既有車站暗挖通道改建施工關(guān)鍵技術(shù)

隨著城市地鐵交通網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)展，新建車站通道與既有車站銜接多涉及對原通道的改建。北京地鐵機(jī)場線西延北新橋車站外掛廳連接通道與原有5號線車站A出口通道部分重疊，施工中，針對原通道與新通道結(jié)構(gòu)相似且部分剖面位置重疊的特點(diǎn)，利用既有通道的支護(hù)結(jié)構(gòu)完成改建作業(yè)，為銜接通道改建提供了一種施工思路。1、工程概況北京地鐵機(jī)場線西延北新橋車站外掛廳位于交道口東大街與雍和宮大街交叉口西北角，外掛廳南側(cè)與新建北新橋站主體結(jié)構(gòu)相接，東側(cè)與既有5號線北新橋站西北出入口通道相接。外掛廳邊墻厚0.9?m，側(cè)墻與通道銜接處洞口已預(yù)留。外掛廳結(jié)構(gòu)外采用1.0?m厚地下連續(xù)墻支護(hù)。既有5號線北新橋站西北通道原為既有車站A出入口，在新建北新橋車站外掛廳結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻施作時(shí)截?cái)?。通道橫向凈空高5?m，豎向凈空高3.1?m，初支結(jié)構(gòu)厚0.3?m，頂板及側(cè)壁結(jié)構(gòu)厚0.45?m，底板厚0.55?m，頂板最大埋深7.1?m。涉及改建區(qū)域?yàn)橥ǖ牢鞫丝拷鈷鞆d爬坡段，該段坡度27°，長4.3?m。改建后通道結(jié)構(gòu)豎向凈空高3.1~3.38?m，橫向凈空高5?m。初支結(jié)構(gòu)厚度0.3?m，頂板及側(cè)壁結(jié)構(gòu)厚0.45?m，底板厚0.55?m。東端與既有通道結(jié)構(gòu)連接，西端與外掛廳地下1層?xùn)|側(cè)連接。2、施工方案選擇通道改建方案應(yīng)根據(jù)具體條件進(jìn)行選擇，盡量減少施工風(fēng)險(xiǎn)，以保證工期，降低成本。2.1?影響施工的因素綜合考慮現(xiàn)場實(shí)際情況，列出對施工影響較大的因素如下。（1）待改造通道結(jié)構(gòu)頂部與地面的最小距離為4.3?m，其上方土體為雜填土，既有通道暗挖施工及外掛廳地下連續(xù)墻施工會(huì)多次擾動(dòng)土體，通道上方土體不易控制。（2）按原設(shè)計(jì)思路完全破除既有通道初支結(jié)構(gòu)，需重新施作通道初支結(jié)構(gòu)，露出原狀土，施工風(fēng)險(xiǎn)較大。（3）按常規(guī)暗挖通道改建做法需進(jìn)行土體加固，涉及多次換撐，施工工期長、成本高。（4）新舊通道中心位置一致，初支橫向凈空均為5.8?m，且新舊通道初支厚度均為300?mm。（5）隨時(shí)間推移，主要受力結(jié)構(gòu)逐漸由初支結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向2次對砌結(jié)構(gòu)。5號線于2007年開通，距今已14年，難以預(yù)判其既有通道初支結(jié)構(gòu)的承載能力。2.2?施工思路（1）利用既有通道與新建通道初支結(jié)構(gòu)相似的特點(diǎn)，保留既有通道拱頂及側(cè)墻初支結(jié)構(gòu)，僅對底板區(qū)域的初支結(jié)構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)挖改建。（2）在以既有初支結(jié)構(gòu)為主要支撐體系的狀態(tài)下施作新建通道，以避免與不可控土體直接接觸的風(fēng)險(xiǎn)。（3）在結(jié)構(gòu)破除過程中進(jìn)行沉降及變形監(jiān)測，若發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)異常應(yīng)及時(shí)架設(shè)型鋼支撐，防止形變加大。3、施工關(guān)鍵技術(shù)3.1?施工工序施工工序?yàn)椋旱叵逻B續(xù)墻切割→既有通道二襯破除→既有通道初支改造→地下連續(xù)墻切割→防水層施工→植筋→底板鋼筋綁扎（變形縫設(shè)置）→底板混凝土澆筑→頂墻鋼筋綁扎（變形縫設(shè)置）→支模板→澆筑混凝土。3.2?關(guān)鍵施工技術(shù)3.2.1?地下連續(xù)墻破除地下連續(xù)墻分兩次破除，先破除外掛廳結(jié)構(gòu)側(cè)墻預(yù)留洞口區(qū)域，待既有通道二襯結(jié)構(gòu)破除完成后進(jìn)行剩余區(qū)域的破除工作。地下連續(xù)墻采用水鉆切割工藝破除，水鉆鉆孔直徑108?mm，孔位間搭接寬度30?mm。3.2.2?既有通道二襯結(jié)構(gòu)破除既有通道二襯采用水鉆切割破除，破除順序?yàn)橛缮现料孪绕瞥绊斣倨瞥齻?cè)墻，最后破除底板，須待拱頂破除全部完成后方可進(jìn)行側(cè)墻及底板破除。拱頂區(qū)域破除的施工難點(diǎn)在于通道結(jié)構(gòu)在洞內(nèi)進(jìn)行破除，頂部水鉆只能由下向上切割，且無法使用起重設(shè)備加以保護(hù)。為保證施工安全，避免塊體切割后掉落，須嚴(yán)格控制塊體重量、切割順序及掉落路徑。拱頂塊體切割尺寸為500?mm×500?mm，由靠近既有車站一側(cè)開始，每排均由中間向兩邊切割。先切割每塊塊體的左右兩側(cè)，使塊體雖單邊受力的懸挑狀，最后切割第三邊。水鉆與拱頂表面垂直（即與垂直方向呈60°夾角），作業(yè)人員可利用斜向角度避開塊體正下方區(qū)域，且水鉆與切割平面垂直便于固定。第三邊切割前在塊體下方堆0.5?m高砂堆，以防塊體落地后滾動(dòng)并避免碰撞腳手架。3.2.3?既有通道初支改造既有通道初支改造主要涉及既有通道爬坡段底板，既有通道二襯結(jié)構(gòu)破除完成后，1次破除原有通道初支底板及底板上500?mm高度內(nèi)的側(cè)墻混凝土，保留格柵。清除破除渣土后逐榀進(jìn)行初支結(jié)構(gòu)改造。每榀初支改造的步驟為：切割既有通道底部格柵→開挖底板下土體至新結(jié)構(gòu)標(biāo)高→架設(shè)新結(jié)構(gòu)底部初支→焊接新結(jié)構(gòu)底部初支格柵與既有通道側(cè)墻鋼格柵→設(shè)置擋板錨噴混凝土→進(jìn)行下一榀格柵改造。切割既有初支鋼格柵時(shí)，須在前一榀鋼格柵換裝施作完畢后方可切割下一榀格柵。需根據(jù)每榀的不同高度分別定制新格柵，采用幫條焊連接新舊格柵主筋，使新架設(shè)的底板及側(cè)墻底部格柵與既有通道原拱頂及側(cè)墻鋼格柵形成封閉成環(huán)的受力結(jié)構(gòu)。3.2.4?防水層鋪設(shè)新建換乘通道采用1.5?mm厚高分子自粘膠膜防水卷材，緩沖層采用土工織物。防水卷材鋪設(shè)前應(yīng)做好基面處理工作，拱頂陰角使用水泥砂漿抹成圓角，使用水鉆切割的邊緣應(yīng)鑿平并抹面。新舊結(jié)構(gòu)交接位置的施工縫應(yīng)設(shè)遇水膨脹止水膠條并預(yù)留注漿管。防水卷材沿改造后的初支結(jié)構(gòu)表面鋪設(shè)。3.3?監(jiān)測數(shù)據(jù)分析本工程施工過程中，監(jiān)測頻率為2?d一次。在既有通道2次結(jié)構(gòu)破除及初支結(jié)構(gòu)改造階段，通道受力發(fā)生轉(zhuǎn)變，為保證根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，將監(jiān)測頻率調(diào)整為1d一次。施工過程中的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，最大拱頂沉降為3.0?mm，最大橫向變形為2.1?mm，均未達(dá)到預(yù)警值，證明施工方案可行。4、結(jié)束語改造工程中通過分析結(jié)構(gòu)形式，結(jié)合工程特點(diǎn)，在通道改建過程中保留既有通道