北京地鐵呼家樓車站穿越暗河施工技術摘 要:介紹北京地鐵呼家樓車站穿越暗河施工中采取的主要措施,通過施工方案和施工措施的比選,成功穿越了暗河。關鍵詞:地鐵車站;導洞施工;穿越暗河1 工程概述 呼家樓站是北京地鐵十號線的中間站,位于東三環(huán)北路與朝陽北路交叉路口,與規(guī)劃M6線呈十字換乘關系。車站沿東三環(huán)北路呈南北走向,受京廣橋橋樁影響,站臺分開設置在東三環(huán)北路兩側(cè)的輔路下,埋深10 m,站長179.5 m,車站設5個出入口,2組風亭、風道。 車站南段有一條暗河橫穿車站,埋深2 m。原為一條明河,上世紀60年代改造為一條4.5 m×3.2m、埋深2 m的蓋板河,側(cè)墻為50 cm厚磚墻,頂板為40 cm厚鋼筋混凝土預制蓋板,底板為50 cm厚鋼筋混凝土。主要排泄道路雨水、部分市政污水,常年水位20~50 cm,雨季水量較大,是朝陽區(qū)的主要排洪通道。2 暗河與車站位置關系 暗河位于車站主體上方3.8 m處。由于暗河常年積水且年代已久,有滲漏現(xiàn)象,主體施工時需采取防護措施。暗河與車站位置關系見圖1。
3 暗河加固方案 通過調(diào)查,發(fā)現(xiàn)暗河多處存在滲漏現(xiàn)象。為保護車站安全,防止車站施工時對暗河造成破壞,采取了以下施工保護方案。3.1 內(nèi)部加固 結構補強防水加固。在暗河內(nèi)澆筑鋼筋混凝土內(nèi)襯,起補強和防水作用。 (1)筑排水溝:在暗河加固范圍內(nèi),距北側(cè)邊墻1.5 m處縱向筑一道高1.5 m、厚50 cm的磚墻,將剩余3 m在上游砌墻封堵,使暗河內(nèi)流水從北側(cè)排走;同時將通入暗河側(cè)墻的管溝內(nèi)流水用PVC管引至北側(cè)水溝內(nèi),保證南側(cè)3 m無水作業(yè)。 (2)清污垢:洞內(nèi)明水引排后,對暗河底板、內(nèi)壁進行清理,除去浮渣、松散物,并用凈水沖洗干凈,使混凝土結構能更好地與暗河原結構粘貼。 (3)植筋:為保證內(nèi)襯能與暗河原結構成為一體,在暗河底板和側(cè)墻上每隔30 cm梅花狀植入長30 cm的Φ14鋼筋1根,植入原結構內(nèi)20 cm深,見圖2、圖3。 (4)做防水保護結構:在底板和側(cè)墻上分別鋪設300 cm×150 cm的Φ8鋼筋網(wǎng)片,節(jié)點處與植入的Φ14鋼筋點焊連為一體。澆筑C20防水混凝土結構,澆筑長度每次15 m。邊墻20 cm厚,底板30cm厚,高度2 m,以達到保護防水層和加強暗河結構的作用。 (5)接頭處防水處理:縱向施工縫繼續(xù)澆筑混凝土時,之前將已硬化的浮漿、松動砂石清除干凈,表面鑿毛,用水沖洗干凈并保持濕潤無積水,并在施工縫部位鋪1層30 mm厚水泥砂漿,水灰比與混凝土相同;采用背貼式止水帶進行加強防水處理。 (6)倒邊施工:一側(cè)作業(yè)施工完成后,倒邊施工另一側(cè)混凝土結構。 (7)破除暗河內(nèi)磚墻,恢復暗河內(nèi)流水系統(tǒng)。3.2 外部加固 筑鉆孔圍護樁。車站西南出入口通道距暗河水平距離僅0.84 m,為防止通道施工對暗河造成沉降、變形,通道施工前在暗河與主體之間施作Φ600鉆孔圍護樁,樁間距90 cm。3.3 主體內(nèi)保護措施 車站主體距離暗河高差僅2.28 m,為防止主體施工使暗河產(chǎn)生過大的沉降,洞內(nèi)施工時采用以下措施: (1)隧道結構內(nèi)拱頂設置Φ108管棚加小導管注漿,從洞內(nèi)采取全斷面注漿加固周圍地層,減小隧道洞室收斂變形,加固范圍應在結構外2 m以上,加固后土體強度應滿足設計要求,注漿壓力要控制適當; (2)減小隧道結構初期支護格柵鋼架的縱向間距,加設臨時仰拱,及時封閉; (3)施工中注意控制施工工藝,采取小分塊、短進尺、快封閉的手段,減少對地層的擾動,尤其要處理好拱腳變形問題; (4)施工中要加強洞內(nèi)和暗河的監(jiān)控量測,并作好記錄,發(fā)現(xiàn)問題及時采取有效措施并反饋信息。4 暗河施工安全注意事項 (1)由專人負責對暗河水流情況進行統(tǒng)計,并對每段防水板的接頭滲漏情況進行檢查,及時處理。 (2)準備砂袋、木板及方木等涌砂、防塌陷物資。 (3)安裝必備的照明設施,并由專人負責。 (4)合理布設量測點,及時分析反饋量測結果。 (5)收集氣象資料,注意天氣情況。 (6)施工人員安全措施:用專業(yè)設備對暗河內(nèi)氣體進行探測;施工人員進入暗河時配戴防毒面具;由專人負責地面地下信號的傳遞。5 結語 地鐵大部分在城區(qū)施工,暗挖車站穿越暗河如果處理不當將鑄成涌水和塌方等大事故,后果不堪設想。實踐證明呼家樓車站主體穿越暗河施工采取的措施是成功的,可為類似工程提供借鑒。
3 暗河加固方案 通過調(diào)查,發(fā)現(xiàn)暗河多處存在滲漏現(xiàn)象。為保護車站安全,防止車站施工時對暗河造成破壞,采取了以下施工保護方案。3.1 內(nèi)部加固 結構補強防水加固。在暗河內(nèi)澆筑鋼筋混凝土內(nèi)襯,起補強和防水作用。 (1)筑排水溝:在暗河加固范圍內(nèi),距北側(cè)邊墻1.5 m處縱向筑一道高1.5 m、厚50 cm的磚墻,將剩余3 m在上游砌墻封堵,使暗河內(nèi)流水從北側(cè)排走;同時將通入暗河側(cè)墻的管溝內(nèi)流水用PVC管引至北側(cè)水溝內(nèi),保證南側(cè)3 m無水作業(yè)。 (2)清污垢:洞內(nèi)明水引排后,對暗河底板、內(nèi)壁進行清理,除去浮渣、松散物,并用凈水沖洗干凈,使混凝土結構能更好地與暗河原結構粘貼。 (3)植筋:為保證內(nèi)襯能與暗河原結構成為一體,在暗河底板和側(cè)墻上每隔30 cm梅花狀植入長30 cm的Φ14鋼筋1根,植入原結構內(nèi)20 cm深,見圖2、圖3。 (4)做防水保護結構:在底板和側(cè)墻上分別鋪設300 cm×150 cm的Φ8鋼筋網(wǎng)片,節(jié)點處與植入的Φ14鋼筋點焊連為一體。澆筑C20防水混凝土結構,澆筑長度每次15 m。邊墻20 cm厚,底板30cm厚,高度2 m,以達到保護防水層和加強暗河結構的作用。 (5)接頭處防水處理:縱向施工縫繼續(xù)澆筑混凝土時,之前將已硬化的浮漿、松動砂石清除干凈,表面鑿毛,用水沖洗干凈并保持濕潤無積水,并在施工縫部位鋪1層30 mm厚水泥砂漿,水灰比與混凝土相同;采用背貼式止水帶進行加強防水處理。 (6)倒邊施工:一側(cè)作業(yè)施工完成后,倒邊施工另一側(cè)混凝土結構。 (7)破除暗河內(nèi)磚墻,恢復暗河內(nèi)流水系統(tǒng)。3.2 外部加固 筑鉆孔圍護樁。車站西南出入口通道距暗河水平距離僅0.84 m,為防止通道施工對暗河造成沉降、變形,通道施工前在暗河與主體之間施作Φ600鉆孔圍護樁,樁間距90 cm。3.3 主體內(nèi)保護措施 車站主體距離暗河高差僅2.28 m,為防止主體施工使暗河產(chǎn)生過大的沉降,洞內(nèi)施工時采用以下措施: (1)隧道結構內(nèi)拱頂設置Φ108管棚加小導管注漿,從洞內(nèi)采取全斷面注漿加固周圍地層,減小隧道洞室收斂變形,加固范圍應在結構外2 m以上,加固后土體強度應滿足設計要求,注漿壓力要控制適當; (2)減小隧道結構初期支護格柵鋼架的縱向間距,加設臨時仰拱,及時封閉; (3)施工中注意控制施工工藝,采取小分塊、短進尺、快封閉的手段,減少對地層的擾動,尤其要處理好拱腳變形問題; (4)施工中要加強洞內(nèi)和暗河的監(jiān)控量測,并作好記錄,發(fā)現(xiàn)問題及時采取有效措施并反饋信息。4 暗河施工安全注意事項 (1)由專人負責對暗河水流情況進行統(tǒng)計,并對每段防水板的接頭滲漏情況進行檢查,及時處理。 (2)準備砂袋、木板及方木等涌砂、防塌陷物資。 (3)安裝必備的照明設施,并由專人負責。 (4)合理布設量測點,及時分析反饋量測結果。 (5)收集氣象資料,注意天氣情況。 (6)施工人員安全措施:用專業(yè)設備對暗河內(nèi)氣體進行探測;施工人員進入暗河時配戴防毒面具;由專人負責地面地下信號的傳遞。5 結語 地鐵大部分在城區(qū)施工,暗挖車站穿越暗河如果處理不當將鑄成涌水和塌方等大事故,后果不堪設想。實踐證明呼家樓車站主體穿越暗河施工采取的措施是成功的,可為類似工程提供借鑒。
