貝雷梁臨時路面系統在地鐵車站施工中的應用

林 強 葉躍林

1 工程概況

南京地鐵2號線一期工程上海路站主體部分位于漢中路與上海路的交叉路口,呈東西向跨路口布置,主體結構為地下兩層三跨鋼筋混凝土箱形框架結構,島式站臺,全長211.4 m,寬 21.8 m,高度為12.66 m,基坑開挖深度為15.56 m～16.36 m,總建筑面積11 305 m2,主體圍護結構為密排的φ 1 200人工挖孔樁,樁芯相切,護壁咬合。因車站位于南京商業中心新街口商業圈內,所處的漢中路和上海路是南京市中心的兩條東西和南北向的交通主干道,施工時不具備道路全幅臨時改道的條件,綜合考慮道路交通和地下管線等因素,經南京市交管部門批準,決定采用蓋挖順作法(實際上是半蓋挖)的施工方案,即在車站主體結構北半側修建一座臨時路面系統后,車道改遷到臨時路面系統及北側原有部分路面,車站采用半側明挖,半側蓋挖施工。

2 貝雷梁臨時路面系統及施工期間交通組織方案

2.1 現場交通狀況及交通組織目標

漢中路道路規劃紅線寬度43.5 m,為雙向六車道,上海路規劃紅線寬度40.0 m,為雙向四車道,地面交通十分繁忙,車站施工期間確保漢中路雙向四車道通行,并保證上海路、莫愁路方向交通暢通。

2.2 臨時路面系統設計與使用

2.2.1 主梁構造

選用結構形式為“321”桁架(貝雷梁)作為基坑臨時路面梁,利用車站兩側圍護樁頂冠梁作為現澆鋼筋混凝土承臺,按城市—A級荷載考慮,通過驗算主梁采取橫向布設,縱向間距1.0 m。

根據基坑寬度和《321式貝雷鋼便梁手冊》進行貝雷梁構件和組合裝配的選擇。每片主梁要由8片3 m的標準件拼裝成24 m長。在貝雷梁上面的通車部位上鋪設14b號槽鋼為縱梁,間距為0.2 m,另外在兩榀貝雷梁之間設置剪刀斜桿聯結系,以加強主梁整體穩定和沿基坑的縱向剛度。

2.2.2 臨時路面板

在基坑北側設臨時路面系統,在貝雷梁上鋪縱向槽鋼,槽鋼與貝雷梁之間用U形螺栓連接后,施工時在槽鋼與貝雷梁交點處要墊放橡膠墊,緩沖車輛通行時產生的動載。在連接好的槽鋼上鋪6 mm厚花紋鋼板作路面板。花紋鋼板與槽鋼用電焊連接,焊接時在鋼板上壓重以保證鋼板與槽鋼貼緊。

2.2.3 出土口(材料運輸口)設置

由于貝雷梁縱向間距僅1.0 m,考慮工程施工出土方便,在基坑南側明挖區段設置出土口兼作材料運輸口。該處采取拉大出土口所在處貝雷梁間距(2.8 m)并加密出土口兩側緊靠的兩片貝雷梁間距(0.45 m)的措施。

2.2.4 臨時路面系統的使用

臨時路面系統完成后,按設計要求的城市—A級道路標準試通車,通車檢驗無誤后,對連接螺絲全面再緊一次,然后正式通車。

為保證汽車行駛安全和施工安全,臨時路面系統在使用過程中,除采用監控量測手段監測貝雷梁桿件的受力、跨中撓度變化外,還必須進行經常性的檢查與維護,發現問題及時處理,避免發生安全事故。

2.3 施工期間交通組織方案

在車站主體結構施工期間,按照臨時路面寬度不小于15.5 m(雙向四車道+南側非機動車道)進行設計,根據現場情況,采取在車站主體基坑北側貝雷梁上鋪蓋15.5 m(含冠梁部分)寬的蓋板和結構外側至既有路緣石之間的現有非機動車道(0.9 m～1.5 m寬)一同作為漢中路在上海路站主體結構施工階段的臨時路面系統,跨上海路段采用滿鋪總寬度40.5 m的蓋板作為上海路在車站主體結構施工期間的臨時路面,以滿足該道路位置結構倒邊施工的需要,見圖1。貝雷梁架設和車站施工期間采取分期圍擋來滿足道路交通的疏解需要。

第一期圍擋:占用漢中路北側14.5 m寬度的機動車道實施圍擋,保留漢中路主干道南側車道15 m寬度的路面,保證漢中路雙向四車道,施工主體基坑北側的圍護結構和北半幅臨時橋面系統。對跨上海路段部分的圍護結構及貝雷梁架設施工采取局部倒邊施工的辦法予以解決(見圖2)。

第二期圍擋:占用漢中路南側半幅路面進行施工圍擋,利用基坑北側臨時路面系統以及南、北兩側人(非)道共同組成漢中路的臨時道路。組織主體基坑南側貝雷梁安裝并施工主體結構。對跨上海路段部分的圍護結構及貝雷梁架設施工采取局部倒邊施工的辦法予以解決。

第三期圍擋:在車站主體結構施工完成后,進行車站南側頂板回填并恢復漢中路南側半幅路面,作為施工階段的臨時道路,占用漢中路北半幅路面進行施工圍擋,組織車站北側臨時路面系統的拆除并恢復漢中路北半幅道路。對跨上海路段部分的貝雷梁拆除施工采取局部倒邊施工的辦法予以解決(見圖3)。

3 車站蓋挖順作施工組織

3.1 基坑土方開挖

上海路站主體基坑總開挖土方量7.37萬m3,上部的大部分土方以放坡開挖的方式用大型反鏟挖裝出土,底層的土方則以上海路全蓋挖段為界東西兩端各配備2臺0.6 m3小挖機和1臺履帶式推土機在基坑內開挖和傳遞土方。

車站南側為明挖施工,車站北側及跨上海路段臨時路面系統下為蓋挖施工。

3.2 鋼支撐架設、拆除

第一道支撐先于貝雷梁安裝前采取掏槽法分兩段進行安裝;第二、第三道鋼管支撐采取在場地試拼,采用從南側明挖段出土口單節吊入基坑,在基坑內就地拼裝再吊裝的辦法組織,鋼管支撐利用貝雷梁采用手拉葫蘆提升安裝和拆除。支撐軸力根據設計參數及時、均勻、平衡施加或卸載。

3.3 基坑降排水措施

基坑采用明溝排水,沿車站縱向每20 m設一集水坑,基坑滲水沿排水明溝匯入集水溝,由水泵抽至地面經處理達標后排到市政排水系統。施工期間重點做好基坑四周排水溝和擋水埂,防止地表水侵入基坑。

3.4 管線保護

上海路站施工場地范圍地下管線密集,大部分沿漢中路兩側設置,這部分管線基本上均需配合業主及管線相關單位做好臨時遷移,并在完工后配合管線恢復原位。其余的管線如通信、電力等無壓管線中有一部分可在原位利用貝雷梁進行懸吊保護(管線同貝雷梁橫向方向一致),這樣可節約一些管線保護方面的費用與時間。

3.5 主體結構施工

車站結構施工順序為:接地網→底板墊層→底板→站臺層下部邊墻及框架柱→換撐→站臺層上部邊墻和中板→站廳層框架柱→站廳層邊墻及頂板。

車站側墻模板采用大塊無穿墻拉桿支模體系組織施工,頂板采用碗扣式滿堂支架配合大塊竹膠板組織施工,使結構混凝土達到“內實外美”的要求。

4 結語

南京地鐵2號線一期工程上海路站實際上所采用的半蓋挖順作法施工技術是在明挖法基礎上發展而來的,但它利用貝雷梁臨時路面系統減少一半的路面占用,從而減輕交通疏導壓力。相對于蓋挖法來說,又減少了施工難度,提高了施工質量,降低了工程成本。

在實際使用過程中,應注意加強對臨時路面系統的變形情況監測和日常各組成部位檢查,保證路面系統安全運行,同時施工時發現車輛在該路面系統上行駛時發出較大的噪聲,噪聲污染對周邊的居民造成較大的影響,如何選用合適的路面面層結構,使這種貝雷梁臨時路面系統既能保持足夠的穩定性、耐用性,又能降低噪聲,如在荷載許可的情況下,在路面上再鋪設一層瀝青混凝土結構降低噪聲,這是我們在今后的施工過程中應該關注的問題。

[1] 趙巨川,詹黎明.鋪蓋法在城市地鐵車站施工中的應用[J].鐵道建筑技術,2002(2):15-16.

[2] 仝學讓,吳 波,黃龍光.新型臨時路面系統在深圳地鐵車站施工中的應用[J].現代隧道技術,2003(4):35-40.