按照一天兩次的頻率進行監(jiān)測，一般情況下軸力應控制在2000kN以內(nèi)。如果經(jīng)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)軸力達到2000kN以上，則應對換撐結(jié)構(gòu)予以適當加密，并澆筑強度等級為C35的混凝土，避免基坑失穩(wěn)[2]。

4方案比選

以上兩套方案有各自的優(yōu)勢，其中，方案一的優(yōu)點為附屬結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)之間能及時連接形成一個整體，對保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有利，能為基坑安全提供良好的保證。但也存在一些缺點，如圍護結(jié)構(gòu)拆除方面的成本相對較高，有很多施工縫，對結(jié)構(gòu)防水不利，易產(chǎn)生滲漏，導致質(zhì)量缺陷，使堵漏成本明顯增加。另外，方案的工序較為繁瑣，需要進行兩次工序轉(zhuǎn)換，使工期不得不延長。

方案二的優(yōu)點為將底板分段部位留設于原變形縫處，能有效減少施工縫的數(shù)量，對結(jié)構(gòu)自身防水性提供良好的保證；與方案一相比工序轉(zhuǎn)換相對較少，能減少15d左右的工期；圍護結(jié)構(gòu)可以一次性完成拆除，減少相應的成本。但也存在一些缺點，如換撐時需要設置工字鋼，且基坑的穩(wěn)定性比方案一略差，需采取必要的應急措施。

綜合考慮施工現(xiàn)場實際情況，并結(jié)合工期與成本方面的要求，決定將方案二作為最佳方案。

5方案實施

基于方案二的具體實施流程為：底板鋼筋綁扎與混凝土澆筑→換撐→拆除第二道支撐結(jié)構(gòu)→側(cè)墻鋼筋綁扎與混凝土澆筑→頂板施工→拆除第一道支撐結(jié)構(gòu)→拆除圍護結(jié)構(gòu)→剩余部分頂?shù)装寮皞?cè)墻施工。

在現(xiàn)場施工過程中，在換撐部分安裝軸力計，以此每天都對軸力及其產(chǎn)生的變化進行監(jiān)測，以監(jiān)測結(jié)果為依據(jù)采取有效的措施[3]。由于本次施工中監(jiān)測到的軸力始終保持穩(wěn)定，所以未采取任何措施。

按照以上流程進行施工時，對于主體部分的圍護結(jié)構(gòu)，在開挖施工的同時借助炮機拆除，由于風亭和主體結(jié)構(gòu)之間交匯的圍護結(jié)構(gòu)承受一定軸力，在開挖時不可拆除，所以應先進行支撐，在支撐達到穩(wěn)定后才能進行施工。另外，在頂?shù)装迮c側(cè)墻的施工初步完成后，會使現(xiàn)場的作業(yè)空間明顯減小，不再具備使用炮機進行拆除作業(yè)的條件，所以要使用吊車、水鉆與繩鋸進行施工，對圍護結(jié)構(gòu)予以分段切割，直到拆除完整個圍護結(jié)構(gòu)[4]。

施工中，應先用挖機將冠梁的位置挖出，在冠梁的周圍按照45°進行放坡開挖，完成開挖后鋪設一道鋼筋網(wǎng)片，并澆筑一層20cm厚、強度等級為C20的混凝土，以此起到避免滑坡與坍塌的作用[5]。

將邊坡支護穩(wěn)固后，開始拆除冠梁及圍護結(jié)構(gòu)。在相鄰兩個圍護結(jié)構(gòu)之間穿入繩鋸，以此對冠梁部分進行切割拆除。將冠梁拆除后，將冠梁吊起，此時吊車應始終處在干預受力的實際狀態(tài)。在冠梁底部下方2m的位置對圍護結(jié)構(gòu)進行拆除，然后用吊車和板車盡快將拆除下來的圍護結(jié)構(gòu)運出場。為便于拆除，可將拆除時需用的設備放在車站中的站廳層或風亭內(nèi)部[6]。

在拆除圍護結(jié)構(gòu)之前，應先進行地面擋水坎施工，使其達到30cm以上，在站廳層的出入口處都應做好臨時圍蔽結(jié)構(gòu)的施工，以免車站中的工作人員誤入施工場地。另外，為避免車站涌水，還需在現(xiàn)場配備至少兩臺功率不低于5.5kW的水泵，并注意防塵，在拆除施工中通過適當灑水來降塵防塵，以免對車站造成污染。

6結(jié)語

綜上所述，地鐵車站施工有很多技術(shù)難點，對于車站主體結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu)之間交匯部位的圍