新建地铁车站与既有运营车站“T”型换乘点结构关键施工技术研究

王林

（苏州市轨道交通集团有限公司，苏州江苏215003）

0 引言

多条城市轨道交通线路空间交叉时，线路与线路之间必然通过换乘车站这一方式进行连接，如武汉地铁2号线中南路站2、4 号线两条线路平行换乘同期实施。换乘车站一般采用埋深大的地下三层结构，具有跨度小等优点，一般采用明挖法施工。在线路规划时，换乘设计受诸多因素影响和制约，换乘车站常处于道路十字路口、商业繁荣、客流集中的地段。因此，换乘车站很多是一次规划分期实施的，在分期实施过程中存在近接既有运营线路这一普遍问题。本文依托苏州轨道交通6 号线苏锦站近接4 号线苏锦站已运营地铁车站施工的工程实例，阐述和解析了围护结构施工、基坑土方分段开挖、保载型钢支撑基坑支护、共用地下连续墙凿除等关键技术和工程措施，所取得的良好实施效果和经验可供类似工程借鉴和参考。

1 工程概况

苏州轨道交通6 号线苏锦站是地下三层岛式车站，长516m，标准段宽23.1m，基坑深度24.18～25.41m，主体结构为三层双跨及三跨框架结构，采用半盖挖顺做法施工。基坑为地下连续墙+内（混凝土、钢）支撑围护结构体系，与既有4 号线苏锦站（二层站）局部三层呈“T”型换乘。既有4 号线苏锦站围护结构为地下连续墙，地下二层三跨框架岛式结构（换乘节点段为三层），长172.6m，标准段宽21.7m，基坑深度16.9m。换乘节点处基坑深度23.94m，坑底落于黏土层。地下水主要为孔隙潜水、微承压水、承压水。已建4 号线苏锦站底板在粉砂层中，6 号线苏锦站底板在粉质黏土层中。

2 既有线运营保护技术要求

苏州轨道交通6 号线苏锦站工程地铁保护等级为一级。运营线路和在建线路及结构保护要求：地铁结构横向差异沉降量＜0.4%；地铁结构的最终绝对沉降（或隆起）量和水平位移量＜10mm，施工引起的地铁结构变形量＜0.5mm/d[1]。若地铁结构沉降或隆起量达到累计变形量＞10mm，水平位移量累计变形量＞10mm，沉降或隆起量速率达到0.5mm/d，应及时报警并采取可靠应急措施，保证地铁安全。

图1 换乘车站平面布置示意

3 换乘点施工步骤及工艺

3.1 施工总体安排

根据要求，施工前需协商施工场地，并用彩钢板对施工区域进行封闭隔离，以防发生施工区域和运营线使用区域的混乱，并防止施工扬尘进入车站内，造成环境污染。

3.2 围护结构施工缝处加固

由于两座车站围护结构在换乘节点处形成4 条冷缝，避免在建6 号线苏锦站基坑开挖过程中发生渗漏、涌水等事故，在4 个冷缝处采用MJS 注浆进行加固，如图2所示。

图2 施工冷缝处加固平面示意

MJS 垂直加固深度为基坑开挖面以下3m，设计桩径2m，搭接长度300mm，参数注浆压力30～40MPa、空气压力0.7MPa、空气流量为0.8N.m3/min，提升步距25mm，步距提升时间30s，转速4r/min[2]。

3.3 近接既有线处基坑开挖

将整个车站基坑分为4 个基坑，临近既有线两侧基坑长度尽可能大小一致，长度差值不超过5m。为防止4号线苏锦站发生差异变形，6 号线基坑开挖时应做到十字交叉东西两侧土方开挖对称、分层及时架设内支撑。端头井处斜撑接头由焊接式改装为预制拼装式。相比传统焊接一个斜撑支座需要6～7h、安装一个装配式斜撑支座平均需要0.5h，采用该方法基坑开挖到位后，有效减少了基坑暴露时间，基坑开挖到支撑架设不大于3h。基坑开挖时，严格控制开挖尺寸，及时施做结构底板及中板，防止围护结构出现较大变形；对两线相交的施工缝处严格掏槽检缝，挖出2m 及时用钢板封堵，开挖过程中对围护结构施工质量和渗漏水情况进行检查，发现问题及时处理[3]。

3.4 封堵墙拆除对既有运营地铁的保护

苏锦站6 号线与4 号线内部换乘。车站贯通，需拆除相应的封堵墙（地下连续墙）及外侧地下连续墙，可能带来的机械扰动及灰尘将对运行的4 号线环境和结构产生直接影响。经过技术和经济对比分析空压机人工凿除法、人工机械切割法以及合金链条锯静力切割法三种方法，结合现场实际情况，本次拆除封堵墙采用了空压机人工凿除法。6 号线苏锦站主体结构施工完成后，对既有运营的4 号线站厅层及站台层进行局部封闭围挡。然后，分块拆除换乘节点的4 号线地下连续墙及主体结构侧墙，但注意在拆除连续墙过程中H 型钢暂不拆除。待6 号线车站底板与既有4 号线车站底板连接起来后，再拆除H 型钢[4]。根据结构情况及现场实际条件、垂直运输能力等，将地下连续墙、侧墙分成10t 以内的尺寸即最大块2m×2m。总体拆除顺序为：自上而下、分块分层。

3.5 换乘处后浇带施工

考虑到后期施工车站降承压水带来的区域影响，先施工的车站地下连续墙加深作为封堵墙以阻断流水，降低后期施工降水带来的风险，同时在两车站相交处做成凹陷型沉降施工缝。从技术设计上对沉降和防水控制如下：凹陷型施工缝进行两次施工，先施工底板底以下部分（厚度和配筋同底板）；纵向钢筋采用植筋的方法与地下连续墙连接成整体，主要防止新老结构沉降差过大和抵抗承压水；采用后浇带的形式制作凹陷型上部，即底板部分，使新老底板连接成整体（钢筋采用接驳器连接）；同时，采用必要的防水措施，如预埋注浆管压浆、注聚氨酯等相关措施，注浆采用单液水泥浆、注浆管沿6 号线与4 号线相接处注浆孔间距0.8m、注浆深度深入底板底2m、注浆压力0.8～1.2MPa[5]。

4 既有线监测方案

对既有车站的监测是该换乘车站的施工重点，因此在建车站土方开挖前采集监测初始值，开挖后开始监测，直到后浇带施工完成，同时在基坑开挖期间对4 个冷缝进行巡查。监测项目主要为：结构竖向位移、结构水平位移、结构净空收敛、道床竖向位移、结构裂缝、结构变形缝差异沉降等，均采用自动化监测手段。

监测点埋设在变形体变形的范围内。地铁区间隧道的测点主要布设于左右线隧道管片结构上：拱顶一点，腰部两侧各一点（如应用监测机器人测量沉降数据时，可在道床轨枕端头各布设一点），对应一个断面布置，每单线断面监测点数为5 个；地铁车站内主要布设于侧墙上下及道床轨枕内侧各一点，对应一个断面布设，每单线断面测点数为3 个；其他重要建（构）筑物按设计和业主要求布设于承重结构体上。测点安装L 型迷你棱镜，监测点的安装避开隧道内的障碍物，必要时加装支架，保证通视。自动化监测点布置于4 号线轨行区轨道和拱顶，长度范围两端各向4 号线区间延长1 倍节点长度，采用全站仪24h 全自动监测变形情况，道床沉降、位移情况如图3所示。

图3 各监测点沉降情况

5 结语

本文依托苏州轨道交通6 号线苏锦站的施工实例，针对分期实施的“T”型换乘车站主体结构施工所特有的工程技术难题，提出并应用了端头井处斜撑接头拼装连接、土方对称开挖、地下结构对称凿除等一系列关键技术和工程措施，解决了新老地下连续墙渗漏、坑底涌水及噪声粉尘影响既有运营线路等难题，其技术措施和工程经验可供类似工程参考和借鉴。