济南市地铁工程华阳路站施工方案研究

闻民臣

（中铁十八局集团第三工程有限公司，河北涿州，072700）

1 工程概况

华阳路站为济南市城市轨道交通M1 线车站，该站位于横七路与华阳路十字路口，横跨华阳路，沿横七路东西向设置，为地下二层岛式车站。车站西侧小里程端为盾构区间，东侧大里程端暂定为明挖区间。车站以西为二钢宿舍，以东为规划纵二路，其他方位没有现有建、构筑物，主体基坑四周以规划绿地和商业混合用地为主。华阳路站全长234m，标准段内净尺寸为19.7m，西端头井内净平面尺寸为24×13m，东端头井内净平面尺寸为24.8×13m。车站有效站台中心处开挖深度约14.9m，东端头井开挖深度约16.8m，西端头井开挖深度约16.3m，规划覆土厚度约3.47m。

车站主体采用地下两层单柱双跨（局部双柱三跨）钢筋混凝土箱型框架结构。围护结构依地质条件分段处理，东侧采用放坡+φ800@1500 钻孔灌注桩+1 道混凝土支撑，西侧采用放坡+φ800@1500钻孔灌注桩+1 道混凝土支撑+1 道钢支撑的支护形式。主体结构顶板及侧墙设防水层。详见华阳路站平面布置图1。

图1 华阳路站站平面布置

图2 华阳路站地质纵剖面图

2 地质概况

车站主体主要位于杂填土、粉质粘土、粘土、碎石、中风化灰岩中，底板基本坐落在中风化灰岩层。第四系下部为灰岩，地下水类型为灰岩岩溶裂隙水，由于水位埋藏较深，勘探深度范围内均未观测到地下水位。雨季可能在灰岩表面及碎石层中形成暂时性流水，若雨季施工应采取控制地下水的有效措施。根据勘察及搜集区域水文地质资料，华阳路站位置近3～5 年最高水位50.0m，施工期间抗浮设计水位按照52.0m 考虑，运营期间抗浮设计水位按照56.0m 考虑，详见图2。

3 工程特点

该工程具有以下特点： (1)基坑变形控制要求严格，环境保护等级高，监控量测工作量大； (2)周边地下空间开发多，交叉施工多，协调难度大； (3)管线迁改数量多，迁改难度大； (4)盾构区间下穿复杂地质及小半径线路； (5)盾构进出洞施工风险较大； (6)联络通道暗挖法施工难度高、风险大； (7)安全、质量、文明施工与环境保护要求高。

4 华阳路站施工方案及技术措施

华阳路站为济南市城市轨道交通M1 线车站，该站位于横七路与华阳路十字路口，横跨华阳路，沿横七路东西向设置，为地下二层岛式车站。车站西侧小里程端为盾构区间，东侧大里程端暂定为明挖区间。

车站采用明挖顺筑法施工，主体采用地下两层单柱双跨（局部双柱三跨）钢筋混凝土箱型框架结构。围护结构依地质条件分段处理，东侧采用放坡+φ800@1500 钻孔灌注桩+1 道混凝土支撑，西侧采用放坡+φ800@1500 钻孔灌注桩+1 道混凝土支撑+1 道钢支撑的支护形式。

图3 华阳路站基坑土方开挖施工工艺流程图

4.1 基坑开挖方法及技术措施

华阳路站基坑土方开挖施工工艺流程图如上图所示。

4.1.1 基坑开挖施工方法

本站基坑东侧部分基底位于21-2 中风化灰岩，该灰岩抗压强度较高，开挖难度较大，拟采用挖机配合率液压破碎锤进行挖除，如果开挖困难，则考虑采用爆破法施工。基坑开挖示意图详见图4。

（1）基坑开挖纵向分段

基坑土方开挖的分段与主体结构的分段浇筑相配合，分段以每段能施做一组结构砼，且施工缝设置在受力最小处，即施工缝设在柱间纵梁受力较小部位，在梁跨的1/3～1/4 处，根据这个原则，并结合本车站的结构特点，将基坑土方开挖沿车站纵向分为11 个施工区段。

（2）基坑开挖竖向分层

基坑开挖共分两步进行，第一步开挖冠梁以上土体，开挖总深度约5.4～5.9m，分为2 层进行开挖，第一层开挖深度2.4～2.9m，第二层开挖深度3m。开挖完成后进行钻孔灌注桩施工。第二步开挖冠梁以下至基坑底土体，开挖总深度约9.2～10.9m，分两层进行开挖，第一层开挖至钢支撑中心线以下0.5m，开挖深度约6.7m。第二层开挖至基底设计标高以上0.3m 位置，开挖深度约2.5～4.2m。

（3）基坑土方开挖工艺及顺序

基坑开挖采取竖向分层、纵向分段的方式开挖。

土方开挖方向沿车站纵向由东向西进行。冠梁以上土方开挖后，进行钻孔桩施工，然后进行冠梁以下土方开挖。1-16 轴设有钢支撑，土方开挖到钢支撑下50cm 时要及时架设钢支撑。当开挖至基坑底设计标高以上30cm 时，采用人工开挖至设计标高。

开挖共分三个阶段进行，第一个阶段：冠梁以上土方利用出土马道从东向西进行纵向拉槽放坡开挖。第二个阶段：冠梁以下土方采用多台挖机接力倒土的方式进行分层开挖。第三个阶段：最后剩余西端头土体采用挖机配合汽车吊垂直提升出土的方式进行垂直运输。

在开挖过程中，应加强观测和监控量测工作，以便在施工过程中及时发现施工安全隐患，并通过检查反馈数据随时调整开挖步序。

图4华阳路站基坑开挖

图5 底板倒角模板

4.1.2 基坑开挖过程中的技术措施

（1）严格遵循“随挖随支护”的原则合理安排施工周期，土方开挖沿纵向长度每段不超过6m，挖出工作面后迅速挂网喷射混凝土。基坑开挖按照先撑后挖，分层开挖原则，基坑开挖至冠梁和砼支撑底标高时，及时浇筑冠梁和砼支撑，钢支撑待开挖至支撑以下0.5 米后安装，并施加预应力。（2）开挖过程中的动态坡度按缓于1:1.5 比例放坡，纵向出土总坡度10°～15°。（3）开挖前准备好合格的支撑，以及施加支撑预应力的各项装置、仪表，对施加预应力的油泵装置要经常检查，使之运行正常。按要求施加预应力，考虑到所加预应力损失，应及时复加轴力。同时，要与监测单位的轴力计核对归零，确保数据准确无误。（4）挖掘机施工时严禁与内支撑相碰，围护边10cm 采用人工挖土。（5）土方开挖时，弃土堆放应远离基坑顶边线20m 以外，围护结构周围的地面堆载不得大于20kpa；（6）基坑开挖过程中，严禁大锅底开挖，并做好基坑内的排水工作，如在雨季施工必须准备足够的抽水设备；（7）基坑开挖至底面设计标高以上应预留200～300mm 厚度的土层采用人工开挖，严禁超挖，挖到基坑底面设计标高时应立即施作垫层封闭基底；（8）基坑开完后应检验基底暴露面，是否符合设计及有关规定、规范的要求；（9）基坑开挖时纵向放坡应根据地质、环境条件，由施工单位根据具体情况计算情况定，要求不得陡于1:3.5。必须分段、分区、分层、对称进行，不得超挖。每步开挖所暴露的部分钻孔灌注桩排桩宽度宜控制在3-6m，每层开挖深度不大于3m，严禁在一个工程条件下一次开挖到底；（10）分层分段开挖土方和相应安装支撑并施加预加力应控制在12 小时以内完成，混凝土支撑不超过48 小时；发生异常情况时，应立即停止挖土，并应立即查清原因和采取措施，方能继续施工；基坑开挖必须在围护结构封闭且钻孔灌注桩、冠梁和第一道混凝土支撑达到设计强度后进行。

4.2 车站主体结构的施工方案

主体结构按“水平分段、逐层由下往上平行顺筑”进行施工。主体结构分段长度控制在10～30m，施工缝布置在纵向柱1/4～1/3 跨附近。施工时采用跳段施工，以此减少混凝土收缩及温度应力。

结构模板：边墙、采用大块组合钢模板和钢管支架立模。立柱采用定型钢模板和钢管支架立模。中板、顶板采用大块钢模板作模板、满堂红脚手架支撑。施工缝、变形缝等采用木模板支挡。

结构钢筋混凝土：结构钢筋采用加工场加工、现场绑扎，接头均设在结构受力最小处，采用双面焊接接头钢筋。混凝土采用预拌商品混凝土，机械泵送入模，人工插入式振捣，侧墙采用自动淋水养护，其它采用洒水养护。

4.2.1 施工区段划分及施工顺序

车站主体结构随着基坑开挖到底及施作完成垫层砼之后，及时安排主体结构的施工，展开平行作业，主体结构随基坑开挖到底相继展开，分层、分段施工。（1）结构分段原则：体结构施工缝设于结构受力最小处即1/4～1/3 跨处及一般不大于30m；根据设计要求布设的结构变形缝；根据施工规范、施工经验，控制一次混凝土浇筑量。（2）区段划分：车站内部结构混凝土应分段浇筑，不同部位混凝土的浇筑分段及施工缝的设置按以下规则：底板：纵向尽量少设或不设施工缝，横向施工缝≯16m。顶板、侧墙：纵向尽量少设或不设施工缝、横向施工缝≯16m。车站按照结构分段原则拟将主体结构分为11 段，结合土方开挖顺序，由东向西施工。

4.2.2 模板及支架施工方法及技术措施

（1）底板倒角模板。底板倒角模板采用竹胶模板，外侧采用肋条加强，利用拉杆和加工的现场绑扎钢筋，底板需支倒角模板详见图5 所示。

图6 侧墙模板支设示意图

图7 顶板（中板）及侧墙模板支设示意图

（2）侧墙模板。侧墙模板施工工艺流程：测量放线→搭设脚手架、绑扎侧墙钢筋→钢筋检验→安装预埋孔洞模板→安装侧模板→可调顶撑固定→检查验收。侧墙模板采用18mm 竹胶模板，模板接缝应严密防止漏浆。模板背面次楞采用100×100mm 方木，竖向布置，间距350mm，外楞采用两根Φ48×3.0mm 钢管，横向布置。支顶墙模板的支架按纵距为900mm（600mm），横距为900mm（600mm），步距为900mm。侧墙水平支顶杆端部距离可调顶撑支点距离不大于200mm。垂直剪刀撑：模板支架每隔4～5m 设置一组道纵、横向竖向剪刀撑（横向连续设置、纵向设置三道：两边及中间），由底至顶连续设置。根据车站围护结构形式，冠梁以下采用围护桩的部分采用对撑结构，冠梁以上放坡开挖部分采用对拉结构。侧墙模板支设平面图见图6。

浇筑中板混凝土时，侧墙水平施工缝设置在中板面上300mm。在施工过程中必须确保此300mm站厅层侧墙轴线位置、垂直度和平整度，以保证正确安装站厅层侧墙模板。模板施工时，采用汽车吊将需要的模板吊运至脚手架工作平台。安装侧墙时，将模板用拉绳绑好，人工拉住拉绳缓慢往下放至适当位置，依次进行安装。不足标准块模板长度或宽度的位置，根据实际情况采用锯木机切割成需要的形状后进行安装。

在柱模施工时，对柱脚边不平整处，应用人工凿除松动混凝土，柱模固定时，应对准下面控制线，上部拉线，进行水平垂直校正。对整排柱模板应先装两端柱模板校正固定，拉通长线，校正中间各柱模板。

顶板模板采用18mm 竹胶模板，模板接缝应严密防止漏浆，顶板模板规格跟侧墙模板一样，用纵、横两个方向的方木作楞，模板材料质量符合现行国家标准和规定。顶板模板支撑采用满堂钢管脚手架，侧墙可和中板或顶板同时施作，模板支设见图7 所示。

5 结语

华阳路站为济南市城市轨道交通M1 线车站，该站位于横七路与华阳路十字路口，横跨华阳路，沿横七路东西向设置，为地下二层岛式车站。本文介绍了济南市地铁工程华阳路站施工的工程概况，研究了该工程的地质状况和工程特点。以此为依据，有进一步提出了该工程的施工方案和技术措施，包括基坑开挖方法和车站主体施工方法。以上提到的施工技术可为后续施工和其他的地铁施工提供借鉴和指导。