市区主干道交叉口明挖车站分段施工技术研究

薛清涛

（中铁十四局集团有限公司 山东 济南 250001）

0 引言

地铁车站的施工组织往往受制于管线迁改、建（构）筑物拆迁、盾构工期筹划、周边环境等因素影响，尤其位于十字交叉路口的明挖地铁车站交通疏解组织难度大[1]，施工风险高。以位于市区主干道交叉路口的明挖车站为例，介绍了车站主体分段施工的原因及具体实施方案，对类似工程的实施有较大的借鉴意义。

1 工程概况

长沙地铁3 号线四方坪站位于开福区车站北路与三一大道站交叉路口正下方，沿车站北路南北向布置。车站围护结构采用φ1000 钻孔桩+内支撑的形式，桩间双管旋喷桩止水。主体结构为地下双层双跨局部三跨的框架结构，采用明挖顺做法施工，主体结构长203.1m，标准段宽20.7m，基坑埋深18～21.8m，顶板覆土厚约2.6～3.8m。车站两端为双洞双线盾构区间，盾构站内过站。车站中部过三一大道部分约70m 采用钢便桥临时铺盖，铺盖分四期施工，如图1 所示。

1.1 交通现状

三一大道为长沙市交通主干大道，是东西向进出城方向的必经路之一；车站北路为长沙市南北向主干道路，由路口向南约4km 即到长沙市火车站。路口位置交通车流量极大饱和，三一大道早高峰平均车流量约2 200 辆，晚高峰约3 000辆，车站北路早晚高峰平均流量约1 200 辆，该路口在早晚高峰期间交通拥堵问题非常严重。

图1 车站平面布置图

1.2 管线情况

车站主体施工范围内有DN1500 污水、DN800自来水、DN400 自来水、城通、电线、国防军缆、电力等管线众多且错综复杂，是整条线管线最复杂的车站。管线迁改涉及业主、施工主体、管线迁改、产权等单位众多，外部协调难度大，迁改工期不可控。车站南侧场地内管线自项目进场1年后方具备打桩条件，北侧场地内管线迁改无重大进展。

2 总体施组及筹划

车站主体施工主要分为5 个阶段组织实施，具体如下：

第1 阶段：围挡主体南段，进行车站主体南段围护结构及开挖施工、一期钢便桥施工（19m），一期便桥完毕后开放交通。

第2 阶段：围挡主体北段，进行车站主体北段围护结构及开挖施工、二期钢便桥施工（15m），二期便桥完毕后开放交通。

第3 阶段：第三期钢便桥范围实行围挡，进行围护桩、冠梁支撑及三期钢便桥（16m）施工。

第4 阶段：第三期钢板桥完成后开放交通，进行第四期钢便桥围挡，进行围护桩、冠梁支撑及四期钢便桥（16m）施工。

第5 阶段：四期钢便桥完成后开放交通，从主体北端进行北段的土方开挖及结构施工，回填恢复路面转入附属施工。

3 分段施工的实施

正常施工条件下，中间铺盖系统完成后，利用南北两端的施工场地可自中间向两端展开土方开挖及结构施工，负二层施工完成并拆架清理后即可提供盾构站内过站条件，保证整条线洞通工期节点。但受北段国安驾校及管线迁改影响，不得不增加隔离桩，组织分段施工。

3.1 南段增加隔离桩

根据施组及工筹，主体南段具备土方开挖作业条件为2016 年1 月29 日，主体北段需疏解路及管线迁改完成、第二三四期钢便桥全部完成后方可具备土方开挖条件，北段具备开挖条件日期约为2016年8 月29 日，南段与北段工期相差约7 个月，整体工期相差较大，造成机械人员闲置窝工。若南段增加一排隔离桩后可以提前转入开挖及结构施工阶段。

主体南段结构完成时间约2016 年9 月12 日，即北段开挖时南段主体已基本完成，南段主体完成时间可以提前8 个月，另外南段主体完工后可以立即转入南侧1 号风亭附属结构的施工。

3.2 北段增加隔离桩

受场地内各种管线迁改滞后及右转车道影响（交警要求右转车道施工完成后才可对二期钢便桥进行围挡），围挡一直未向南外扩到位，二期钢便桥无法实施，预计围挡时间2017 年1 月底，鉴于北段盾构接收时间为2017 年4 月底已定，按常规施工方法已无法保证盾构出洞。为满足盾构出洞要求，在北段端头井处增加一排隔离桩，提前转入土方开挖及结构施工。隔离桩位置如图2 所示。

4 钢便桥铺盖方案

图2 隔离桩位置布置图

铺盖纵向布置长度70m，单跨长度24m，采用既有车站围护桩为承载基础，围护桩嵌岩深度6m。便桥设计机动车道车速为40km/h，车辆限重55t，设计荷载为公路I 级，设计使用年限为2 年。

（1） 铺盖系统采用321 型贝雷钢桥，将铺盖范围内的冠梁标高降低，具体调整值以现场能够保证钢便桥与现有路面平稳过度为原则进行控制。为防止钢桥面和原路面的不均匀沉降，采用浇筑桥台搭板过渡[2]。

（2） 车站结构与三一大道成65°斜交，贝雷梁也采用相同的角度布置（车辆沿平行贝雷梁方向行驶），每榀梁采用8 片贝雷片进行组合拼装（8×3m），纵向跨度24m。为减小贝雷梁扰度，提高贝雷梁强度，在贝雷片上下各加一根加强弦杠，与贝雷片采用专用定位销进行连接。

（3） 单个车道按3.15m 计算，每个车道纵梁的 横 向 间 距 采 用 900mm、 675mm、 900mm、450mm 的组合方式。每组纵梁之间采用配套连接件连接，保证整体强度、刚度和稳定性要求，横断面布置如图3 所示。

（4） 桥面采用I20a 工字钢，间距400mm 做分配梁等间距布置，并在上面铺设10mm 厚花纹钢板以满足抗滑要求。钢便桥现场拼装如图4 所示。

（5） 铺盖邻近基坑一侧设置防撞护栏，护栏高度1200mm，护栏采用I20a 工字钢焊接加工，护栏间距600mm。便桥两侧在开阔位置设置竖立限速、限重标牌。

（6） 为减少便桥上部车辆通行噪音，结合交警部门的要求，钢便桥花纹钢板表面加铺10cm 厚钢筋混凝土层+5cm 厚沥青面路面面层[3]。钢筋混凝土采用单层双向配筋，Φ16@150 单层双向配置，C30 混凝土浇筑。

图3 钢便桥纵梁横断面图

图4 钢便桥拼装图

（7） 钢便桥检测与监测。钢便桥拼装完成后委托专业检测机构按照设计荷载对便桥性能进行检测合格后进行桥面铺装层施工。开便桥开放交通前按照20m 一个断面设置一组沉降监测点，每组不少于3 个测点[4]。

5 交通疏解方案的优化

原北侧二期铺轨布置长度15m，实际施工时将北段二期钢便桥架设范围向北扩大至25m。临时铺盖完成后开放交通，将第三、四期钢便桥两期场地合并为一期进行围挡，取消第三、四钢便桥架设，组织剩余钻孔桩、冠梁支撑、土方开挖及结构施工。优化后中间期场地俯视图见图6 所示。

图6 方案优化后中间期场地俯视图

6 方案对比

原方案车站中段为全铺盖系统，便桥分期施工完成后，存在南北两端两个施工工作面，但铺盖面积较大，结构施工钢筋、模板脚手架需要从明挖段多次倒运，铺盖下方的施工组织带来一定难度，同时主体北段管线迁改进度滞后导致结构施工进度无法满足盾构站内过站条件。两种方案对比如表1 所示。

表1 两种方案优缺点比较

7 结语

在主干道交叉路交通疏解难度大、管线迁改进度严重滞后，影响正常施工组织的情况下，车站中部增加两排隔离桩，采取了分段施工，优先保证了地铁区间的盾构施工工期。在业主的配合下，加强与交警、城管部门的沟通，优化了铺盖方案，为剩余中间段结构的施工节省了资源和时间，也是比较成功的。但同时也造成了主体施工单位成本的增加，施工过程中需要注意收集影像资料及时按变更或索赔流程向业主争取相关费用。