北京地鐵五號(hào)線和平里北街站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題【摘 要】 從北京地鐵五號(hào)線和平里北街站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中既有管線道路的改移、交通疏解、危房保護(hù)的等方面,闡述了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中幾個(gè)問題的處理方法。 【關(guān)鍵詞】 管線道路改移; 交通疏解; 危房保護(hù)1工程概況1 .1 地理位置 北京地鐵五號(hào)線和平里北街站位于和平里西街與和平里北街的交叉路口,沿和平里西街規(guī)劃道路中心線呈南北縱向布置,車站主體北端跨交叉路口,東北風(fēng)道臨近且平行于和平里北街道路及民族樓6號(hào)樓(見圖1)。
1 .2 結(jié)構(gòu)概況 本工程為明挖順作的地下二層島式車站,基坑長170 4m,寬21 7m,深16 2~18 2m。車站主體結(jié)構(gòu)采用兩層三跨現(xiàn)澆鋼筋混凝土閉合式框架結(jié)構(gòu)。車站主體及雙層風(fēng)道圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用ф800鉆孔灌注間排樁,樁距為1 6m;其余單層風(fēng)道及通道的圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用ф600鉆孔灌注間隔排樁,樁距1 2m; 樁間采用鋼絲網(wǎng)噴混凝土護(hù)面。支撐采用ф609鋼支撐,盾構(gòu)井基坑設(shè)置4道橫向水平支撐,車站主體標(biāo)準(zhǔn)段設(shè)置3道橫向水平支撐(見圖2)。
1 3 工程地質(zhì) 本站的地質(zhì)主要由第四紀(jì)粘性土、砂及碎石類土構(gòu)成,其下部廣泛分布第三紀(jì)地層。各土層自上而下依次為:(1)第一層為填土層,稍濕,含磚渣、灰渣等,層厚2m左右。(2) 第二層為粉土、粉質(zhì)粘土和中細(xì)砂層的互層,局部有粉細(xì)砂透鏡體。層厚為18~20m,地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為130~220kPa。(3)第三層為第四紀(jì)晚更新世沖洪積層卵圓石礫、中粗砂和砂卵石層,本層埋深為20m左右,層厚為18m左右。卵石直徑2~40mm。地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值:中粗砂層為210~240kPa,卵圓石礫層為230~350kPa。1 4 水文地質(zhì)條件(1)上層滯水:該層水位標(biāo)高為38 94~41 66m,水位埋深為2 46~4 72m,主要接受大氣降水和綠地灌溉水垂直滲透補(bǔ)給和管溝滲漏補(bǔ)給。(2)潛水:該層水位標(biāo)高為30 38~30 77m,水位埋深為13 05~13 35m,地下水徑流方向?yàn)樽晕飨驏|,與線路方向近于直交。(3)承壓水:水位標(biāo)高為17 66~18 41m,水位埋深為25 02~26 00m,地下水徑流方向?yàn)樽晕飨驏|,與線路方向近于直交。2幾個(gè)問題的處理方法2.1 施工期間的管線道路改移 本車站位于北京和平里北街與和平里西街的交叉路口下。現(xiàn)狀交叉路口南側(cè)的和平里西街東側(cè)為一片小公園和臨時(shí)建筑物,均侵入規(guī)劃的道路紅線范圍。路口以北的和平里西街兩側(cè)均為農(nóng)貿(mào)市場的臨時(shí)建筑和攤位。和平里西街規(guī)劃紅線寬為65m,規(guī)劃道路尚未實(shí)施,其現(xiàn)狀道路為7m寬,車流量小,也無公共交通車輛行駛。和平里北街南側(cè)是以百貨、副食、餐廳為主的沿街商店,北側(cè)是農(nóng)貿(mào)市場。和平里北街是該地區(qū)東西向的交通干道。該車站位于規(guī)劃要求的舊城改造開發(fā)區(qū)拆遷范圍,現(xiàn)狀道路狹窄,車流量小,周圍房屋低矮破舊,需拓寬改造現(xiàn)狀道路。并且要求在施工過程中不能斷道,所以在其施工時(shí)考慮了第二次道路及管線改移。各種管線應(yīng)根據(jù)各自位置和埋深與車站的關(guān)系,分別涉及到管線改移、支吊和保護(hù)等幾個(gè)方面的問題在此處不作介紹。2.2 施工期間的交通疏解 在和平里北街與車站相交的地方,為保證主體結(jié)構(gòu)施工期間和平里北街有雙向四車道的通行能力,及6m寬的非機(jī)動(dòng)車道和人行道。可以采用以下處理辦法來解決。 (1)一種方案是在車站主體與和平里北街相交處20m范圍設(shè)置兩道封堵墻,首先澆注北端的主體,在北端主體施工完畢后,恢復(fù)其道路行駛能力,讓和平里北街倒邊通行,然后再按步驟打掉臨時(shí)封堵墻,澆注南邊主體。此方案在實(shí)施過程中造成極大浪費(fèi),還會(huì)使施工期限延長,另還會(huì)使主體結(jié)構(gòu)本身的整體性受到一定的影響。 (2)另一種方案是在和平里北街方向的車站主體圍護(hù)樁頂搭設(shè)20m寬的臨時(shí)軍用便橋。其下面的基坑內(nèi)的土只有在軍用便橋的兩邊向外掏,雖然這樣增加了施工難度,但此舉措,一方面解決了車站施工過程中車輛受阻的實(shí)際問題,另一方面也能使車站的主體結(jié)構(gòu)施工能整體完成。(詳見圖3)。
附屬工程施工期間及道路倒邊后,東西向行駛的車輛可通過在緊鄰和平里北街北側(cè)的車站上鋪設(shè)的20m寬的臨時(shí)道路通行,維持既有14m寬雙向四車道通行能力,同時(shí)還保證有6m寬的非機(jī)動(dòng)車道及人行道。橫跨和平里北街的通道采用暗挖法施工,地面交通將不受影響。南北向的和平里西街同道路倒邊前,維持既有兩車道通行能力。在施工跨越和平里西街的西北出入口人防段時(shí),將和平里西街部分道路臨時(shí)改移到主體結(jié)構(gòu)上,也能保證既有的通行能力。 總之,交通疏解按方案二實(shí)施后,車站施工期間的東西、南北向交通都暢通無阻,也省時(shí)省事,還節(jié)約投資成本,而且主體結(jié)構(gòu)的施工也能保證了其連續(xù)性、安全性。2.2 民族樓6號(hào)樓邊上東北風(fēng)道基坑的加固處理 東北風(fēng)道基坑邊上的民族樓6號(hào)樓,是建于50年代的住宅樓,已鑒定為危樓。但在北京地鐵五號(hào)線施工期間,民族樓6號(hào)樓不撤除,故必須對(duì)房屋進(jìn)行保護(hù),對(duì)風(fēng)道基坑進(jìn)行加固,以保證民族樓的絕對(duì)安全。2.2 1 東北風(fēng)道周邊建筑物調(diào)查、管線調(diào)查及相對(duì)關(guān)系 東北風(fēng)道緊貼民族樓6號(hào)樓,相對(duì)位置為平行布置,平行長30 8m,基坑北側(cè)邊緣距民族樓陽臺(tái)僅7 5m,中間存在有一條?500自來水鋼管,一條?1000混凝土污水管,2條電信光纜。東北風(fēng)道和附近建筑物、地下管線的相對(duì)關(guān)系(見圖4)。2.2 2 民族樓6號(hào)樓的保護(hù)措施 根據(jù)和平里北街站車站主體的開挖及結(jié)構(gòu)施工時(shí)引起的地表沉降分析,為保證現(xiàn)有狀況的民族樓6號(hào)樓安全,把6號(hào)樓沉降控制到最小,不大于12mm,其預(yù)警值為70%。采取以下施工措施:(1)施作止水圍幕。在東北風(fēng)道基坑?xùn)|側(cè)和北側(cè)即東北風(fēng)道基坑與民族樓6號(hào)樓之間靠近基坑圍護(hù)樁外側(cè)施做單排?450@300旋噴攪拌樁,以形成一道止水帷幕,防止地層失水造成沉降。 (2)在土方開挖前20天對(duì)東北風(fēng)道基坑南側(cè)采用輕型井點(diǎn)進(jìn)行降水,北側(cè)不降水。
(3)土方開挖過程中在基坑北側(cè)和東側(cè)圍護(hù)樁間粉細(xì)砂層上下各1m范圍內(nèi)施打?42小導(dǎo)管,注超細(xì)水泥漿,水灰比為0 75~1,注漿壓力控制在0 3~0 5MPa。在基坑北側(cè)、東側(cè)樁間掛網(wǎng)噴射C20混凝土,樁間厚150mm;基坑南側(cè)樁間掛網(wǎng)噴射C20混凝土,樁間厚100mm。(4)加密鋼支撐并調(diào)整支撐間距。在與民族出版社6號(hào)樓平行38 8m的范圍內(nèi),東北風(fēng)道結(jié)構(gòu)鋼支撐由原設(shè)計(jì)兩道支撐加密到三道支撐。加大鋼支撐的預(yù)加應(yīng)力,由原設(shè)計(jì)應(yīng)力值的50%提高到70%,豎向第一道支撐預(yù)加應(yīng)力為280kN,第二道支撐預(yù)加應(yīng)力為560kN,第三道支撐預(yù)加應(yīng)力為420kN。(5)加大基坑墊層厚度,由原設(shè)計(jì)16cm改為30cm,混凝土等級(jí)為C20。以及時(shí)控制基坑底部的樁體變形,減小樁體位移。(6)在結(jié)構(gòu)混凝土施工時(shí),嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和施工規(guī)范進(jìn)行,結(jié)構(gòu)混凝土沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求拆除支撐,堅(jiān)決不能拆除支撐。(7)車站開挖過程中嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)的施工程序進(jìn)行,臺(tái)階式分層開挖,及時(shí)架設(shè)鋼圍檁及鋼支撐,確保不欠撐,鋼圍檁與樁間填充C25水泥砂漿,保證接觸密實(shí)。(8)在結(jié)構(gòu)混凝土施工中,層板結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上后才可拆除相鄰一層圍護(hù)結(jié)構(gòu)的橫向支撐。(9)嚴(yán)格控制降水量。車站開挖前做到一次性降水到設(shè)計(jì)基坑底1 0m,車站開挖過程中加強(qiáng)擋水,減小樓房附近的地下水土流失。(10)基坑北側(cè)?1000污水管滲漏水較嚴(yán)重,對(duì)其采用PVC防水材料做內(nèi)襯管進(jìn)行導(dǎo)流,以減少滲漏。(11)結(jié)構(gòu)施工期間對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)和地面建筑物進(jìn)行監(jiān)測,監(jiān)測項(xiàng)目包括:樁頂水平位移、樁身變形、鋼支撐軸力、地表沉降、地下水位、樓房水平和傾斜等。嚴(yán)密監(jiān)測地層和地表變形情況,做到每日一報(bào),并及時(shí)進(jìn)行分析反饋。(12)施工應(yīng)遵循“分段、分層、對(duì)稱、平衡、快速開挖、快速支撐、快速施工”的原則,充分利用時(shí)空效應(yīng),減少變形量(見圖5)。
按此方案對(duì)東北風(fēng)道基坑進(jìn)行止水、加固等措施,在施工過程中對(duì)民房和圍護(hù)樁進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測,其結(jié)果是民房的最大沉降量累計(jì)只有5mm左右,樁的水平位移也只有5mm左右,未到設(shè)計(jì)時(shí)的沉降預(yù)警值,達(dá)到了滿意的效果。既保護(hù)了民族樓6號(hào)樓和東北風(fēng)道基坑的安全,也保證了工期的如期完成。3結(jié)束語 本工程的圍護(hù)結(jié)構(gòu)及支撐體系安全、穩(wěn)定。施工過程中對(duì)周邊建筑、道路的變形監(jiān)測結(jié)果表明,所采用的基坑支護(hù)綜合處理方案是有效的,充分發(fā)揮了圍護(hù)結(jié)構(gòu)及支撐體系的作用。達(dá)到了施工周期短、投資少和保證基坑及周邊建筑安全的目的。參考文獻(xiàn)[1] GB50157-2003,地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范[S].[2] 龔嘵南,高有潮.深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)[M].中國建筑工業(yè)出版社,1998 9(1).




