余爾科
(廣州市恒盛建設集團有限公司,廣東 廣州 510030)
零距離雙基坑“一墻三用”支護施工技術依托的中山八路交通換乘樞紐綜合開發改造工程與在建11 號線中山八路站(明挖部分)有共用地下連續墻,共用的負三層地連墻不拆除,共用的負一負二層地連墻在本工程施工時要拆除,本工程結構均跨越至11 號線中山八站的預留位置,俗稱“騎樓式”結構,與11 號線中山八站結構相連,成為連通結構,必須協調兩方的業主、設計、監理和施工單位,通過設計計算,對兩個項目互不影響永久結構和臨時基坑安全,工程施工時有多個難點。
1.“騎樓式”結構出現在地下一二層結構,若“騎樓式”結構分開兩部分施工,先做工程范圍內的地下一二層結構,拆除共用地連墻,再施工跨越地鐵站的地下一二層結構,采用這樣的施工方法,地下一二層結構需要預留鋼筋接頭,會出現整個結構不連續,形成施工冷縫,如何施工才能形成穩定的結構,確保地鐵站的結構安全是交通換乘樞紐工程的施工難點。[1]
2.本工程的設計單位是華南理工大學建筑設計研究院有限公司,11 號線中山八站是地鐵設計院。某公司與11 號線中山八地鐵站施工單位協商后同步拆除本基坑的兩道水平內支撐梁板結構,且要等11 號線主體結構封頂,其內支撐拆除后,基坑支護的第一道支撐才能拆除,并且基坑支護的格構柱不能拆除。如何協調內支撐的拆除,確保施工的順利進行是本工程的施工難點。[2]
3.11 號線中山八站有明挖部分和暗挖部分,本工程需先施工北側暗挖隧道附近的工程樁、支護結構(N1-N13 槽段),交予11 號線地鐵施工單位進行隧道暗挖施工,再進行本工程該部分的土方開挖,與11 號線地鐵施工單位如何進行合理的交叉作業是工程的施工難點。
4.為保證本工程及在建的11 號線車站工程順利施工的同時,還要保證既有五號線車站安全穩定,保持正常運營,要做到各項技術先進、安全可靠、經濟合理也是本工程的施工難點。
中山八路交通換乘樞紐綜合開發項目施工總承包位于廣州市中山八路64 號公交總站內,主體建筑地下3層,地上6 層,負三層層高為5.2m(負三層設六級人防),負二層層高為5.0m,負一層層高為5.2m,屋面高度為30m,總建筑面積67369m2(地上建筑面積36311m2,地下建筑面積31058m2)。考慮要保護正建的11 號線地鐵站及既有的在運行的地鐵五號線及其車站等因素,工程支護結構采用“地下連續墻+鋼筋混凝土內支撐”體系。地下連續墻用作擋土、止水及結構承重,地下連續墻結構既是支護結構又是地下室的側壁,即永久受力結構。地下連續墻外邊線周長為534m(其中172m與在建11 號線地鐵站共用地下連續墻),基坑平面面積為9480m2。

圖1 地連墻靜力切割工藝孔及分層分塊示意圖
地下室連續墻厚:h=1000,墻身混凝土強度等級C35,抗滲等級為P8,地下室連續墻采用HRB400 鋼筋,縱向鋼筋的接長采用焊接,與地下連續墻相連接的梁板及鋼筋混凝土墻的鋼筋采用化學植筋等強方式連接。
內襯墻:h=250,墻身混凝土強度C30,水平分布鋼筋為HRB400 級12@200(雙層),豎向分布鋼筋為HRB400級12@200(雙層),拉結筋為Φ6@600×600(雙向)。
1.“一墻三用”的含義是:共用地連墻第一個作用是作為11 號線中山八站的支護墻,第二個作用是作為本工程的支護墻,第三個作用是本工程負三層的永久結構墻(再加內襯墻)。
2.工程的負一負二層結構均跨越至11 號線中山八站主體結構,與其結構相連,俗稱“騎樓式”結構,兩者中間的共用地連墻要拆除,才能成為連通結構。首先在共用地連墻上靜力切割開洞,穿負一層的梁鋼筋和斜柱鋼筋,使負一層梁板形成連續的水平支撐體系。待負一層樓板全部澆筑完成且強度達到100%后,拆第一道內支撐,共用地連墻在負一層以上為懸臂狀態,因此順理成章拆負一層共用地連墻,接下來是地下室頂板施工,待首層樓板全部澆筑完成且強度達到100%后,最后負二層共用地連墻拆除,實現“騎樓式”結構一體化施工。[3]
本工程地下室的西側與地鐵11 號線中山八站的平面關系為密貼,其中N1-N36 幅地連墻與在建11 號地鐵中山八站為共用地下連續墻,二者存在172m 的圍護結構(地下連續墻)共用段。施工方法是先施工地鐵11 號線中山八站基坑支護結構、土方開挖及11 號線中山八站地下結構施工[4],再施工本工程基坑支護結構和土方開挖,最后施工本工程地下結構,共用支護結構是本工程基坑的永久結構。“一墻三用”節約了工期和土地,節省了投資,綠色環保,經濟效益和社會效益顯著。
4.2.1 共用地連墻切割施工方法
選用金剛石繩鋸切割,該技術具有安全環保(震動和噪聲小,無碎石、無灰塵、施工環境好)、作業效率高(保證施工進度)且拆除過程中相鄰的基坑圍護結構不受影響等優點。
拆除工程切割塊體較大,對起重吊裝設備及場地要求較高,采用10 噸叉車轉運、一臺徐工XCA3000 全地面起重機(300 噸)配合拆除作業,現場行車線路、吊車就位場地已進行硬化,為200 厚C25 混凝土路面(縱橫鋪設B12@200mm),吊車站位在11 號線地鐵的施工便道。
開孔施工及負二層共用連續墻拆除施工中,使用叉車進行輔助搬運地下連續墻混凝土塊件,對負一、二層切塊拆除區域(叉車行進區域)采取滿堂紅鋼管的回撐措施(立桿采用A48 鋼管,縱橫向間距900mm,步距1500mm,頂部步距900mm)。
4.2.2 地連墻穿梁開孔尺寸及拆除順序
地連墻開孔尺寸:結構梁開鑿洞口尺寸為高于梁面500mm,低于梁底面100mm,梁兩側各加寬500mm;結構柱開鑿洞口尺寸為高于柱頂1200mm,柱底標高與負二層結構面一致,柱兩側各加寬500mm。[5]
鑿開洞口需滿足結構梁、柱支模空間,梁、柱開孔由下往上拆除,拆除步驟如下:1 混凝土塊進行切割,用叉車將1 混凝土塊拉出,然后吊車吊運;叉車拖至2混凝土塊底部,2 混凝土塊進行切割,切割完成后用叉車將2 混凝土取出,用吊車吊運;同上述步驟直至將其梁、柱開孔位拆除完成。
4.2.3 負一層以上共用地下連續墻拆除施工
開孔分為吊裝孔及穿繩孔,吊裝孔采用直徑100mm水鉆,穿繩孔采用直徑50mm 水鉆鉆頭進行開孔,開孔過程中按照現場劃線,混凝土切塊重量不超11 噸(超過10 噸以上的切塊不得使用叉車轉運),采用300 噸吊車進行吊裝。
共用地連墻分兩部分拆除,第一部分為 共用地連墻上已開鑿梁、柱洞口位置上部墻體;第二部分為未在共用地連墻上開鑿梁柱洞口的墻體。先拆除第一部分墻體,后拆除第二部分墻體:
第一部分:由上往下分層分塊拆除,每塊混凝土塊總量不超11 噸,吊繩孔及穿繩孔開洞后,將鋼絲繩穿過吊繩孔,采用300 噸吊車將混凝土吊住,再進行混凝塊切割;拆除至原梁、柱孔頂時,采用叉車輔助,將叉車頂住最后一塊混凝土塊底部,再進行切割混凝土塊,防止混凝土塊傾斜。
第二部分:分塊拆除,每塊混凝土塊尺寸為5.07*0.9,吊繩孔及穿繩孔開洞后,將鋼絲繩穿過吊繩孔,采用300 噸吊車將混凝土吊住,再進行混凝土塊切割。
4.2.4 負二層至負一層之間的共用地下連續墻拆除施工
開孔分吊裝孔及穿繩孔,吊裝孔采用直徑200mm水鉆鉆頭,穿繩孔采用直徑50mm 水鉆鉆頭,開孔過程按照現場劃線進行,混凝土切塊重量不超10 噸。采用叉車進行二次轉運至地面進行吊裝。拆除分為兩步,拆除開孔以下部位連續墻及拆除無開孔部位連續墻。
4.2.5 打鑿共用地連墻后,負一層穿板的補洞口做法
分兩個步驟:第一步,負一層梁穿洞時,板筋伸至墻邊即可,無須植入共用地連墻;第二步,打鑿共用地連墻后,負一層穿板的補洞口。
本文通過零距離雙基坑“一墻三用”支護施工技術的工程應用,實現“騎樓式”結構一體化施工,滿足了設計強度要求,解決了中山八路區域的停車難問題,實施效果均達到工程要求,得出以下結論:
1.中山八路交通換乘樞紐著力打造集無縫銜接公共交通設施與便利型商業功能、區域文化意象、公共空間場所效應及生態節能技術于一體,具有示范意義的低碳型綜合交通換乘樞紐。
2.實現零距離雙基坑“一墻三用”:共用地連墻第一個含義是作為11 號線中山八站的支護墻,第二個含義是作為本工程的支護墻,第三個含義是本工程負三層的永久結構墻(加內襯墻)。
3.在共用地連墻開洞,穿負一層的梁柱鋼筋,負一層梁板形成連續的水平支撐體系,待負一層樓板全部澆筑完成且強度達到100%后,拆第一道內支撐,共用地連墻在負一層以上為懸臂擋土狀態,拆負一層共用地連墻,接下來是地下室頂板施工,待首層樓板全部澆筑完成且強度達到100%后,最后負二層共用地連墻拆除,實現“騎樓式”結構一體化施工。