曼谷地鐵車站逆筑法施工采用的管棚工藝

曼谷地鐵車站逆筑法施工采用的管棚工藝

頂管法在一些國(guó)家常用于泄水涵洞、過(guò)街通道的施工，但在泰國(guó)曼谷頂管法得到進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，用以解決地鐵逆筑法施工中遇到的特殊問(wèn)題。

曼谷第1條地鐵線在10年前開(kāi)通，該線位于湄南河以東區(qū)域，路線呈C形展伸。泰國(guó)公共捷運(yùn)管理局計(jì)劃修建湄南河以西區(qū)域的地鐵線路，與既有的C形線連接起來(lái)，形成1條完整的環(huán)形線。這項(xiàng)工程的第一部分包括穿過(guò)湄南河的總長(zhǎng)為5.4 km的地下延長(zhǎng)線，設(shè)有4座新車站，第二部分為高架線路。

線路南端的新建隧道離皇城歷史建筑物保護(hù)區(qū)和繁華的商業(yè)區(qū)僅300 m，這對(duì)第1段2.5 km地鐵施工提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。雖然其中有的車站可以用傳統(tǒng)的方法（在連續(xù)墻基坑內(nèi)）施工，但對(duì)有可能成為考古研究的重要地段，市政府禁止在地面以下5 m深度范圍內(nèi)進(jìn)行施工開(kāi)挖，那里可能存在歷史文物遺產(chǎn)。這項(xiàng)禁令也有助于維持目前地面交通的正常運(yùn)行，這對(duì)于交通原本擁堵的曼谷城市來(lái)說(shuō)尤為重要。

市政府容許在道路兩側(cè)開(kāi)挖，那里的部分建筑物預(yù)計(jì)終將被拆除，用作車站地面設(shè)施的用地。2010年投標(biāo)期間，已經(jīng)注意到管棚方案有可能成為地下車站施工的1種輔助工法。這一方法的實(shí)質(zhì)是，在道路一側(cè)的基坑內(nèi)進(jìn)行頂管作業(yè)，在道路下面形成管棚，在管棚的保護(hù)下灌注混凝土頂板，與管棚融為一體。在頂板的保護(hù)下進(jìn)行蓋挖逆筑法施工，而無(wú)需擾動(dòng)地面。這個(gè)車站共有3層，第1層、第3層是相疊的上、下行站臺(tái)層（圖1）。

圖1 站臺(tái)相疊的地下車站

車站站臺(tái)相疊使車站的寬度比一般車站寬度小，這是受地面街道寬度制約而不得已采取的車站布置型式，車站寬度小，也許更易于實(shí)現(xiàn)采用不破壞路面的管棚方案。

曼谷的地質(zhì)情況，自上而下為：非常軟的黏土，比較硬的黏土和砂層。連續(xù)墻施工一般要穿越這3種地層。

進(jìn)行頂管施工前，需要在路旁地面以下開(kāi)辟1個(gè)工作空間，建立1個(gè)頂推鋼管的框架，這個(gè)框架與頂管始發(fā)處的連續(xù)墻聯(lián)結(jié)固定。采用1.3 m直徑的鋼管，頂推穿過(guò)12.8 m的長(zhǎng)度（也即上、下站臺(tái)層相疊的車站的寬度），鋼管末端與遠(yuǎn)端連續(xù)墻連接，見(jiàn)圖2、圖3。沿車站長(zhǎng)度200 m，形成連續(xù)的鋼管棚。施工單位具有這方面的施工經(jīng)驗(yàn)，采用了2臺(tái)液壓千斤頂，每臺(tái)頂力1 000 kN（實(shí)際只用到400 kN），見(jiàn)圖4。

出渣采用1個(gè)半斗式的挖土機(jī)械，用鋼纜將其向后拉拽，運(yùn)出渣土。鋼管直徑足以容許人員進(jìn)入管內(nèi)，處理前方任何障礙物。最復(fù)雜的問(wèn)題是保持鋼管直線前進(jìn)，為此，采用了類似于板樁之間的離合裝置，它焊在鋼管的側(cè)部。設(shè)計(jì)這樣的離合裝置不存在任何困難，因?yàn)榫嚯x相對(duì)較短。垂直和水平2個(gè)方向有標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量方法，用4個(gè)千斤頂足以能把方向調(diào)整好。

圖2 在道路下面頂管，灌注混凝土板，在板下挖土

圖3 施工現(xiàn)場(chǎng)

圖4 施工者采用了2臺(tái)液壓千斤頂

在車站現(xiàn)場(chǎng)施作連續(xù)墻時(shí)，同時(shí)完成臨時(shí)性的豎井作為試推鋼管的工作間，試推了2段鋼管，其中最復(fù)雜的細(xì)節(jié)是如何使鋼管末端與所在的連續(xù)墻連接。最初曾考慮在連續(xù)墻的一側(cè)采用水泥土攪拌樁處理土壤，然而試驗(yàn)證明，這是不必要的。然而其余的連接措施依然保留，利用埋在連續(xù)墻內(nèi)的連接件，與榫頭鋼筋連接，榫頭鋼筋將被澆注在鋼管末端的混凝土中，形成1個(gè)可靠的連接節(jié)點(diǎn)。鋼管被頂推到對(duì)面的連續(xù)墻墻面，這里埋有帶狀的可壓縮材料襯墊，可以減少水土的流入。

鋼管被頂推到這里，露出了連接件，連接榫頭鋼筋，在鋼管中設(shè)置模板，灌注鋼管末端3 m長(zhǎng)的混凝土。此后，在管棚下面開(kāi)挖土壤，沿管棚全長(zhǎng)分段施作混凝土板，利用液壓千斤頂構(gòu)架推進(jìn)活動(dòng)模板就位，泵進(jìn)混凝土，形成組合的頂板結(jié)構(gòu)。在它下面進(jìn)行正常的逆筑法施工，直到完成全部結(jié)構(gòu)（圖5）。

圖5 鋼管棚施工

開(kāi)挖區(qū)間隧道的盾構(gòu)機(jī)穿過(guò)車站端部的連續(xù)墻，用拖拉的方式通過(guò)車站。與此同時(shí)，在車站的另一端將建站廳和售票廳，地面上將出現(xiàn)新的結(jié)構(gòu)和出入口。

[1] Adrian Greeman. Bangkok’s metro system construction is making innovative use of pipejacking for the roof of a new underground station [J]. Tunnelsand Tunnelling，2014（7）：44-47.

邵根大 編譯

責(zé)任編輯 冒一平

2015-01-19