徐 振
(青島地鐵集團有限公司 山東 青島 266000)
隨著當前巖土力學理論的不斷發(fā)展以及工程施工經(jīng)驗的積累,工程人員對巖土材料的物理力學特性也有了更加充分的認識,同時再加上對各種新材料、新技術、新設備的應用與創(chuàng)新,對于地鐵車站的施工方法在不同地質(zhì)條件下也形成了明挖法、淺埋暗挖法、盾構法、蓋挖法等多種施工方法。在青島地鐵1號線江蘇路站的施工過程中通過對風險因素的分析,確定了明暗結合的施工方法。
江蘇路站位于江蘇路、膠州路、熱河路交叉路口以南,江蘇路以東,臨近膠寧高架路,為青島地鐵1號線與4號線的換乘車站,采用通道換乘,車站為地下雙層島式車站主體明挖結構采用雙層雙柱三跨框架斷面,暗挖結構采用雙層(單層)初支拱蓋斷面。車站所處位置地形起伏較大,西高東低,地面高程差近15m,因而車站里程K35+314.200以西采用暗挖法施工,里程K35+314.200以東采用明挖法施工。
江蘇路站明挖基坑兩側建筑物較多,基坑北側邊線距離膠寧高架橋匝道橋墩墩柱基礎邊緣僅4.4~7.7m,車站開挖深度約22m,基坑施工過程中不允許橋墩發(fā)生沉降;基坑南側邊線距離蘇州路29號的9/12號樓距離為0.5~1.7m,對沉降和震動敏感度較高。
江蘇路站暗挖段結構拱頂埋深4.8~19.5m,上部為人工填土。根據(jù)初勘報告,明暗結合處進主體段屬于V級圍巖,進洞施工時易發(fā)生坍塌。1號風井及暗挖段主體臨近江蘇路及蘇州路文保建筑物并側穿江蘇路28號,房屋樓層較高對沉降和震動敏感度較高。
3.1.1 縱向開挖分段 基坑縱向開挖分段施工安排劃分為5個段落,基坑開挖長度112.6m。各段長度如圖1所示。

圖1 基坑縱向分段示意圖
考慮蘇州路位置鋼便橋影響及施工難易程度,基坑土石方整體工籌計劃從小里程向大里程施工。但目前受制于29-10號樓,及29-12號樓前方違建未能拆遷,導致明挖基坑不連續(xù),基坑淺層土石方暫時從大里程向小里程開挖,待鋼便橋位置降方后,即恢復從小里程至大里程的整體出渣路由。
3.1.2 豎向開挖分層
(1)明暗結合處淺基坑開挖
明暗挖結合處淺基坑作為暗挖大里程進洞臨時豎井,開挖采取整體分層開挖方式,基坑內(nèi)采用小型挖掘機配合基坑上部汽車吊垂直運輸?shù)姆绞竭M行土方開挖施工。每層開挖完畢后,及時進行網(wǎng)噴支護,開挖至預應力錨桿(索)標高下50cm位置處,及時架設錨桿(索)。基坑開挖至暗挖主體上斷面底標高10.018位置時進行進洞管棚施工及暗挖主體上斷面施工,暗挖主體上斷面洞通以后待二襯結構強度達到設計要求后繼續(xù)分層開挖基坑下部土石方。
(2)東側明挖基坑施工
東段明挖基坑待后續(xù)鋼便橋?qū)嵤┩瓿珊罂傮w開挖順序為:①從車站小里程端向大里程端縱向分段、豎向分層、拉槽放坡開挖,拉槽斜坡面坡度為15%;②保留中部拉槽斜坡道作為土方運輸通道,坡道頂部寬度不小于6m,坡道兩側1:0.5放坡分層開挖;③當基坑內(nèi)無法滿足坡道要求時,采用挖掘機接力倒退式臺階開挖斜坡道,每層臺階的長度約為6m左右。④在開挖至最東端時,采用挖掘機接力,基坑土石方無法運出時,基坑內(nèi)采用挖掘機配合基坑上部汽車吊垂直運輸?shù)姆绞竭M行土方開挖施工。
(1)風井接車站橫通道開挖施工
由于風井井身范圍內(nèi)素填土層厚7.0~11.0m,風井初支外輪廓1.0m處打設一圈φ127鋼管,管內(nèi)填充水泥漿,入強風化巖0.5m。風井開挖尺寸10.7m×5.6m,采用全斷面開挖,邊開挖邊支護,豎井角步設置斜撐,長邊設置一組對撐,開挖到車站時利用合適的位置施做車站橫通道超前支護。
(2)橫通道進暗挖主體開挖施工
在開展橫道通進暗挖主體開挖施工時重點需確保拱頂圍巖穩(wěn)定,一般可采取以下幾點措施:①洞門破除前在暗挖主體拱部施做兩排φ42超前小導管;②橫通道型鋼鋼架切割前在每榀鋼架截斷處打設兩根φ28鎖腳錨桿;③進洞時并立三榀格柵鋼架進行加強
(3)主體結構與出入口交叉口處施工
車站主體與A出入口、換乘通道接口處施工時,應先施工主體二襯結構,待主體二襯結構達到設計強度后開洞。開動時,主體拱部二襯可以部分預留并甩筋,且主體結構每榀鋼架截斷處打設兩根鎖腳砂漿錨桿,然后再進行開洞,接口處施工完成,且初支受力穩(wěn)定后,及時施做接口處加強環(huán)梁及二襯結構,確保環(huán)梁與預留主體襯砌整體澆筑;開洞前須做好超前支護措施。
綜上所述,青島地鐵1號線江蘇路站采用了明挖與暗挖相互結合的方法來開展施工。通過對影響基坑開挖的風險因素風險,制定出合理化的開挖施工方案,其中明挖施工包括了縱向開挖分段、豎向開挖分層兩部分主要內(nèi)容,暗挖施工包括了風井接車站橫通道開挖施工、橫通道進暗挖主體開挖施工、主體結構與出入口交叉口處施工,該施工方案不僅有效降低了施工風險且同時提高了施工質(zhì)量與效率。
[1]韋青岑,張俊儒,何基香,等.廣州地鐵5號線文沖站局部明挖改暗挖方案設計[J].城市軌道交通研究,2013,16(5).
[2]于富才,張頂立,穆偉剛,等.地鐵車站明挖-暗挖交接處開挖方案優(yōu)化研究[J].北京交通大學學報,2015,39(6).