樁柱支承法修建淺埋暗挖大跨度地鐵車站工法
一、前言
修建淺埋暗挖大跨度地鐵車站選擇合理、安全、可靠的施工方法至關(guān)重要。在修建北京地鐵“復(fù)－八”線王府井車站時，遇到了砂類土層、地下水豐富等不良因素，如果采用“眼鏡法”施工，極易因流砂引起洞體沉降量過大甚至造成坍塌，為此我們首次采用了樁柱支承法。樁柱支承法是利用水位線以上的地層開設(shè)小導(dǎo)洞，在小導(dǎo)洞內(nèi)施工鉆孔樁，然后經(jīng)過一系列的受力轉(zhuǎn)換進(jìn)行其他部位的施工，因此也稱為“洞樁法”。
二、工法特點
1．充分利用無水的地層進(jìn)行有水部位地層的作業(yè)，避免因長期降水引起的費用增大和地表沉降，有利于保護(hù)地下水資源。
2．依靠鉆孔樁作支護(hù)，穩(wěn)妥、安全，確保沉降量控制在30mm以內(nèi)，避免“眼鏡法”大洞群、多方位、多層次開挖引起地面沉降量過大的缺陷。
3．可減少混凝土的拆除工程量(較“眼鏡法”減少15％)，造價適中，經(jīng)濟合理。
4．有較大的施工空間，可利用機械開挖，增加平行作業(yè)工作面，有利于提高工效，加快施工進(jìn)度。
5．可以做到結(jié)構(gòu)外側(cè)防水層全封閉，消除滲漏隱患。
三、適用范圍
1．單拱跨度大于9m及多拱大跨度暗挖地下通道、車站、停車場、商場及類似工程。
2．地表沉降量控制較嚴(yán)、防滲漏要求較高的暗挖地下工程。
3．砂類土、淤泥質(zhì)土、地下水位高等不良地層的施工。
4．水位線以上有開設(shè)小導(dǎo)洞的地層空間。
四、樁柱支承法施工原理
樁柱支承法由王府井地鐵車站所處的特殊地理環(huán)境所促成：砂類土質(zhì)，主體結(jié)構(gòu)有9m在水位線以下，不利于“眼鏡法”施工；“眼鏡法”施工在長期的開挖過程中，進(jìn)行大面積、深層次的降水，費用高昂，且不利于周圍建筑物的穩(wěn)定，也不利于保護(hù)水資源；如果采用“蓋挖法”，長安街上不允許設(shè)圍擋。如此就產(chǎn)生了把“蓋挖法”的原理遷往地下的設(shè)想，即在小導(dǎo)洞內(nèi)施工鉆孔樁，在鉆孔樁上做上弧初期支護(hù)(上弧初期支護(hù)類似變異后的“蓋挖法”頂蓋)，由鉆孔樁來承受上弧荷載并抵抗側(cè)壁壓力，如此形成類似“蓋挖法”的操作空間，施工過程中用類似“眼鏡法”的原理進(jìn)行受力轉(zhuǎn)換。這樣把兩種工法結(jié)合起來運用，既吸取了“蓋挖法”樁柱受力承重好、能開展大空間開挖的優(yōu)點，克服其破壞路面及地下建筑物的缺點，又吸取了“眼鏡法”防水層能全封閉的優(yōu)點，克服其多洞室、易坍塌的缺點。由設(shè)想到進(jìn)一步的分析、計算，逐步完善后形成了樁柱支承法這一工法。
五、樁柱支承法施工程序及施工要點
1．施工程序
施工從總體上可分為豎井、橫通道及車站主體兩大部分(不包括出入口、風(fēng)道)，在施工順序上有一部分是穿插進(jìn)行的，見圖1。
(1)豎井、橫通道部分。豎井、橫通道是為車站主體施工服務(wù)而設(shè)置的臨時結(jié)構(gòu)(主體結(jié)構(gòu)完工后，一部分要破除、回填)，其作用：一是為人員、機械、材料、出土提供施工通道；二是為小導(dǎo)洞、上弧掘進(jìn)等車站主體施工提供作業(yè)面。其設(shè)置需要考慮設(shè)備、凈空、施工運距、工期、效益、環(huán)境等綜合因素(在有條件時，可結(jié)合出入口、風(fēng)道的設(shè)置綜合考慮，綜合利用)，以王府井站為例做法分三步：
1)豎井施工 豎井凈空寬5.5m，長12.4m，深18m。采用鉆孔樁、錨噴混凝土護(hù)壁，龍門提升架出土，模注鋼筋混凝土襯砌(預(yù)留橫通道開口位置)，井口設(shè)加強環(huán)，逆作法施工。井口及井內(nèi)設(shè)出土提升架、電葫蘆、步梯及風(fēng)、水、電、通風(fēng)、下料等管線。
2)橫通道施工 橫通道凈空寬9m，高7m，長50m。在機橫通道位置破除護(hù)壁樁后，打小導(dǎo)管注水玻璃漿固結(jié)地層，采用中隔壁四步法開挖，格柵網(wǎng)噴混凝土支護(hù)，初期支護(hù)施工完畢后破除中隔壁、臨時仰拱(此時橫通道僅做初期支護(hù)部分)，至此，可進(jìn)行車站主體部分小導(dǎo)洞、鉆孔樁、樁頂縱梁施工。
3)橫通道與正洞立體交叉結(jié)構(gòu)施工 此處拱頂共做三次結(jié)構(gòu)：橫通道初期支護(hù)；立體交叉結(jié)構(gòu)；車站主體防水、二襯。橫通道的作用是為了施工小導(dǎo)洞、鉆孔樁、樁頂縱梁。立體交叉結(jié)構(gòu)是為上弧開口及車站主體施工受力轉(zhuǎn)換而設(shè)置的特殊臨時結(jié)構(gòu)，它依靠鉆孔樁、樁頂縱梁為基礎(chǔ)進(jìn)行支撐(見圖2)。立體結(jié)構(gòu)施工完畢后即可進(jìn)行正洞主體部分的上弧掘進(jìn)。
(2)車站主體部分。車站主體施工按自上而下(開挖、支護(hù))、自下而上(防水、二襯)的順序進(jìn)行，共歸納為九個步驟(見圖3)。
1)施工小導(dǎo)洞。在橫通道側(cè)壁按小導(dǎo)洞凈空尺寸(小導(dǎo)洞寬4m，高5m，端部加長4m以利于鉆孔樁施工)開口破除初期支護(hù)，洞口周邊設(shè)鋼筋混凝土加強環(huán)進(jìn)行加固。小導(dǎo)洞；施工采用小導(dǎo)管注漿加固地層、上下臺階法開挖，格柵網(wǎng)噴混凝土支護(hù)。
2)施工鉆孔樁。采用“洞樁法”施工，周邊鉆孔樁中0.6m，深17.6m，間距1.0m；中樁Φ1.25m，深26m，間距3.0m；中樁定位避開中層板橫梁位置。
3)施工樁頂縱梁(中樁處樁頂縱梁底部應(yīng)高出中層板面不小于0.3m，以利中層板施工)。樁頂縱梁上部預(yù)埋格柵(應(yīng)考慮上弧管棚法施工抬高段的角度)，施工小導(dǎo)洞范圍內(nèi)的上弧初期支護(hù)，邊導(dǎo)洞外側(cè)回填，中導(dǎo)洞兩拱腳之間設(shè)鋼支撐。
4)上弧掘進(jìn)。在此之前施工橫通道與正洞立體交叉結(jié)構(gòu)，以開創(chuàng)作業(yè)面。上弧掘進(jìn)根據(jù)地質(zhì)條件采用管棚法或小導(dǎo)管注漿法開挖，格柵網(wǎng)噴支護(hù)，要嚴(yán)格控制地表沉降。
5)土方開挖。提前進(jìn)行地表井點降水，洞內(nèi)剩余地下水采取抽、堵、排綜合治理措施。用挖掘機開挖，錨桿、網(wǎng)噴混凝土支護(hù)，礦斗車軌道運輸，上坡處采用卷揚機牽引。在上弧拱腳處設(shè)第一道鋼支撐(鋼支撐底部高出中層板1.2m，以利于中層板施工)，在第一道鋼支撐與基底之間設(shè)第二道鋼支撐。
6)基底封閉。對基底采用打管注漿、綁扎鋼筋、灌注混凝土進(jìn)行封閉。
7)防水板、二襯施工。結(jié)構(gòu)外側(cè)施做ECB柔性防水層，從下至上分別施工底板、邊墻、下層鋼管柱、中層板、上層鋼管柱、芯梁、邊拱。在施工邊墻之前，第二道鋼支撐割掉1.0m，邊墻施工完畢后恢復(fù)第二道鋼支撐。在中層板施工完畢后，拆除第一道、第二道鋼支撐。底板、中層板遇中樁處進(jìn)行預(yù)留。
8)中孔上弧掘進(jìn)。采用小導(dǎo)管注漿后進(jìn)行開挖，格柵網(wǎng)噴混凝土支護(hù)。架設(shè)中孔鋼支撐，破除初期支滬及中樁，要嚴(yán)格控制地表沉降。
9)施作中拱防水和二襯。方法同邊拱。拆除中孔鋼支撐，進(jìn)行底板、中層板堵補，施工站臺墻、站臺板、步梯，完成全部主體工程。
2．施工要點
(1)“洞樁法”施工(僅以中樁為例)。施工程序：在原導(dǎo)洞底板混凝土上開口→埋設(shè)護(hù)筒→鉆機就位→鉆孔斗清孔驗收→下鋼筋籠及導(dǎo)管→灌注水下混凝土。樁位置如圖4。
1)開口及埋設(shè)護(hù)筒。經(jīng)專業(yè)測量人員施測定位并放出護(hù)樁后用風(fēng)鎬破除原導(dǎo)洞底部鋼筋混凝土，開挖尺寸合格后埋入鋼護(hù)筒(護(hù)筒491.4m，厚10mm，長1.5m)，護(hù)筒外回填粘土、分層夯實，護(hù)筒高出地面10cm。也可以采用15cm厚現(xiàn)澆混凝土護(hù)筒，這樣護(hù)筒可以連續(xù)施工，以提高施工進(jìn)度，避免鋼護(hù)筒拔不上來。
2)鉆機就位。鉆孔順序為隔孔施鉆，防止鄰孔新灌混凝土受強力振動而破壞。鉆頭要嚴(yán)格對位，其對中誤差要求小于10mm。鉆架支撐要牢固，不允許擺動、偏斜。鉆機選用62—22改進(jìn)型沖擊反循環(huán)鉆機，鉆頭為專用配套籠式鉆頭。
3)鉆孔。鉆孔前，應(yīng)將護(hù)筒內(nèi)泥漿調(diào)至適當(dāng)稠度，開孔時鉆頭對準(zhǔn)孔中心，采用緊大繩、小沖程、不間斷沖擊，以確保開孔垂直、圓順，待鉆頭沖擊平穩(wěn)后再加大沖程，連續(xù)沖鑿。造孔作業(yè)時，嚴(yán)格操作，經(jīng)常檢查、測孔，按規(guī)定取樣；及時補水、投泥，保持泥漿面標(biāo)高及適當(dāng)?shù)某矶龋苑莱霈F(xiàn)掉鉆、卡鉆、塌孔、斜孔等故障。
4)護(hù)壁泥漿及鉆碴處理。造孔用泥漿采用孔內(nèi)填粘土，利用沖擊鉆頭的往復(fù)沖擊作用進(jìn)行造漿。反循環(huán)鉆頭中間設(shè)有Φ12cm抽漿管，并配套砂石泵，邊鉆孔邊抽泥漿，抽出的含碴泥漿采用JHB—100改進(jìn)型泥漿凈化處理機進(jìn)行分離，凈化后立即返回孔內(nèi)，不間斷循環(huán)，廢碴集中排出洞外。
5)清孔。鉆孔深度達(dá)設(shè)計標(biāo)高后，立即進(jìn)行清孔，清孔采用與鉆機配套的抽漿管、砂石泵將孔底淤積物直接抽至泥漿凈化處理機進(jìn)行分離凈化，泥漿稠度為1.05、粘度為19S、含砂率小于4％、沉碴厚度小于30cm后為清孔合格。
6)鋼筋籠的制作與安裝。鋼筋籠在地面按每節(jié)3.3m長加工，主筋接頭錯開50％，錯開長度35d(d為鋼筋直徑)。下鋼筋籠時，采用鉆架吊裝，上、下節(jié)鋼筋接頭密貼后，焊接10d(焊縫按規(guī)范要求)。接頭所有鋼筋焊接完畢，經(jīng)現(xiàn)場技術(shù)人員檢查合格后，再繼續(xù)下一循環(huán)的操作。
7)下導(dǎo)管、澆注水下混凝土。各節(jié)導(dǎo)管的連接應(yīng)牢固、緊密，導(dǎo)管放入孔內(nèi)必須垂直，導(dǎo)管底標(biāo)高控制在距樁底0.4m處。混凝土用拌合機拌合，輸送泵配合輸送管將混凝土送入料斗。首盤應(yīng)拌合一定數(shù)量的高強度等級砂漿，以免堵塞混凝土輸送管。第一次灌注混凝土數(shù)量應(yīng)經(jīng)計算，確保鉆孔樁內(nèi)的混凝土埋住導(dǎo)管下口0.3m以上。灌注采用球內(nèi)胎法排除導(dǎo)管內(nèi)泥水。澆注過程中應(yīng)經(jīng)常測量混凝土面的標(biāo)高，使導(dǎo)管保持埋入混凝土深度0.8～1.5m，核對混凝土面的上升速度與實際澆注混凝土量是否一致。澆注應(yīng)連續(xù)施工，不得中斷，發(fā)現(xiàn)問題及時分析原因，采取相應(yīng)的措施。最后一斗混凝土應(yīng)有足夠的壓力和數(shù)量，使其擠出表面泥漿及含泥混凝土，露出新混凝土。澆注結(jié)束后，及時取出鋼護(hù)筒，清除樁頂表面泥漿。
(2)車站主體與出入口、風(fēng)道交叉處結(jié)構(gòu)施工。出入口、風(fēng)道結(jié)構(gòu)寬度為10～12m。在施工南、北導(dǎo)洞內(nèi)樁頂縱梁、預(yù)埋格柵、導(dǎo)洞回填時，要考慮車站主體與出入口、風(fēng)道交叉處的施工方法。
1)設(shè)交叉處結(jié)構(gòu)的目的是：在出入口、風(fēng)道拆遷不到位、車站主體未進(jìn)行防水、二襯的情況下，從車站內(nèi)向外開挖出入口、風(fēng)道；減少不必要的導(dǎo)洞內(nèi)回填、破除。假如在二襯上部做一次平頂支護(hù)結(jié)構(gòu)：一是導(dǎo)洞上部凈空尺寸不夠；二是結(jié)構(gòu)伸進(jìn)上弧拱部近三分之一，不安全；三是跨度大，耗費資金太大，所以還是施作交叉結(jié)構(gòu)為好。
2)需要考慮的因素：防水板必須全封閉；保證正洞上弧拱腳有牢固的支承點；出入口、風(fēng)道開挖后，車站支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不引起位移。
3)施工方法(以出入口為例)。采用平板跨越法施工，即在施工頂板縱梁、預(yù)埋格柵、導(dǎo)洞回填時，預(yù)留出入口結(jié)構(gòu)寬度(僅在預(yù)留處樁頂做0.3m高的縱梁)，提前施工出入口二襯頂板，靠二襯頂板來支承上部荷載。在導(dǎo)洞外側(cè)出入口外輪廓線打管注漿以利下步開挖。頂板兩端各加長2m，坐落在兩端的樁頂縱梁支座上，板底跨度內(nèi)適當(dāng)設(shè)鋼支撐。頂板與拱、邊墻接茬處預(yù)留甩筋。頂板外側(cè)周邊及支座處采用EVA柔性防水卷材全封閉，接茬處預(yù)留0.5～1.0m寬。頂板防水層上部內(nèi)側(cè)預(yù)埋短格柵、外側(cè)綁扎1.0×1.0m圈梁鋼筋、回填C20混凝土，通過短格柵來連接并支承上弧拱腳的壓力，通過圈梁鋼筋混凝土將開挖出入口后上弧產(chǎn)生的側(cè)壓力傳遞到支座上，以保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。待車站主體防水、二襯及出入口開挖完畢后施工出入口底板、邊墻。
施工順序：⑴導(dǎo)洞外側(cè)打小導(dǎo)管、注漿；⑵施工樁頂縱梁及支座；⑶支座及支座以上做防水層、保護(hù)層；⑷施工底板鋼支撐：⑸立模板、安設(shè)頂板外側(cè)止水帶；⑹綁扎及預(yù)埋鋼筋；⑺灌注頂板混凝土；⑻頂板上部做防水層、保護(hù)層；⑼頂板預(yù)埋短格柵、綁扎圈梁鋼筋；⑽頂板上部回填C20混凝土，采用輸送泵輸入；⑾車站主體防水、二襯施工及出入口開挖；⑿施工出入口底板及邊墻防水、二襯，詳見圖5。
(3)土方開挖施工。土方開挖施工重點解決以下問題：
1)井點降水。在車站兩側(cè)(長安街兩側(cè)綠地內(nèi))設(shè)濾井、抽水井，井深30m，直徑0.6m，間距15m。濾井、抽水井交錯布置，濾井內(nèi)設(shè)濾管、填碎石，抽水井內(nèi)設(shè)濾管、潛水泵。另外每隔100～150m設(shè)一回灌井，井深以穿透地層深處的隔水層為原則，隔水層以下設(shè)濾管，隔水層以上設(shè)普通混凝土管。濾水井周邊的地下水集中滲入降水層，通過抽水井集中抽出后排入回灌井內(nèi)，壓入地下深層(見圖6)，以利保護(hù)水資源。
2)開挖。采用挖掘機分兩步進(jìn)行開挖，順序由西向東，采用礦斗車運輸，設(shè)斜坡道卷揚機牽引。邊挖邊進(jìn)行邊墻支護(hù)、架立鋼支撐。在開挖過程中，地層中有部分剩余地下水順邊墻流出，處理方法：挖深坑抽水；在邊墻滲水處埋Φ15mm塑料軟管引流，并在該處基底以下設(shè)Φ50cm深2m濾井；滲水量較小處采用網(wǎng)噴混凝土封堵。
3)邊墻支護(hù)。沿邊墻設(shè)Φ14mm、間距0.7m×0.7m鋼筋骨架并焊在擴壁樁上鑿出的主筋上，然后掛Φ4mm、間距0.1m×0.1m的鋼筋網(wǎng)，噴10cm厚混凝土進(jìn)行護(hù)壁，以防止樁與樁之間的土體掉落，并為下一步的防水層施作提供整齊的基面。另外，上部每隔3m，下部每隔6m設(shè)兩排臨時鋼支撐，鋼支撐端部在鉆孔樁上用沖擊鉆打眼，每處錨兩排(4根)Φ28鋼筋固定鋼支撐(支撐截面通過計算確定)，鋼支撐位置見圖3。
(4)封端墻施工。車站東、西端寬24.4m，高14.22m，在施工鉆孔樁之前，就要考慮封端墻的施工方法。
1)設(shè)封端墻目的。頂住車站端部的土壓力，使主體土方開挖后端墻保持穩(wěn)定；墻面平整，有利于防水、二襯施工。
2)需要考慮的問題：①防水層必須全封閉；②端墻整體穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)能承受正應(yīng)力，受力轉(zhuǎn)換簡便、可靠；③如果采用打管注漿、格柵噴錨支護(hù)、打大管棚法施工，則土體坡率過大，管棚承受拉力不夠；如果采用錨索法施工，則因型鋼帶梁突出墻面過大，不利于邊墻防水、二襯施工；④如果在內(nèi)側(cè)設(shè)鋼支撐，架立困難，不利于機械開挖土方、防水全封閉，二襯、受力轉(zhuǎn)換也很繁瑣。
3)施工方法。采用封端樁法施工，即先在端部南北開設(shè)小導(dǎo)洞，在小導(dǎo)洞內(nèi)施工鉆孔樁，樁頂設(shè)橫梁，橫梁與南、中、北樁頂縱梁聯(lián)成整體。梁上部內(nèi)側(cè)設(shè)30cm厚鋼筋混凝土墻，墻外進(jìn)行導(dǎo)洞回填。土方開挖后，鉆孔樁表面掛網(wǎng)噴5～10cm厚C20混凝土進(jìn)行封閉。此法主要由鉆孔樁抵抗土體側(cè)壓力，由樁頂將側(cè)壓力傳到橫梁，再由橫梁傳到南、中、北孔樁頂縱梁上，結(jié)構(gòu)安全可靠。
施工順序：①施工端部小導(dǎo)洞；②施工鉆孔樁；③施工橫梁；④施工橫梁上部封端墻；⑤導(dǎo)洞回填；⑥開挖土方，網(wǎng)噴混凝土封閉端墻土體；⑦施作端墻防水、二襯，做法同主體，詳見圖7。
(5)邊拱與中拱交界處施工。邊拱與中拱交界處位置低，又是二襯的接縫處，其作業(yè)；面狹窄，施工難度大，特別是破除初期支護(hù)時極易損壞防水板，引起滲漏。
在該處4m范圍內(nèi)鋪兩層ECB防水板(施工邊拱時預(yù)留1m寬搭接長度)。在防水板上鋪1m寬、3mm厚石棉板，在石棉板上鋪0.5m寬、1.2mm厚鋼板兩塊(鋼板搭接0.1m，靠近中拱一側(cè)的鋼板在上，便于拆除)。在防水板下面混凝土伸出Φ22鋼筋接頭。在鋼筋頭上套塑料帽，以防扎破防水板。用此法在初期支護(hù)破除時，保護(hù)防水板接頭，詳見圖8。
六、施工組織和勞力安排
根據(jù)施工程序、部位進(jìn)行勞力安排，其主要工序勞力安排如下：
1．小導(dǎo)洞施工。南、北、中孔分三個作業(yè)面安排三個土建施工隊，每個隊45人，分三個作業(yè)班組實行三班倒作業(yè)，主要工作內(nèi)容包括打管、注漿、開挖、出土、安裝格柵、噴混凝土等，小導(dǎo)洞施工工期240d。
2．鉆孔樁施工。南、中、北孔各安排一個鉆孔樁施工隊。南、北孔各布置4套鉆機，每個隊60人，三班倒作業(yè)，主要工作內(nèi)容包括埋設(shè)護(hù)筒、鉆機就位、鉆孔、下鋼筋籠、灌注混凝土等，每個隊平均每天完成一根樁。中孔布置2套鉆機，40人，三班倒作業(yè)，平均2d完成一根樁。鉆孔樁施工工期270d。
3．上弧開挖。南、北拱兩個作業(yè)面各安排一個施工隊，每個隊60人，三班倒作業(yè)，工作內(nèi)容包括打管注漿、開挖、出土、格柵安裝、噴混凝土、破除初期支護(hù)等，上弧掘進(jìn)每個隊每天平均進(jìn)尺1.0m，上弧開挖過程中，由1個管棚隊配合進(jìn)行管棚作業(yè)。上弧開挖工期240d。
4．主體開挖、防水、二襯。施工人數(shù)610人，分六個土建隊、一個防水隊，三班倒作業(yè)，其中一、二隊各配一臺挖掘機進(jìn)行主體開挖、底板、邊墻二襯施工；三隊進(jìn)行中層板施工；四隊安裝鋼支撐、鋼管柱、芯梁及機械配合；五、六隊施工南北邊拱；防水隊配合施工防水層。三、五隊負(fù)責(zé)中拱開挖、二襯作業(yè)，其他各隊交叉進(jìn)行風(fēng)道、出人口等部位施工。主體開挖、防水、二襯施工工期510d。
本施工組織為設(shè)計只有一個施工豎井且設(shè)在車站一端的情況下，從開挖豎井到主體結(jié)構(gòu)完工總工期4年。如設(shè)有兩個施工豎井或只有一個施工豎井但豎井設(shè)在車站中部時，則主體結(jié)構(gòu)施工工期約為3年。
七、主要機械設(shè)備(見表1)
表1 主要機械設(shè)備
八、質(zhì)量控制
1。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：《鐵路隧道施工規(guī)范》(TBJ 204—96)；《鐵路隧道工程質(zhì)量評定驗收標(biāo)準(zhǔn)》(TBJ417—87)；《鐵路隧道工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(TBl0417—98)；《鐵路橋涵施工規(guī)范》(TBJ203—96)第三章；《鐵路橋涵工程質(zhì)量評定驗收標(biāo)準(zhǔn)》(TBJ414—87)；《鐵路橋涵工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(TB 10415—98)第五章。
2．質(zhì)量控制措施。
(1)邊樁定位時預(yù)留15cm富余量，防止因施工誤差侵入二襯混凝土內(nèi)。在施工中重點控制樁的垂直度，要求孔底沉碴小于30cm，不坍孔、不斷樁、不侵限。成樁后采用淺埋地震反射法進(jìn)行檢測。
(2)上弧控制線拱頂外放7cm，拱腳外放5cm，防止沉降、變形后侵A-襯混凝土內(nèi)。上弧跨度大，承受壓力大，要重點控制鋼格柵連接質(zhì)量、噴混凝土的早期強度、厚度、拱頂密實度，要求尺寸準(zhǔn)確，表面平整，不允許前一榀格柵混凝土未凝固時開挖第二榀，防止拱部受壓變形。
(3)初期支護(hù)期間嚴(yán)格進(jìn)行監(jiān)控量測，重點控制地表沉降、凈空收斂、拱頂沉降，將總沉降量控制在30mm以內(nèi)。
(4)做好施工防水以及結(jié)構(gòu)防水層施工。對于初襯后的滲漏水，采取打管注漿、埋管引流、抹防水砂漿、挖滲井的辦法綜合治理，防水板施工焊縫要牢固、密貼，不得出現(xiàn)燒傷、砂眼、懸空等不良現(xiàn)象，同時要進(jìn)行沖氣試驗，加壓0．1MPa一分鐘內(nèi)無壓降即為合格。底部防水板要做5cm厚豆石混凝土保護(hù)層，混凝土接茬處要鋪鋼板進(jìn)行防護(hù)。
(5)二襯凈空外放5em，站臺板、中層板標(biāo)高控制在 cm范圍內(nèi)，防止侵限。混凝土分段灌注長度：底板、中層板24m，邊墻、邊拱、中拱12m。拱頂預(yù)留注漿管作為排氣、注漿用。二襯重點控制混凝土強度、表面平整度，不允許出現(xiàn)空洞錯臺、蜂窩麻面現(xiàn)象。
九、安全措施
1．洞內(nèi)要保持良好照明，導(dǎo)洞內(nèi)必須使用安全電壓，防止漏電傷人。
2．施工豎井、中層板、運輸通道周邊必須設(shè)防護(hù)欄桿，防止意外摔落傷人。
3．凡是下井人員必須佩戴安全帽，高空作業(yè)必須拴安全繩、設(shè)安全網(wǎng)。
4．現(xiàn)場各種材料應(yīng)堆放整齊，特別是結(jié)構(gòu)物上突出的鋼筋、鐵絲應(yīng)清理整齊，以防人員碰傷。
5．提升土方、豎井下料時，井下必須有值班調(diào)度與井上司機保持聯(lián)系，防止信號不清意外傷人。
6．非電工、非司機嚴(yán)禁動用各種機電設(shè)備。
7．鋼支撐支點必須牢固可靠，并監(jiān)控量測，防止支撐掉落傷人。
8．設(shè)2～3名專職安全員，監(jiān)督、落實各項安全制度，隨時檢查，消除各種事故隱患。
十、效益分析
1．社會效益。樁柱支承法是我局繼西單地鐵車站施工以來，在施工技術(shù)上的又一次革新，采用此法施工，安全、穩(wěn)妥、可靠，保證了國賓大道正常的政治活動，為國家贏得了榮譽，為企業(yè)贏得了信譽。
2．技術(shù)效益。在地質(zhì)差、水位高的情況下，“眼鏡法”已不再適應(yīng)，“明挖法”、“蓋挖法”受地面條件的限制不允許使用。采用“樁柱支承法”思路新穎，有針對性地解決了施工難題，填補了國內(nèi)外的一項空白，為今后類似工程提供了切實可行的依據(jù)。
3．經(jīng)濟效益。樁柱支承法所創(chuàng)造的經(jīng)濟效益是其他工法不能比擬的，其較明顯的有以下幾點：
(1)縮短降水時間31個月，節(jié)約降水費用552萬元，即90.62(元/臺班) ×3(臺班天) ×30(天/月) ×(31個月) ×16(口井) ×1.3665(綜合取費) =552萬元；
(2)采用挖掘機開挖土方，比人工開挖提高工效3倍，節(jié)約施工費用203萬元，即51.16(元/m3) ×5.3(萬m3) ÷4×3 = 203萬元；
(3)樁柱支承法在洞內(nèi)施工鉆孔樁的難度、所投人的費用、總工期等與“眼鏡法”初期支護(hù)相比基本持衡，略有節(jié)余，即減少破除鋼筋混凝土數(shù)量1058.8m3，節(jié)約投資298.46(元/m3) ×1058.8×1.3665(綜合取費) = 43萬元。但樁柱支承法所提供的安全、穩(wěn)妥、可靠的施工環(huán)境及較大的作業(yè)空間所創(chuàng)造的效益是無法計算的。
十一、工程實例
北京地鐵“復(fù) – 八”線王府井車站位于長安街與王府井大街十字路口交叉處，車站主體為三拱兩柱雙層結(jié)構(gòu)，全長241.40m，寬24.40m，高14.22m，覆土厚6～7m，設(shè)4個出入口，2個通風(fēng)道，1個施工豎井。該站地處繁華鬧市，兩側(cè)高樓林立，地面交通繁忙，地下管網(wǎng)密布，其中拱頂要穿過兩座過街通道，一處1.8m×l.5m的污水管線，該管年久失修，長年漏水，另外還要穿過1處古河床淤泥質(zhì)土層段，以上建筑物及淤泥質(zhì)土層離拱頂僅有0.5～1.0m。車站所處地質(zhì)為永定河沖、洪積扇的脊部，屬于第四系沖、洪積層，出入口通道和車站洞身穿過的土層依次為雜填土、砂粘土、圓粒土及砂粘土，結(jié)構(gòu)高度的三分之二在地下水位以下。建設(shè)單位對該站的施工提出如下要求：①采取暗挖法施工；②地表最大沉陷量控制在30mm以內(nèi)；③各種地下建筑物及管路不斷、不裂、不滲、不漏，確保正常使用；④施工過程中必須做到“穩(wěn)妥可靠，萬無一失，絕對安全”；⑤車站建成后不滲不漏。我單位通過多種方案比選，決定采用樁柱支承法施工，于1993年3月15日開工，1999年9月28日建成通車(施工期間因客觀原因，有過多次停工)，各項指標(biāo)均達(dá)到要求。
我局同期承建的地鐵“復(fù)－八”線東單車站，其地質(zhì)、環(huán)境、規(guī)模類似王府井車站，采用樁柱支承法施工，同樣獲得了成功。
轉(zhuǎn)載自：隧道網(wǎng)
