某地鐵車站緊鄰下沉廣場加固方案優化研究

黃國根

（中鐵十七局集團有限公司 江蘇無錫 214000）

近年來，隨著城市化進程步伐加快，地鐵在緩解城市交通壓力方面扮演者越來越重要的角色，目前國內大部分一、二線城市均掀起了地鐵建設的熱潮[1～2]。但由于城市地鐵線路大都需穿越城市中心繁華地帶，在該區域修筑地下工程，就必然面臨地面建筑密集且大量構筑物與地鐵位置關系臨近、盾構區間需下穿建筑物、地下管線縱橫交錯等情況[3～4]。因此，在地鐵施工過程中必須根據建筑物與地鐵施工的相對位置關系，采取有效措施保證周邊建筑安全和正常使用功能不受影響[5]。本案例以無錫市地鐵4號線大劇院站施工過程中鄰近萬象城1、2號下沉廣場為例，通過優化變更設計單位給出的1、2號下沉廣場加固方案，在保證基坑及下沉廣場側墻安全的基礎上使得下沉廣場正常運營不受影響，此方案可為其他類似地鐵施工提供參考。

1 車站概況

大劇院站為4號線工程第12座車站，設計為地下二層11m島式車站，站后設置雙停車線。車站主體跨大劇院路布置，配線區跨金石路沿萬順道布置；大劇院路規劃道路紅線寬24m，金石路規劃道路紅線寬30m，萬順道規劃道路紅線寬33m。車站周邊建筑環境良好，東南象限為太湖國際社區，東北象限為萬象城，西北象限為無錫大劇院，西南象限為規劃金融用地及太湖國際社區。

大劇院站主體基坑支護體系采用800mm厚地下連續墻+混凝土支撐+鋼支撐，其中，車站端頭井采用2道混凝土支撐+1道鋼支撐+1道換撐，標準段采用1道混凝土支撐+2道鋼支撐。由于大劇院站車站主體北端斜穿無錫市濱湖區萬象城西側露天廣場，萬象城下沉廣場1（靠近北端頭井）和下沉廣場2距離車站主體圍護結構極近（其中，1號下沉廣場側墻外邊線距離車站圍護結構外邊線最近處2.8m，2號下沉廣場側墻外邊線距離車站圍護結構外邊線最近處5.5m），且兩下沉廣場側墻均為7.5m高的懸臂結構，地鐵基坑開挖、支撐施工過程該處側墻存在變形、甚至斷墻風險。

2 加固方案

2.1 傳統加固方案

為防止萬象城1、2號下沉廣場臨近地鐵一側側墻懸臂端在地鐵車站基坑開挖過程中因支撐軸力施加而導致斷墻，設計單位在進行相關力學驗算后給出了其加固方案：以1、2號下沉廣場距離地鐵車站最近處為中心，兩側分別施加兩根A609，t=16mm鋼支撐，以增加下沉廣場懸臂端側墻受力。

但通過現場踏勘及與下沉廣場產權單位對接，如果按照此方案進行加固，對于2號下沉廣場，該廣場支撐假設兩端側墻均為曲面，鋼支撐頂部無法同時與兩側墻面垂直，支撐受力及其穩定性均較差，且1、2號下沉廣場現有電扶梯及樓梯與右側兩根支撐間凈空不滿足乘客通行要求，即按此方案加固后，萬象城1、2號下沉廣場將無法正常營業，且此加固方法從美觀角度亦效果較差。

（1）優化思路：

①充分研究設計單位給出的施工圖及相應的加固方案，通過現場實地踏勘，對相應的加固方案進行成本投入和社會、經濟效應進行分析，進而決定是否有必要對方案進行變更、優化；

②加固方案必須充分與下沉廣場產權單位進行對接，取得加固范圍的下沉廣場結構施工信息，并根據現場周邊環境、工程和水文地質、各施工工序之間銜接等因素綜合確定；

③為保證更改后的加固方案安全、可靠，更改后的方案必須經設計單位同意，且相關的力學驗算通過后方可實施。

（2）1號下沉廣場加固方案

如圖1所示，對于1號下沉廣場，根據現場實測數據，原設計圖左側兩道支撐與電扶梯及樓梯的凈空尺寸滿足廣場運營需求，故予以保留，右側兩根支撐取消，使用6道鋼筋混凝土肋板代替其支頂效果。

圖1 1號下沉廣場優化加固方案示意圖

1號下沉廣場變更后加固方案主要施工措施（優點）：

①在樓梯下設置鋼筋混凝土肋板，肋板施工期間僅需小范圍圍擋，下沉廣場樓梯可正常通行。

②2道鋼管支撐施工期間對影響區域進行臨時圍擋。支撐平面間距約3.5m，支撐中心作用至萬象城下沉廣場頂板中心標高處，傳力效果較好，且支撐兩端設置防脫落裝置，中間設置豎向支頂，保證支撐安全、穩定。

③通過在萬象城下沉廣場內部設置圍擋、吊頂保護等可最大限度減小對萬象城運營的影響。

（3）2號下沉廣場加固方案

如圖2所示，對于2號下沉廣場，鑒于其距離基坑相對較遠（5.5m），且兩側曲面側墻，不利于支撐支頂受力，故取消原設計支頂鋼支撐，全部改用鋼筋混凝土支撐肋板進行加固，且支撐肋板全部位于樓梯外側或樓梯下方，不影響2號下沉廣場的正常運營。

2號下沉廣場變更后加固方案主要施工措施（優點）概述：

①對靠近地鐵圍護結構一側的懸臂側墻使用鋼筋混凝土肋板加固，肋板高度4.5m，肋板頂部寬0.8m，底部寬約2.0m，板厚0.4m；肋板水平間距設置為2.75m一道，與側墻方向垂直。肋板具體位置可結合現場樓梯的實測位置進行微調；

②肋板施工期間僅對施工區域進行小范圍臨時圍擋，下沉廣場樓梯、扶梯均可正常運營；

③肋板施工完畢后可進行裝修及裝飾，確保下沉廣場美觀，可最大限度減少對下沉廣場運營的影響。

圖3 變更后的2號下沉廣場支撐平面示意圖

3 結論

鑒于傳統加固方案中鋼支撐結構會影響鄰近廣場的正常工作，本文通過設置鋼筋混凝土肋板進行優化加固，大劇院站車站基坑開挖過程中支護結構及萬象城2個下沉廣場懸臂側墻均處于安全、穩定狀態，加固方案達到預期效果。上所述，大劇院站緊鄰萬象城下沉廣場加固變更案例在確保施工安全、質量的前提下，取得了巨大的社會和經濟效應，具有較強的可推廣性，可為其它同類型工程提供借鑒與參考。