浅谈在不同条件下地铁车站盾构接收应对方案

2016-08-23郝鹏飞广州地铁设计研究院有限公司广东广州510010

安徽建筑 2016年3期

郝鹏飞　（广州地铁设计研究院有限公司，广东广州 510010）

郝鹏飞（广州地铁设计研究院有限公司，广东广州 510010）

文章简要介绍了为满足盾构接收需要，地铁车站针对不同条件所采取的各种应对措施，如围护结构设置环框梁直接吊出，围护结构设置斜撑先平移后吊出，主体结构设置环框梁直接吊出，围护结构环框梁（局部）+主体结构环框梁（局部）直接吊出，局部盖挖条件下先平移后吊出等，以期对地铁车站盾构接收设计有所帮助。

地铁车站；盾构接收；环框梁；临时桁架系统

1　工程背景

目前国内城市正在大规模开展地铁工程建设。根据中国城市轨道交通协会发布的《中国城市轨道交通2014年度统计分析报告》，截止2014年末，我国城轨交通在建城市40个，在建线路4073km，首次突破4000km；有14个城市在建线路超过100km，其中超过200km的6市：北京368km、广州359km、上海312km、成都241km、南京234km、重庆201km[1]。

地铁车站两端头需预留区间隧道接口条件，目前区间隧道大量采用盾构法施工，通常盾构接收井在各层中板及顶板上预留吊出孔，各层楼板设置水平环框梁，待主体结构顶板环框梁施作完成后盾构吊出，最后封堵盾构吊出孔，详见图1。该方案即为常见的主体结构设置环框梁直接吊出，适用条件为主体结构各层板均完工后提供盾构接收[2]。

图1　车站设置主体结构环框梁直接吊出图

2　工程案例分析

当盾构接收井施工进度滞后于盾构出洞节点，或当盾构接收井采用盖挖法施工需要先平移后吊出，则需要考虑采取其他措施以满足盾构吊出需求。以下为笔者在设计及施工配合工作过程中碰到的一些典型案例。

2.1工程案例1

广州地铁7号线一期工程某明挖区间，大里程端提供盾构吊出，施工图设计时主体结构预留吊出孔，待封顶后吊出，后由于明挖区间施工工期滞后，需在明挖区间底板、负一层端墙及侧墙施工完成后即提供盾构吊出条件，围护结构采用2道混凝土支撑，其中第一道支撑采用环框梁形式，第二道采用混凝土斜撑。

2.2工程案例2

广州地铁6号线二期工程某站，大小里程端均提供盾构吊出，施工图设计时主体结构预留吊出孔，待封顶后吊出，后由于车站施工工期滞后，需在车站底板及端墙施工完成后即提供盾构吊出条件，围护支撑采用3道混凝土斜撑。

2.3工程案例3

广州地铁7号线一期工程某站，车站小里程端提供盾构吊出，施工图设计时主体结构预留吊出孔，待封顶后吊出，后由于车站施工工期滞后，需在车站底板、负二层侧墙及中板环框梁施工完成后即提供盾构吊出条件，围护支撑采用3道混凝土斜撑。

2.4工程案例4

福州地铁1号线一期工程某站，车站小里程端提供盾构吊出，由于交通疏解及施工场地需要，下行线端头井位置局部设置了现浇钢筋混凝土铺盖系统，未设置临时中立柱，下行线盾构受铺盖系统影响难以直接吊出，需要平移至上行线侧后再吊出。

2.5工程案例5

福州地铁1号线一期工程某站，车站小里程端提供盾构接收，由于交通疏解及施工场地需要，车站采用半铺盖明挖顺作法施工，铺盖系统采用现浇梁板结构，与基坑第一道支撑系统合并考虑，并设置了中立柱，铺盖系统宽8.5m，上行线盾构需要从下行线下井后平移至上行线侧后始发，平移前需要先对铺盖系统临时立柱进行托换处理。

3　围护结构采用环框梁直接吊出

3.1适用条件

底板及底层端墙完成后即提供盾构接收。

3.2应对方案

基坑位于盾构预埋钢环以上的各道支撑均采取环框梁形式，满足盾构吊出空间要求，为确保出洞过程安全，需采用钢支撑对端墙进行临时支顶。工程案例1即采用该种处理方案，详见图2、图3。

图2　工程1围护结构环框梁布置图

图3　工程1盾构接收现场图

4　围护结构采用斜撑先平移后吊出

4.1适用条件

底板及底层端墙完成后即提供盾构接收。

4.2应对方案

若位于盾构预埋钢环以上的支撑采取斜撑形式，则需要盾构出洞后平移至中间部位后，再盾构吊出。为满足盾构平移要求，主体结构需采取以下措施：底纵梁需要设置为下翻梁或设置水平施工缝分次浇筑；底板内预留中间墙柱钢筋接驳器；底板上设置泄水孔。工程案例2即采用该种处理方案，详见图4。

图4　工程2第一道支撑布置图

5　围护环框梁（局部）+主体环框梁（局部）直接吊出

5.1适用条件

底板及最下层中板环框梁施工完成后即提供盾构接收。

5.2应对方案

以标准两层站设置3道支撑为例，基坑围护结构第一道支撑采取环框梁受力，主体结构中板施工完成主体结构环框梁后，拆除第二道斜撑，即可直接吊出。工程案例3即采用该种处理方案，为满足盾构吊出条件，对第一道支撑布置进行了变更设计，变更后第一道支撑方案详见图5。

图5　工程3第一道支撑布置图-变更后

6　接收井局部盖挖顺作先盾构平后吊出

6.1适用条件

由于盾构接收井上方设置了局部铺盖系统，主体结构封顶后，铺盖系统仍处于工作状态，难以直接盾构吊出，需先平移至另外一侧，再盾构吊出。

6.2应对方案1

若铺盖系统为局部，未设置临时中立柱，可直接盾构平移后吊出，以标准两层站为例，平移前需将底层梁设置为下翻梁（或设置水平施工缝分次浇筑），墙柱预留钢筋接驳器；由于底层柱子后作，结构需要在无底层柱状态下需要承受结构自重，为此在顶纵梁与中纵梁之间设置钢斜撑，组成临时桁架体系，待盾构平移完成并吊出后，施作底层柱子，拆除临时钢支撑。工程案例4即采用该种处理方案，具体详见图6。

6.3应对方案2

若铺盖系统为半铺盖，设置临时立柱，则需要采取措施先对铺盖系统进行托换处理，将铺盖系统荷载传至主体结构顶板，割除临时立柱，再进行盾构平移吊出。以标准两层半铺盖明挖顺作车站为例，平移前需将底层梁设置为下翻梁（或设置水平施工缝分次浇筑），墙柱预留钢筋接驳器；由于底层柱子后作，主体结构需要在无底层柱状态下承受结构自重及铺盖系统托换荷载，为此在顶纵梁与中纵梁之间设置混凝土斜撑，组成临时桁架体系，在顶板与临时铺盖系统之间回填粘土及素混凝土，将铺盖系统荷载传至主体结构顶板，后割除临时立柱，进行盾构平移并吊出，施作底层柱子，拆除临时混凝土斜撑。工程案例5即采用该种处理方案，具体图示可参照图6，将临时桁架系统中钢斜撑改为混凝土斜撑即可。