浅析涉地铁区间及车站段高架桥综合施工技术

徐文明

【摘 要】对于离地铁区间和车站段较近的高架桥桩基与承台，施工过程必然会影响地铁既有结构的安全与将来的投入使用。对此，论文以本区×号地铁为工程实例，简要分析了其桩基、压顶梁、承台、桥墩、钢箱梁等环节的设计方案与施工工艺，以期为相关人员提供参考。

【Abstract】For the pile foundation and cap of the viaduct which is close to the subway section and station section， the construction process will inevitably affect the safety of the existing subway structure and its application in the future. In view of this， the paper the  No.x  metro in this district as an engineering example， and briefly analyzes the design scheme and construction technology of its pile foundation， jacking beam， cap， pier and steel box girder， so as to provide some reference for the relevant staff.

【关键词】高架桥;地铁区间和车站;综合施工技术

【Keywords】viaduct; subway section and station; comprehensive construction technology

【中图分类号】U448.28                                          【文献标志码】A                                   【文章編号】1673-1069（2018）12-0177-02

1 工程实例

为探究涉地铁区间与车站段高架桥的综合施工技术，笔者以所在区域的×号地铁为工程实例展开分析。该地铁线路西起于A路与铁路南专线，东止于B路口。起点桩号K2+680（73#墩），终点桩号K3+125（90#台），全长445m。75#～90#墩位于地铁区间与B路地铁站范围内，其中75#墩位于地铁区间北侧，3根桩与地铁结构之间的净距离为3m;76#墩～83#墩桩基跨越地铁1号线区间左线以及右线主体结构，82#墩桩与地体结构外墙之间的最小净距为2.4m，其余各墩钻孔桩与地体结构外墙之间的净距则在2.6～5.2m之间。承台底与框构顶板件之间的净距离则较大，约为6.63～8.09m。车站范围内，外桥上部结构采用飞燕式预应力混凝土连续箱梁与钢箱梁，下部桥墩则采用花瓶式独墩，工程基础应用承台桩基础。

2 涉地铁区间及车站段高架桥综合施工技术

2.1桩基施工

2.1.1钢护筒设计和施工

该工程将钢护筒设置在靠近地铁的桩基处并埋入承台0.15m，护筒长度为20m，内径1.6m，壁厚15mm。钢护筒钢板的型号为Q235B，1级焊缝，主要施工工艺为分段制作、分段静压跟进。每段钢护筒的安装均需由专业人士对其垂直度进行检查，避免钢护筒在静压跟进过程中出现倾斜。

2.1.2 钻孔桩钻进和混凝土灌注

较大的砂层厚度对泥浆比重提出了较高的要求，施工人员在钻孔桩成孔钻进的过程中需将泥浆比重控制在1.4～1.6之间，并选用优质膨润土进行泥浆配置。钻进速度不可过快，孔内泥浆面高度也应高于地下水位2m。笔者通过调查了解到，该工程项目的地铁区间段在开挖时应用的是矿山法，砂层较厚导致设计有3m长的锚杆，施工时有约2.5m外露。因此，施工人员需采取缓慢钻进的方式对靠近地铁结构侧的桩基进行施工，以免发生大量塌孔而影响桩基的正常施工与质量。若遇到钻进过程中碰到锚杆的情况，施工人员需立即停止钻进。为防止锚杆造成孔坍塌或破坏主体结构，可利用防水角磨机实施水下切割。灌注桩基时应由专人指挥罐车一辆一辆入场。

2.2 压顶梁施工

2.2.1 施工顺序

施工人员顺桥向开挖范围内车站两侧土体后，需按照先北侧再南侧、先承台范围外再承台范围内的顺序进行单侧分段施工。严格按照上述顺序进行压顶梁施工可有效保证地铁结构的安全性。

2.2.2 开挖阶段

将开挖出的土方堆放于附近顶板上，路面以上覆土不得超过2m，并用等量的土抵消结构上浮趋势。为应对紧急情况，施工现场应随时准备好运土车、吊车以及旋挖钻机。

2.2.3  设计阶段

将车站两侧冠梁和围护桩凿桩头至车站顶标高，焊接压顶梁钢筋与既有车站围护桩钢筋，单侧现浇C30混凝土压顶梁，长164.5m、宽2m、高0.5m[1]。该工程采用XPS板填塞压顶梁与承台的空隙处。

2.2.4 注意事项

凿除冠梁与围护桩部分时必然会对原有的防水保护层与防水卷材造成程度不一的破坏，因此，需采取如下恢复措施：①切去破坏处的防水卷材，在其上部重新铺设压顶梁;②将细石混凝土防水保护层包于新铺设的防水层外面;③铺设伸缩缝位置的止水条与止水带。

2.3 承台施工

2.3.1 基坑开挖

将放坡开挖边线比例设置为1：0.5可达到减少承台开挖边线尺寸的目的，而在边坡网上喷防护的措施则可有力保证承台的安全。钢筋网由10钢筋网片组成，间距为15cm，网喷厚度为8cm[2]。

2.3.2 支撑设计与施工

本次工程项目中73#墩承台支撑整体采用钢管立柱、双层贝雷片梁的设计方案，其余承台均按此方案进行设计，无须调整钢管间距与贝雷片间距，确保钢管位置在桩基顶部中心位置即可。承台支墩、横梁、贝雷梁、吊架系统的设计与施工分别如下：①支墩：在预先浇筑的承台上预埋焊接有8根22U型螺纹钢的钢板（900×900×20mm），锚入混凝土30cm。此外，在钢板上安装5排630×10钢管，间距为2.5+2×2.2+2.5m，支墩跨度则为27m。在5排钢管上加焊900×900×20mm的钢板，并在钢管四周焊接加劲肋。②横梁：在贝雷片和钢管之间做横梁（采用3I45b工字钢），横梁上下间断焊接钢板[3]。③贝雷梁：贝雷梁整体采用多排双层形式，贝雷片之间不仅要设置支撑架，还需采用高强螺栓连接好上下层。④吊架系统：将I20b工字钢分配梁分别安装于现浇承台范围内上下处，间距40cm，采用18精轧螺纹钢做吊带。地铁车站凸起部分则横向铺I10工字钢，间距50cm。采用15mm的竹胶板作为底膜，100×100mm方木作为背带。

2.3.3 预应力施工控制

待混凝土达到一定强度后，将侧模板拆除，开始完成部分预应力束第一次张拉。承台施工结束后，在其上方搭设支架，开始桥墩浇筑施工。待桥墩混凝土达到工程所要求的强度后，完成第二次预应力张拉。连续梁现浇施工、落梁以及架设梁端混凝土浇筑、混凝土小箱梁架设等一系列操作一一完成后，按照设计方案完成承台部分剩余预应力的张拉工序。

2.3.4 其他注意事项

在承台设计与施工过程中，还需对以下几点加以重视：①在路面结构层较薄的承台顺道路方向两侧铺设搭板，确保道路平顺;②计算工字钢与贝雷片的挠度，提前设置好预拱度，可通过预压贝雷支架验证预拱度;③分层浇筑承台混凝土，每层50cm，时间间隔1h;④人工配合汽车吊拆除贝雷片时尽量将运输车置于地铁结构外侧，车和贝雷片总重不得超过20t。⑤混凝土达到工程所需强度后，拆除侧模后清理承台底部。由承台纵桥向两侧砌砖，及时浇筑承台搭板。

2.4 桥墩施工

在施工结束后的承台上方搭设支架，开始浇筑桥墩。待桥墩混凝土达到一定强度后，开始第二次预应力张拉。墩柱采用整体式钢模板，泵车完成混凝土浇筑，浇筑速度不得超过1.5m/h。

2.5 钢箱梁架设与施工

2.5.1 整体方案

工厂分段制作钢箱梁，并用大型吊车分段吊装就位，分段进行拼接。吊装钢箱梁前，对钢箱梁的分段和吊车的工作半径、钢丝绳的检算加以综合考量。

2.5.2 拼装支撑系统

钢箱梁中的支架体系采用双层不加强贝雷梁和钢管利相结合的形式，预埋（90×90×2）cm的钢板，每块钢板下设置8根直径25U型的钢筋，深入承台和条形基础30cm。每排横向铺设5根直径为609*16mm的钢管，在贝雷梁和钢管柱之间设置分配梁，并在钢管柱两端设置同样为（90×90×2）cm的加强钢板。值得注意的是，支架仅作为钢箱梁的拼装用，进行浇筑前需将其拆除。

2.6 混凝土箱梁的预制

工厂预制混凝土箱梁后運输至施工现场，应用吊车在南侧地铁结构外吊装就位（现场调查了解到，该线路北侧地方较为狭小，因此，吊车在线路南侧站立）。利用路基箱（或钢板）铺热，避免吊车对地铁结构造成挤压力。

3 结论

笔者通过现场观察、查阅参考文献以及走访调查了解到，×号地铁A～B线路正好离地铁区间和车站较近，因此，该工程项目的高架桥施工较为复杂，不仅要解决区间和车站漏水、漏浆、变形以及上浮问题，同时还要保证地铁和车站的结构安全。本文从桩基、压顶梁、承台、桥墩、钢箱梁等环节的施工出发，简要分析了涉地铁区间及车站段高架桥的施工工艺，以期为相关人员提供参考。

【参考文献】

【1】刘动.紧邻地铁高架桥桩基础的深基坑变形控制研究[J].广东土木与建筑，2018，25（10）：21-25.

【2】张津.高架桥桩基施工对既有地铁隧道影响数值研究[J].建筑安全，2018，33（10）：28-31.

【3】丁智，张霄，周联英，等.近距离桥桩与地铁隧道相互影响研究及展望[J].浙江大学学报（工学版），2018，52（10）：1943-1953+1979.