張楊路地鐵車站施工關(guān)鍵技術(shù)與變形性狀實測研究

張楊路地鐵車站施工關(guān)鍵技術(shù)與變形性狀實測研究

提要：本文結(jié)合上海市軌道交通明珠線二期張楊路車站工程，闡述了平行換乘樞紐中后建地鐵車站施工中為了保證鄰近已運營地鐵等構(gòu)筑物的安全所采取的各項工程技術(shù)措施，然后通過對變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，說明了所采取的各項關(guān)鍵施工技術(shù)的合理性及有效性，以期能夠?qū)σ院箢愃频墓こ烫峁┙梃b。

關(guān)鍵詞：平行換乘樞紐后建地鐵車站施工關(guān)鍵技術(shù)化整為零變形性狀

1引言

上海市軌道交通明珠線二期的張楊路車站為我國軌道交通建設(shè)中第一個平行換乘樞紐車站，建成后將與2號線東方路車站實現(xiàn)零換乘。平行換乘車站的施工技術(shù)措施與一般的地鐵車站有何不同，車站基坑的變形規(guī)律如何，都是頗受關(guān)注的問題，本文結(jié)合該車站的施工，闡述了該車站的施工技術(shù)措施，并分析了圍護結(jié)構(gòu)的變形性狀。

2工程概況

張楊路車站位于浦東世紀大道的慢車道及北側(cè)人行道下，與世紀大道走向一致。車站南側(cè)便是平行的張楊路車站、已經(jīng)投入運營的地鐵2號線東方路車站，北側(cè)為好美家裝飾城和聯(lián)華超市，參見圖1。兩車站間最大距離僅，且兩車站在西端頭井處共用原車站結(jié)構(gòu)連續(xù)墻；東方路車站為地下兩層車站，開挖深度約14m，張楊路車站為地下三層。

車站基坑所處地質(zhì)情況參見圖2。車站標準段開挖深度，東、西端頭井開挖深度為和。根據(jù)文獻［2］的規(guī)定，本基坑為一級保護基坑，即墻體最大變形必須控制在%H也就是32mm以內(nèi)。

3張楊路車站的施工技術(shù)與變形控制措施

基坑“化整為零”施工技術(shù)

張楊路車站基坑中間增設(shè)4道臨時封頭墻，將車站分為五個小基坑進行跳隔明挖施工，具體施工順序為：先施工兩端頭井，再施工中間部分，最后施工第二、四施工區(qū)。該施工方案充分考慮并利用了軟土基坑時空效應(yīng)理論來減小基坑的變形：首先，長基坑化為小基坑后空間縮小；其次，小基坑工程量相應(yīng)減小，可以在較短時間內(nèi)完成基坑的施工，減小基坑的暴露時間。

基坑內(nèi)土體加固施工技術(shù)

考慮到兩端頭井與標準段的開挖深度以及空間尺寸的差異，將整個基坑劃分為重點部位和非重點部位，從而選擇不同的方法對坑內(nèi)土體進行加固，即端頭井內(nèi)采用旋噴加固；標準段內(nèi)采用水泥土攪拌樁抽條加固和振沖法雙液抽條加固，兩種加固范圍在平面上相互間隔。

為了提高基坑抵抗變形的能力，在開挖前，對基坑被動區(qū)土體進行加固，加固范圍一般為基坑底下3～6m。但該工程標高-處即⑥層土頂面標高，該層土土體c，的值分別為41kPa和22°，強度已很高，而土體加固會造成土體的擾動，反而不利于該層土體強度的提高，故該層土不加固，即整個基坑被動區(qū)加固范圍為坑底至標高-處。

鋼管支撐與鋼筋混凝土支撐組合施工技術(shù)

一般而言，鋼支撐具有安裝及拆除快捷并可以施加預(yù)應(yīng)力等優(yōu)點，但不易形成整體受力體系、整體穩(wěn)定性不好；而鋼筋混凝土支撐結(jié)構(gòu)則受力均勻、整體受力性能好，但施工較慢、拆除麻煩。因此，在周圍構(gòu)筑物保護要求極高的車站基坑的關(guān)鍵部位即端頭井的開挖過程中，將采用鋼支撐與鋼筋混凝土支撐相結(jié)合的方法，充分利用兩種支撐的優(yōu)點；而在非關(guān)鍵部位即標準段的開挖過程中采取鋼支撐形式。具體情況為：基坑標準段采用7道鋼支撐；兩端頭井內(nèi)采取組合支撐的方案，其中一道、四道為鋼筋混凝土支撐，其余則為鋼支撐。

4張楊路車站施工變形實測規(guī)律研究

西側(cè)墻體水平位移變化規(guī)律

圖3為西側(cè)I01處墻體水平位移的變化曲線，表1為該處墻體水平變形特征值。這里需要說明的是，第一施工區(qū)因為東方路車站原西風(fēng)井結(jié)構(gòu)的存在，影響到坑內(nèi)高壓旋噴施工，因此，在旋噴施工前已將結(jié)構(gòu)鑿除，即坑內(nèi)開挖至地下8m，并已安裝兩道支撐，與此同時，坑外再進行盾構(gòu)進出洞土體高壓旋噴加固施工；然后進行坑內(nèi)旋噴施工，待土體達到養(yǎng)護齡期后進行開挖、支撐與結(jié)構(gòu)施工。從圖3中可以看出

坑外旋噴加固對坑內(nèi)部分卸載的地下墻墻體水平變形影響很大，坑外旋噴期間，最大變形達，已達到控制變形目標的%，無疑增加了后續(xù)工序的施工難度，比如調(diào)整坑內(nèi)旋噴加固的樁位布置和施工順序、增加鋼支撐的預(yù)應(yīng)力等等；

坑內(nèi)旋噴施工時及下二道鋼支撐復(fù)加軸力使得墻體變形減小，減小幅度%；

最大值并不隨開挖面的下移而有規(guī)律的下移，最大值出現(xiàn)在地下～16m范圍內(nèi)，這主要是因為坑外土體加固后強度有較大幅度的增加，其自立性提高，對地下墻的土壓力減?。?/p>

結(jié)構(gòu)施工期間尤其是底板澆注后地下墻的水平變形很小，平均變形速率為/d，已經(jīng)穩(wěn)定。

表1I01處墻體水平變形特征值一覽表

東側(cè)墻體水平位移變化規(guī)律

圖4為第五施工區(qū)I9處墻體水平變形曲線，表2列出了I9處水平變形特征值。從圖2和表2可以看出；

圖4I9處墻體水平變形實測曲線

墻體水平變形最大值為，出現(xiàn)深度為地下17m處，在開挖面上，這與以往觀測到的最大值在開挖面下2m左右的規(guī)律不同，可能是因為開挖面下土體強度本身已很高，并且經(jīng)過加固，其抵抗變形的能力大大提高；

開挖與支撐階段的變形占總體變形的％，尤其是下六層的開挖與支撐階段，變形占總體變形量的％，結(jié)構(gòu)施工階段不到20％；

變形在底板澆筑后即趨于穩(wěn)定，日均變化量已經(jīng)小于/d。

表2I9處墻體水平變形特征值一覽表

開挖與支撐階段墻體水平變形最大值為，出現(xiàn)深度為地下18m處，在開挖面上，其原因同上；

開挖與支撐階段的變形占總體變形的％，尤其是下七層的開挖與支撐階段，變形占總體變形量的％，結(jié)構(gòu)施工階段僅占％，而且底板澆筑后墻體水平變形減小了；

變形在底板澆筑后即趨于穩(wěn)定，日均變化量已經(jīng)小于/d。

需要說明的是，I9和I15兩處墻體處于基坑同一開挖剖面上，而其水平位移最大值不完全一樣，北側(cè)最大值為，而南側(cè)最大值為，北側(cè)比南側(cè)大%，這可能與北側(cè)土壓力較南側(cè)土壓力大有關(guān)。

5結(jié)語

本文介紹了張楊路地鐵車站所采取的施工技術(shù)與變形措施，總結(jié)了基坑水平變形