王 義
(武漢地鐵集團有限公司,湖北 武漢 430000)
南京某地鐵站位于城市中心地區,東西向布置于漢中路和中山東路路中,橫跨中山南路,與已經運營的1號線T形換乘。車站總長度(凈)為414.4 m,總寬度(凈)中間為21.6 m。車站主體圍護結構采用φ800 mm鉆孔咬合樁和φ1 000 mm鉆孔灌注樁,受交通和施工空間影響,車站施工采用蓋挖順作法進行。
車站布置于漢中路與中山東路路中,路面交通流量非常大,施工空間狹小,周邊商業發達,長時間施工占道阻斷交通,會對周邊居民和商業造成很大的影響和損失。根據市政府提出的南京地鐵建設期間“保大樹、保交通”的理念及南京市交管局批準實施的車站交通疏解方案中保東西雙向四車道的交通通行能力的要求,車站設計方案為蓋挖順作法施工。通過在基坑上方鋪設貝雷梁等構件快速形成臨時路面系統,不僅能確保東西向四車道的通行能力,還確保了車站在路面體系的掩蓋下進行順作施工。
按照車站交通疏解方案,本次臨時路面體系的橋面車道分兩部分,一部分寬10 m,作為交通疏解的車站,按照城市—A級荷載設計;另一部分寬3.5 m,作為車站主體結構施工期間的施工便道,按照城市—A級荷載設計。
設計荷載:城市─A級荷載,均布荷載10.0 kN/m,集中荷載300 kN;
機動車道:雙向四車道,每車道3.5 m;
便橋最大計算跨徑:28.3 m(端頭盾構井)。
臨時路面體系鋼便橋主梁采用“321”桁架(100型貝雷梁),沿車站橫向布置,車輛沿結構縱向行駛。每榀貝雷梁之間的橫向間距為900 mm,兩端架在圍護樁冠梁頂面,在貝雷梁頂面沿車站橫向每200 mm間隔設置1根16號槽鋼和1根16號工字鋼作為縱向分配梁,縱向梁上鋪設6 mm厚的花紋鋼板作為橋面板,鋼板與分配梁及貝雷梁三者之間通過螺栓上下固定,螺栓孔沿基坑縱向設置在每張鋼板中部和兩張鋼板接縫兩側位置,兩張鋼板之間采用間隔焊接。設計臨時路面體系如圖1所示,其中第一道φ609,t=12 mm鋼管支撐;第二道φ609,t=16 mm鋼管支撐;第三道φ609,t=16 mm鋼管支撐;第四道φ609,t=16 mm鋼管支撐。
在滿足東西向漢中路和中山東路雙向四車道通行能力的情況下,臨時路面的施工結合4次交通疏解方案分階段實施,即路面體系施工2次,結構施工完畢后拆除臨時路面體系2次。車站施工受交通疏解的影響,需要倒邊進行圍護結構及貝雷梁路面體系的施工,并且要保證大圓盤東西兩段倒邊的開始與結束時間一致。臨時路面體系施工步序為四步:1)圍擋北側路面,施工北側圍護結構和中間立柱樁,架設北半幅臨時路面體系鋼便橋。2)圍擋南側路面,施工南側圍護結構,架設南半幅臨時路面體系鋼便橋,封閉基坑,施工主體結構。3)拆除南半幅鋼便橋,恢復南側路面。4)拆除北半幅鋼便橋,全面恢復路面交通。具體見圖2。

圖1 臨時路面體系橫斷面圖(單位:mm)

圖2 臨時路面體系施工步序圖
車站東段由于地質條件較差且采用蓋挖順作法施工,出土能力受限,致使鋼支撐架設不及時,基坑無支撐狀態暴露時間較長,時空效應明顯,各項監測數據均有超標,其中深層土體位移最大值30.2 mm,建筑物最大沉降 46.7 mm,管線沉降 24.4 mm,地表累計沉降36.5 mm。臨時路面體系鋼便橋在通車前進行了動載試驗,在整個施工過程中無明顯變形,監測結果顯示:弦桿最大壓應力99 MPa,弦桿最大拉應力81 MPa,腹桿最大應力為112 MPa,均小于設計允許應力值260 MPa,跨中最大沉降為7.7 mm,滿足設計要求。
1)地鐵工程在城市中心地區施工時往往會受到交通和施工場地的種種限制,臨時路面體系鋼便橋是解決地鐵施工此類問題的非常有效的手段,臨時路面體系在南京地鐵車站的成功應用和實踐經驗對今后同類地鐵工程實施具有實際意義,值得大力推廣。
2)從東段基坑開挖到結構封頂期間所取得的監測數據來看,主要監控項目累計監測數據均有超標。建議在今后環境保護要求較高的地區修建地下車站時可在安全可靠、造價經濟合理的情況下適當增加圍護結構的剛度、減少豎向支撐的層數和倒撐次數,對加快施工進度、減少和控制坑周地層位移以及保護環境會起到更好的作用。
[1] 秦海燕,劉云亮.深圳地鐵科學館車站的設計與施工技術[J].施工技術,2006,35(7):84-86.
[2] GB 50157-2003,地鐵設計規范[S].
[3] 喻忠權.裝配式公路鋼橋使用手冊[M].北京:交通部交通戰備辦公室,1998.
[4] CJJ 77-98,城市橋梁設計荷載標準[S].