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张杨路地铁车站施工关键技术与变形性状实测研究_1

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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果张杨路地铁车站施工关键技术与变形性状实测研究提要：本文结合上海市轨道交通明珠线二期张杨路车站工程，阐述了平行换乘枢纽中后建地铁车站施工中为了保证邻近已运营地铁等构筑物的安全所采取的各项工程技术措施，然后通过对变形监测数据的分析，说明了所采取的各项关键施工技术的合理性及有效性，以期能够对以后类似的工程提供借鉴。关键词：平行换乘枢纽后建地铁车站施工关键技术化整为零变形性状 1引言上海市轨道交通明珠线二期的张杨路车站为我国轨道交通建设中第一个平行换乘枢纽车站，建成后将与2号线东方路车站实现零换乘。平行换乘车站的施工技术措施与一般的地铁车站有何不同，车站基坑的变形规律如何，都是颇受关注的问题，本文结合该车站的施工，阐述了该车站的施工技术措施，并分析了围护结构的变形性状。工程概况张杨路车站位于浦东世纪大道的慢车道及北侧人行道下，与世纪大道走向一致。车站南侧便是平行的张杨路车站、已经投入运营的地铁2号线东方路车站，北侧为好美家装饰

2、城和联华超市，参见图1。两车站间最大距离仅，且两车站在西端头井处共用原车站结构连续墙；东方路车站为地下两层车站，开挖深度约14m，张杨路车站为地下三层。车站基坑所处地质情况参见图2。车站标准段开挖深度，东、西端头井开挖深度为和。根据文献 2的规定，本基坑为一级保护基坑，即墙体最大变形必须控制在%H也就是32mm以内。张杨路车站的施工技术与变形控制措施 .1基坑“化整为零”施工技术张杨路车站基坑中间增设4道临时封头墙，将车站分为五个小基坑进行跳隔明挖施工，具体施工顺序为：先施工两端头井，再施工中间部分，最后施工第二、四施工区。该施工方案充分考虑并利用了软土基坑时空效应理论来减小基坑的变形：首先，长基坑化为小基坑后空间缩小；其次，小基坑工程量相应减小，可以在较短时间内完成基坑的施工，减小基坑的暴露时间。 .2基坑内土体加固施工技术考虑到两端头井与标准段的开挖深度以及空间尺寸的差异，将整个基坑划分为重点部位和非重点部位，从而选择不同的方法对坑内土体进行加固，即端头井内采用旋喷加固；标准段内采用水泥土搅拌桩抽条加固和振冲法双液抽条加固，两种加固范围在平面上相互间隔。为了提高

3、基坑抵抗变形的能力，在开挖前，对基坑被动区土体进行加固，加固范围一般为基坑底下36m。但该工程标高-处即层土顶面标高，该层土土体c，的值分别为41kPa和22，强度已很高，而土体加固会造成土体的扰动，反而不利于该层土体强度的提高，故该层土不加固，即整个基坑被动区加固范围为坑底至标高-处。 .3钢管支撑与钢筋混凝土支撑组合施工技术一般而言，钢支撑具有安装及拆除快捷并可以施加预应力等优点，但不易形成整体受力体系、整体稳定性不好；而钢筋混凝土支撑结构则受力均匀、整体受力性能好，但施工较慢、拆除麻烦。因此，在周围构筑物保护要求极高的车站基坑的关键部位即端头井的开挖过程中，将采用钢支撑与钢筋混凝土支撑相结合的方法，充分利用两种支撑的优点；而在非关键部位即标准段的开挖过程中采取钢支撑形式。具体情况为：基坑标准段采用7道钢支撑；两端头井内采取组合支撑的方案，其中一道、四道为钢筋混凝土支撑，其余则为钢支撑。张杨路车站施工变形实测规律研究 .1西侧墙体水平位移变化规律图3为西侧I01处墙体水平位移的变化曲线，表1为该处墙体水平变形特征值。这里需要说明的是，第一施工区因为东方路车站原西风井结构的存

4、在，影响到坑内高压旋喷施工，因此，在旋喷施工前已将结构凿除，即坑内开挖至地下8m，并已安装两道支撑，与此同时，坑外再进行盾构进出洞土体高压旋喷加固施工；然后进行坑内旋喷施工，待土体达到养护龄期后进行开挖、支撑与结构施工。从图3中可以看出：坑外旋喷加固对坑内部分卸载的地下墙墙体水平变形影响很大，坑外旋喷期间，最大变形达，已达到控制变形目标的%，无疑增加了后续工序的施工难度，比如调整坑内旋喷加固的桩位布置和施工顺序、增加钢支撑的预应力等等；坑内旋喷施工时及下二道钢支撑复加轴力使得墙体变形减小，减小幅度%；最大值并不随开挖面的下移而有规律的下移，最大值出现在地下16m范围内，这主要是因为坑外土体加固后强度有较大幅度的增加，其自立性提高，对地下墙的土压力减小；结构施工期间尤其是底板浇注后地下墙的水平变形很小，平均变形速率为/d，已经稳定。表1I01处墙体水平变形特征值一览表东侧墙体水平位移变化规律图4为第五施工区I9处墙体水平变形曲线，表2列出了I9处水平变形特征值。从图2和表2可以看出；图4I9处墙体水平变形实测曲线墙体水平变形最大值为，出现深度为地下17m处，在开挖

5、面上，这与以往观测到的最大值在开挖面下2m左右的规律不同，可能是因为开挖面下土体强度本身已很高，并且经过加固，其抵抗变形的能力大大提高；开挖与支撑阶段的变形占总体变形的，尤其是下六层的开挖与支撑阶段，变形占总体变形量的，结构施工阶段不到20；变形在底板浇筑后即趋于稳定，日均变化量已经小于/d。表2I9处墙体水平变形特征值一览表开挖与支撑阶段墙体水平变形最大值为，出现深度为地下18m处，在开挖面上，其原因同上；开挖与支撑阶段的变形占总体变形的，尤其是下七层的开挖与支撑阶段，变形占总体变形量的，结构施工阶段仅占，而且底板浇筑后墙体水平变形减小了；变形在底板浇筑后即趋于稳定，日均变化量已经小于/d。需要说明的是，I9和I15两处墙体处于基坑同一开挖剖面上，而其水平位移最大值不完全一样，北侧最大值为，而南侧最大值为，北侧比南侧大%，这可能与北侧土压力较南侧土压力大有关。结语本文介绍了张杨路地铁车站所采取的施工技术与变形措施，总结了基坑水平变形性状，希望对以后周围环境保护要求极高的基坑施工特别是平行换乘枢纽中后建地铁车站基坑的施工提供经验和借鉴。参考文献 1 刘建航，侯学渊. 基坑工程手册.北京：中国建筑工业出版社，1997 2 上海市地方标准. “上海地铁基坑施工规程” 课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。

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