地铁车站主体结构与附属结构连接处施工技术探讨

地铁车站主体结构与附属结构连接处施工技术探讨

覃海成

广州轨道交通建设监理有限公司

摘要：在地铁车站建设过程中，附属结构以外挂的形式附着在车站主体两边。特别是与明挖车站主体平行布置的附属结构，往往基坑支撑受力在主体围护结构上。本文分析了上述情况施工时附属基坑受力问题，解决了主体围护结构拆除过程的基坑受力转换，提出围护结构的拆除方案等。

关键词：地铁车站；受力转换；拆除；接驳

地铁交通不但能避免城市地面拥挤，而且该交通方案运量大、速度快、按时、安全、节省土地、减少噪音、减少干扰、减少污染、节约能源等优点，得到全国人民的青睐。在如今拥堵的城市交通，地铁已成为人们出行不二之选。因此，地铁建设已成为一个城市建设的重中之重。然而，地铁建设风险极大，特别是地铁基坑风险，是地铁建设成败之举。本文通过实例，对地铁车站主体与附属结构连接施工过程的基坑安全进行探讨。

1工程概况

南宁某地铁车站地下四层，该站设12个出入口，3个风亭组。本文以该站7号出入口与主体结构连接施工过程为例，详细分析结构接驳施工过程基坑受力转换及施工工艺。该出入口位于车站东南侧，与车站主体平行布置，两层框架结构，采用明挖法顺筑法进行施工。基坑深18.4米，基坑支护体系采用内支撑+地下连续墙进行支护；共设三道支撑，首道支撑为600mm*800mm的C30砼支撑，第二、第三道均为Φ609,t=16mm钢支撑；支撑一端撑在出入口地下连续墙上，另一端撑在主体地下连续墙上，详见《图1-1》、《图1-2》。

图1-17号出入口平面布置图图1-27号出入口剖面图

2接驳过程

由于该基坑支护体系利用主体地连墙进行支撑受力，在出入口结构施工过程中无法拆除主体地下连续墙，一次性完成结构施工；需预留后浇带，进行基坑支护体系受力转换，待主体地下连续墙拆除后，方可进行主体与出入口结构接驳施工。

2．1受力转换

为了基坑安全，提高附属结构施工工效，控制周边建筑物的沉降变形，确保其在施工期间的安全，采取预留后浇带+二次架设换撑的施工方法。具体方案如下：基坑开挖至基底后，底板施工时，离主体地下连续墙0.8米处设置接驳后浇带；后浇带出入口端上断面设置@3000mm的换撑基座，后浇带主体端地下连续墙上值入换撑基座（与出入口端对应，隔一布一，间距6000mm）。基座大样如图2-1。接着采用63A工字钢进行一次换撑安装。具体布置如图2-2。之后进行底板施工，待底板砼强度达到75%后拆除第三道支撑。拆除后基坑转入原第三道支撑应力大部分转移到底板及一次换撑上。依此方法进行中板及顶板施工。

图2-1基座大样图图2-2一次换撑示意图

拆除首道支撑后将进行拆除主体地下连续墙墙体，采取两期跳马口方式破除主体基坑围护结构地下连续墙后，一期主体地下连墙拆除后，在主体结构上植入二次换撑基座，进行二次换撑安装详见图2-3。之后拆除一次换撑，促使一次换撑所受水平应力转移至二次换撑上，完成二次换撑施工。在二次换撑的支撑下，安装后浇带范围内钢筋，浇筑结构砼（二次换撑不拆除，浇筑在后浇带内）。详见图图2-4。

图2-3二次换撑示意图图2-4后浇带完成后示意图

附属结构侧墙与主体接驳时，受空间限制，以上受力转换方式不适合该部位实施。为了施工期间，减少结构位移，确保结构周边建筑物安全。该部位地下连续墙采用从上而下，随破撑的方式进行施工。支撑采用I63a，坚向间距3米，布置在附属结构内外排钢筋之间，两端各支撑在主体与附属结构上。浇筑该部位后浇带砼时，该部位支撑将埋入砼中，不进行拆除。

2．2地下连续墙拆除施工工艺

由于该出入口与主体接驳较长（占出入口长度90%），拆除接驳范围内的主体地下连续墙后方可进行接驳。因此选择好地下连续墙拆除施工工艺是接驳按期完成的关键。目前施工建设市场上，钢筋混凝土拆除方法根据施工的不同要求主要分为3类：机械破碎拆除法、爆破拆除法以及切割拆除法。机械破碎拆除法主要以人工操作风镐机和挖掘机镐头机拆除为主；爆破拆除法主要是火药爆破拆除法和化学静力破碎法；切割拆除方法则分碟锯切割、绳锯切割和排孔切割。由于本工程在南宁市中心，爆破拆除法虽是以上最快的拆除方法，但火药爆破引起的飞尘、噪声污染非常严重，爆破产生的振动对周边建筑物影响也非常大，安全问题和火药爆破施工的审批手续问题也影响本工程的选择。又因破除空间狭小（车站站内隔墙已隔，设备已安装，后浇宽度只有2米），挖掘机无作业场地。因此经过多方参建单位的讨论，本处地下连续墙拆除采用绳锯为主，水钻钻孔、化学静力及人工操作风镐机为辅的破碎方案。

首先，先将要拆除的主体地下连续墙以2000mm*2000mm*1200mm的尺寸，划分为若干砼块；在砼块的交叉点采用水钻垂直钻穿地下连续墙，穿入绳锯，安装设备，进行切割分块。其次，采用汽车吊将已切割完成的砼块吊离完成拆除工作。但是要部分地连墙是无法按照该方案进行施工的。如底板及侧墙范围的地连墙，因该部分的地下连续墙砼三面被既有结构及土体包围，无法穿绳。因此，该部分采用化学静力破碎。我们在该部位的地连墙上，采用水钻以300mm间距，梅花形布置，钻入φ3cm的孔洞（孔洞深度为破除深度），形成孔网。之后灌入化学膨胀药剂，施工置12小时，让膨胀剂产生的膨胀作用力破坏砼，然后采人工风镐进行清除。

2．3结构接驳

接驳处地下连续墙拆除完成后进行主体结构与附属结构接驳施工。接驳后浇带从底往上进行浇筑而成；具体施工工序如下：附属结构底板接驳负二层侧墙及中板接驳负一层侧墙及顶板接驳。

3施工技术要点

受力转换时，换撑与基座必须进行等无缝焊接；为了基坑安全，一次换撑完成后方可进行支撑拆除做业，二次换撑完成后才能拆除一次换撑；由于二次换撑后期未进行拆除，布置基座时，应将基座安装在板的竖直方向中间位置，以便后期进行结构上下排钢筋接驳。

地连墙拆除时，应注意预留侧墙及底板防水卷材接驳长度，以便后期接驳；注意保护沉降缝、防水卷材等损成品；

结构接驳时，先做好防水施工，因后浇带处施工缝比较多，极易渗水，应在接驳处后浇带施工缝底板及侧墙上预留注浆孔，以便日后渗水治理。

4结语

总之，基坑安全是地铁车站施工安全管理的重中之重。本案例分析了基坑受力时效，利用既有结构进行换撑，具有施工简便、操作简单、材料易寻等特点，在施工过程中，基坑建筑物、管线、地表沉降等监测双控数据均未出现报警现象。为类似工程提供安全可靠的换撑施工方案。

参考文献:

[1]王文，赵平．地铁基坑换撑受力分析．山西建筑，2010，36(9)：96~97。

[2]石江华．钢筋混凝土支撑的绿色拆除工艺初探．建筑施工，2015，37(5)：596~598。