大型地铁十字换乘枢纽站封堵墙和两侧结构施工关键技术研究--中国期刊网

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大型地铁十字换乘枢纽站封堵墙和两侧结构施工关键技术研究

发表时间：2020/9/15 来源：《基层建设》2020年第15期作者：闫硕

[导读] 摘要：封堵墙是在地铁标准站、换乘车站或其他异形基坑中，一侧受到难以迁改的管线、原位保护的高压电缆或重要建筑物的影响基坑无法封闭时施工的临时围护结构。

        身份证号码：15043019910725xxxx；中国建筑第六工程局有限公司天津 300451
        摘要：封堵墙是在地铁标准站、换乘车站或其他异形基坑中，一侧受到难以迁改的管线、原位保护的高压电缆或重要建筑物的影响基坑无法封闭时施工的临时围护结构。封堵墙的一般要承担围护结构、竖向承重结构、止水帷幕等功能，它与主体结构节点的设置是否合理成为关键。通过对天津地铁枢纽站的研究，为基坑暂时不能封闭的基坑提供参考。
        关键词：封堵墙；十字换乘；枢纽站；受力转换；顺逆结合
        一、工程概况
        某地铁车站为3线换乘枢纽，5号线与6号线、Z2线“十”字换乘，其中5号线为地下三层岛式站,车站长206.4m、宽25.79m，围护结构采用地下连续墙+钢筋混凝土板撑及钢筋混凝土支撑；6号线、Z2线为地下二层4线双岛车站，采用明挖顺筑法施工，围护结构采用地下连续墙+钢筋混凝土支撑及钢支撑支护。
        车站北侧有220kV、10kV电缆横跨M5线某地铁站，为确保M6线能尽快开工，提前进行土方开挖，须在换乘节点位置沿M6线平行方向各增设一道封堵墙。封堵墙顺着6号线地连墙设置，将十字换乘的大基坑隔成T字换乘基坑和北侧独立小基坑，满足提前开工条件。
        二、封堵墙参数和功能
        在换承段施工14幅分隔墙，北侧封堵墙自西向东编号为F1~F10，F1、F2、F9、F10墙宽800mm，墙深30m，F3~F8墙宽1200mm，墙深44m。封堵墙接缝均采用工字钢。封堵墙范围内有5根钢立柱，原设计为2根后做，由于增设封堵墙，5根钢立柱均改为后做。
        封堵墙的配筋与正常地连墙相同，作为6号线土方和结构及时施工的关键措施，它的主要功能如下：
        1、围护、止水
        受到220KV和10KV电缆的影响，封堵墙南北两侧的基坑开挖及结构施工相差两个月，约两层结构施工工期。增设封堵墙，可以让6号线基坑封闭，支顶水土压力和止水作用。
        2、承重
        封堵墙处在6号线A轴上，共影响5根钢管柱施工，与负二层中板的一条横梁位置重合。封堵墙位置平面图如下：

        图2 封堵墙与原地连墙位置关系
        Fig.2 The relationship of position between the sealing wall and the original underground continuous wall
        钢管立柱后做，封堵墙必须承担起钢管立柱作为结构梁板的竖向支座的功能，即南北测结构需与封堵墙进行连接。施工节点设计需考虑到两个需求，即主体结构连接、支撑传力需求和后期破除封堵墙后结构连接的结构安全需求。
        三、施工流程和具体节点做法
        1、流程设置
        封堵墙混凝土达到设计强度后，进行南侧（6号线基坑）的土方开挖，顶板和以下各层板需“搭”在封堵墙上，为了结构完整性，采取一种下翻结构。在地板浇筑完成后，设置临时钢格构托换柱，之后再从上往下破除封堵墙，连接两侧的结构梁板，具体的流程图如下：
        2、结构与封堵墙节点设置
        顶板与封堵墙的连接节点采用下翻结构，板的主筋预留接驳器接头，顶板、负一层中板和负二层中板的连接与此类似，图示如下：

        图4 顶板（中板）与封堵墙的连接
        Fig. 4 The connection between the top plate (the middle plate) and the sealing wall
        3、临时托换柱参数
        为满足托换柱施工，每层板内预埋钢板，原则是不大于3米埋设一块，每跨不少于两块。在浇筑完底板后，自底板向上施工临时钢格构柱，立面图如(图5)。
        4、封堵墙的破除
        封堵墙的破除在两侧结构完成且托换柱支顶完成后进行，遵循从上往下的原则，分层、分段凿除。综合考虑造价和安全，决定采用分块绳锯拉槽，竖向每层不大于2米，横向进行人工破除。
        四、结构合理性和效益分析
        封堵墙是在换乘车站或其他异形基坑中，一侧受到难以迁改的管线、原位保护的高压电缆或重要建筑物的影响基坑无法封闭时采取的施工措施。而封堵墙能否完成它的预定功能，关键是主体结构节点的设置是否合理，也直接影响到经济和社会效益的大小。

        图5 临时钢格构托换柱立面图
        Fig.5 Elevation chart of temporary steel lattice column
        1、封堵墙的位置选择
        封堵墙的位置选择十分关键，尤其是在盖挖逆作工程中，应尽量避开结构立柱和梁板。本工程的确定原则是：①在6号线基坑以外；②地连墙施工对高压电缆的影响最小化；③地连墙形状尽量规则，加快施工效率；④与正常槽段接缝要密实，确保抗渗效果。
        本工程北侧受到220KV和10KV高压电缆的影响，电缆距离6号线基坑边线仅3~5米的距离米，封堵墙的位置被“锁定”在6号线基坑和电缆之间，考虑墙缝的抗渗效果，采用了与6号线地连墙顺接的方式连接。
        2、封堵墙与结构的连接
        封堵墙是否与结构相连和如何相连，跟逆作或者顺作、是否为结构的支座、封堵墙上的支撑设置等有关。本工程封堵墙位置影响到5根钢管柱后作，也有两条梁不能施工，故梁板必须搭在封堵墙墙上，同时南北向的梁板也是封堵墙的支撑，中和墙别后的主动土压力。
        3、受力托换结构
        封堵墙充当基坑竖向承重结构，则必须建立替代结构方可拆除。考虑几种界面的刚度和施工便捷性，本工程选择了钢格构柱，上下节点通过预埋钢板焊接，安装过程中由千斤顶支在临时牛腿上施加一定的预加力。
        4、封堵墙的拆除
        封堵墙的界面和配筋同正常围护结构一样，且每层都与结构相连，故破除的难度和工作量很大。在从上往下破除过程中，需要搭设临时工作平台，且一次破除高度不能太大。本工程采用绳锯切割结合人工破除的方法进行分层、分段破除，效率和经济性兼顾，较好地完成了预期目标。
        五、结论
        实践证明，封堵墙的设置保证了6号线的工期，工期差达到6个月，是非常必要的。同时，经过后期的各项措施，保证了基坑的开挖安全和受力合理，施工顺序安排合理。这次实践加深了我们对深基坑施工的认识，总结经验教训如下。
        1、封堵墙的位置非常重要，要尽量避开结构立柱。实在避不开的情况下，应做好封堵墙与正式围护墙的连接问题，对冷缝需进行加固。
        2、盖挖逆作工法下结构需与封堵墙相连，一是将结构自重传递给封堵墙，而是水平向的土压力进行中和。
        3、结构与封堵墙的连接需考虑破除时结构的完整性，采用下翻结构是一种受力合理的结构。
        4、托换柱建议采用钢格构柱，可现场分节焊接，且方形结构利于焊缝稳定。
        5、封堵墙的拆除工程量巨大，应采用振动较小的绳锯切割，分块进行人工破除。