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贝雷梁临时路面系统在地铁车站施工中的应用
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内容提示：以南京地铁2号线一期工程上海路站为工程背景,介绍了车站受站址位置及交通疏解的制约和影响,在基坑上方铺设贝雷梁临时路面系统保证车辆通行的施工方法,该临时路面系统具有梁体轻便、组装容易、无需大型起重设备的特点。
1 工程概况
南京地铁2号线一期工程上海路站主体部分位于汉中路与上海路的交叉路口,呈东西向跨路口布置,主体结构为地下两层三跨钢筋混凝土箱形框架结构,岛式站台,全长211.4m,宽21.8m,高度为12.66m,基坑开挖深度为15.56m~16.36m,总建筑面积11305m2,主体围护结构为密排的Φ1200人工挖孔桩,桩芯相切,护壁咬合。因车站位于南京商业中心新街口商业圈内,所处的汉中路和上海路是南京市中心的两条东西和南北向的交通主干道,施工时不具备道路全幅临时改道的条件,综合考虑道路交通和地下管线等因素,经南京市交管部门批准,决定采用盖挖顺作法(实际上是半盖挖)的施工方案,即在车站主体结构北半侧修建一座临时路面系统后,车道改迁到临时路面系统及北侧原有部分路面,车站采用半侧明挖,半侧盖挖施工。（参考《建筑中文网》）
2 贝雷梁临时路面系统及施工期间交通组织方案
2.1 现场交通状况及交通组织目标
汉中路道路规划红线宽度43.5m,为双向六车道,上海路规划红线宽度40.0m,为双向四车道,地面交通十分繁忙,车站施工期间确保汉中路双向四车道通行,并保证上海路、莫愁路方向交通畅通。
2.2 临时路面系统设计与使用
2.2.1 主梁构造
选用结构形式为“321”桁架(贝雷梁)作为基坑临时路面梁,利用车站两侧围护桩顶冠梁作为现浇钢筋混凝土承台,按城市—A级荷载考虑,通过验算主梁采取横向布设,纵向间距1.0m。
根据基坑宽度和《321式贝雷钢便梁手册》进行贝雷梁构件和组合装配的选择。每片主梁要由8片3m的标准件拼装成24m长。在贝雷梁上面的通车部位上铺设14b号槽钢为纵梁,间距为0.2m,另外在两榀贝雷梁之间设置剪刀斜杆联结系,以加强主梁整体稳定和沿基坑的纵向刚度。
2.2.2 临时路面板
在基坑北侧设临时路面系统,在贝雷梁上铺纵向槽钢,槽钢与贝雷梁之间用U形螺栓连接后,施工时在槽钢与贝雷梁交点处要垫放橡胶垫,缓冲车辆通行时产生的动载。在连接好的槽钢上铺6mm厚花纹钢板作路面板。花纹钢板与槽钢用电焊连接,焊接时在钢板上压重以保证钢板与槽钢贴紧。
2.2.3 出土口(材料运输口)设置
由于贝雷梁纵向间距仅1.0m,考虑工程施工出土方便,在基坑南侧明挖区段设置出土口兼作材料运输口。该处采取拉大出土口所在处贝雷梁间距(2.8m)并加密出土口两侧紧靠的两片贝雷梁间距(0.45m)的措施。
2.2.4 临时路面系统的使用
临时路面系统完成后,按设计要求的城市—A级道路标准试通车,通车检验无误后,对连接螺丝全面再紧一次,然后正式通车。为保证汽车行驶安全和施工安全,临时路面系统在使用过程中,除采用监控量测手段监测贝雷梁杆件的受力、跨中挠度变化外,还必须进行经常性的检查与维护,发现问题及时处理,避免发生安全事故。
2.3 施工期间交通组织方案
在车站主体结构施工期间,按照临时路面宽度不小于15.5m(双向四车道+南侧非机动车道)进行设计,根据现场情况,采取在车站主体基坑北侧贝雷梁上铺盖15.5m(含冠梁部分)宽的盖板和结构外侧至既有路缘石之间的现有非机动车道(0.9m~1.5m宽)一同作为汉中路在上海路站主体结构施工阶段的临时路面系统,跨上海路段采用满铺总宽度40.5m的盖板作为上海路在车站主体结构施工期间的临时路面,以满足该道路位置结构倒边施工的需要,见图1。贝雷梁架设和车站施工期间采取分期围挡来满足道路交通的疏解需要。
第一期围挡:占用汉中路北侧14.5m宽度的机动车道实施围挡,保留汉中路主干道南侧车道15m宽度的路面,保证汉中路双向四车道,施工主体基坑北侧的围护结构和北半幅临时桥面系统。对跨上海路段部分的围护结构及贝雷梁架设施工采取局部倒边施工的办法予以解决(见图2)。
第二期围挡:占用汉中路南侧半幅路面进行施工围挡,利用基坑北侧临时路面系统以及南、北两侧人(非)道共同组成汉中路的临时道路。组织主体基坑南侧贝雷梁安装并施工主体结构。对跨上海路段部分的围护结构及贝雷梁架设施工采取局部倒边施工的办法予以解决。
第三期围挡:在车站主体结构施工完成后,进行车站南侧顶板回填并恢复汉中路南侧半幅路面,作为施工阶段的临时道路,占用汉中路北半幅路面进行施工围挡,组织车站北侧临时路面系统的拆除并恢复汉中路北半幅道路。对跨上海路段部分的贝雷梁拆除施工采取局部倒边施工的办法予以解决(见图3)。
3 车站盖挖顺作施工组织
3.1 基坑土方开挖
上海路站主体基坑总开挖土方量7.37万m3,上部的大部分土方以放坡开挖的方式用大型反铲挖装出土,底层的土方则以上海路全盖挖段为界东西两端各配备2台0.6m3小挖机和1台履带式推土机在基坑内开挖和传递土方。
车站南侧为明挖施工,车站北侧及跨上海路段临时路面系统下为盖挖施工。
3.2 钢支撑架设、拆除
第一道支撑先于贝雷梁安装前采取掏槽法分两段进行安装;第二、第三道钢管支撑采取在场地试拼,采用从南侧明挖段出土口单节吊入基坑,在基坑内就地拼装再吊装的办法组织,钢管支撑利用贝雷梁采用手拉葫芦提升安装和拆除。支撑轴力根据设计参数及时、均匀、平衡施加或卸载。
3.3 基坑降排水措施
基坑采用明沟排水,沿车站纵向每20m设一集水坑,基坑渗水沿排水明沟汇入集水沟,由水泵抽至地面经处理达标后排到市政排水系统。施工期间重点做好基坑四周排水沟和挡水埂,防止地表水侵入基坑。
3.4 管线保护
上海路站施工场地范围地下管线密集,大部分沿汉中路两侧设置,这部分管线基本上均需配合业主及管线相关单位做好临时迁移,并在完工后配合管线恢复原位。其余的管线如通信、电力等无压管线中有一部分可在原位利用贝雷梁进行悬吊保护(管线同贝雷梁横向方向一致),这样可节约一些管线保护方面的费用与时间。
3.5 主体结构施工
车站结构施工顺序为:接地网→底板垫层→底板→站台层下部边墙及框架柱→换撑→站台层上部边墙和中板→站厅层框架柱→站厅层边墙及顶板。
车站侧墙模板采用大块无穿墙拉杆支模体系组织施工,顶板采用碗扣式满堂支架配合大块竹胶板组织施工,使结构混凝土达到“内实外美”的要求。
4 结语
南京地铁2号线一期工程上海路站实际上所采用的半盖挖顺作法施工技术是在明挖法基础上发展而来的,但它利用贝雷梁临时路面系统减少一半的路面占用,从而减轻交通疏导压力。相对于盖挖法来说,又减少了施工难度,提高了施工质量,降低了工程成本。
在实际使用过程中,应注意加强对临时路面系统的变形情况监测和日常各组成部位检查,保证路面系统安全运行,同时施工时发现车辆在该路面系统上行驶时发出较大的噪声,噪声污染对周边的居民造成较大的影响,如何选用合适的路面面层结构,使这种贝雷梁临时路面系统既能保持足够的稳定性、耐用性,又能降低噪声,如在荷载许可的情况下,在路面上再铺设一层沥青混凝土结构降低噪声,这是我们在今后的施工过程中应该关注的问题。
参考文献:
[1] 赵巨川,詹黎明.铺盖法在城市地铁车站施工中的应用[J].铁道建筑技术,2002(2):15-16.
[2] 仝学让,吴 波,黄龙光.新型临时路面系统在深圳地铁车站施工中的应用[J].现代隧道技术,2003(4):35-40. 来源: 《建筑中文网》.
南京地铁2号线一期工程上海路站主体部分位于汉中路与上海路的交叉路口,呈东西向跨路口布置,主体结构为地下两层三跨钢筋混凝土箱形框架结构,岛式站台,全长211.4m,宽21.8m,高度为12.66m,基坑开挖深度为15.56m~16.36m,总建筑面积11305m2,主体围护结构为密排的Φ1200人工挖孔桩,桩芯相切,护壁咬合。因车站位于南京商业中心新街口商业圈内,所处的汉中路和上海路是南京市中心的两条东西和南北向的交通主干道,施工时不具备道路全幅临时改道的条件,综合考虑道路交通和地下管线等因素,经南京市交管部门批准,决定采用盖挖顺作法(实际上是半盖挖)的施工方案,即在车站主体结构北半侧修建一座临时路面系统后,车道改迁到临时路面系统及北侧原有部分路面,车站采用半侧明挖,半侧盖挖施工。（参考《建筑中文网》）
2 贝雷梁临时路面系统及施工期间交通组织方案
2.1 现场交通状况及交通组织目标
汉中路道路规划红线宽度43.5m,为双向六车道,上海路规划红线宽度40.0m,为双向四车道,地面交通十分繁忙,车站施工期间确保汉中路双向四车道通行,并保证上海路、莫愁路方向交通畅通。
2.2 临时路面系统设计与使用
2.2.1 主梁构造
选用结构形式为“321”桁架(贝雷梁)作为基坑临时路面梁,利用车站两侧围护桩顶冠梁作为现浇钢筋混凝土承台,按城市—A级荷载考虑,通过验算主梁采取横向布设,纵向间距1.0m。
根据基坑宽度和《321式贝雷钢便梁手册》进行贝雷梁构件和组合装配的选择。每片主梁要由8片3m的标准件拼装成24m长。在贝雷梁上面的通车部位上铺设14b号槽钢为纵梁,间距为0.2m,另外在两榀贝雷梁之间设置剪刀斜杆联结系,以加强主梁整体稳定和沿基坑的纵向刚度。
2.2.2 临时路面板
在基坑北侧设临时路面系统,在贝雷梁上铺纵向槽钢,槽钢与贝雷梁之间用U形螺栓连接后,施工时在槽钢与贝雷梁交点处要垫放橡胶垫,缓冲车辆通行时产生的动载。在连接好的槽钢上铺6mm厚花纹钢板作路面板。花纹钢板与槽钢用电焊连接,焊接时在钢板上压重以保证钢板与槽钢贴紧。
2.2.3 出土口(材料运输口)设置
由于贝雷梁纵向间距仅1.0m,考虑工程施工出土方便,在基坑南侧明挖区段设置出土口兼作材料运输口。该处采取拉大出土口所在处贝雷梁间距(2.8m)并加密出土口两侧紧靠的两片贝雷梁间距(0.45m)的措施。
2.2.4 临时路面系统的使用
临时路面系统完成后,按设计要求的城市—A级道路标准试通车,通车检验无误后,对连接螺丝全面再紧一次,然后正式通车。为保证汽车行驶安全和施工安全,临时路面系统在使用过程中,除采用监控量测手段监测贝雷梁杆件的受力、跨中挠度变化外,还必须进行经常性的检查与维护,发现问题及时处理,避免发生安全事故。
2.3 施工期间交通组织方案
在车站主体结构施工期间,按照临时路面宽度不小于15.5m(双向四车道+南侧非机动车道)进行设计,根据现场情况,采取在车站主体基坑北侧贝雷梁上铺盖15.5m(含冠梁部分)宽的盖板和结构外侧至既有路缘石之间的现有非机动车道(0.9m~1.5m宽)一同作为汉中路在上海路站主体结构施工阶段的临时路面系统,跨上海路段采用满铺总宽度40.5m的盖板作为上海路在车站主体结构施工期间的临时路面,以满足该道路位置结构倒边施工的需要,见图1。贝雷梁架设和车站施工期间采取分期围挡来满足道路交通的疏解需要。
第一期围挡:占用汉中路北侧14.5m宽度的机动车道实施围挡,保留汉中路主干道南侧车道15m宽度的路面,保证汉中路双向四车道,施工主体基坑北侧的围护结构和北半幅临时桥面系统。对跨上海路段部分的围护结构及贝雷梁架设施工采取局部倒边施工的办法予以解决(见图2)。
第二期围挡:占用汉中路南侧半幅路面进行施工围挡,利用基坑北侧临时路面系统以及南、北两侧人(非)道共同组成汉中路的临时道路。组织主体基坑南侧贝雷梁安装并施工主体结构。对跨上海路段部分的围护结构及贝雷梁架设施工采取局部倒边施工的办法予以解决。
第三期围挡:在车站主体结构施工完成后,进行车站南侧顶板回填并恢复汉中路南侧半幅路面,作为施工阶段的临时道路,占用汉中路北半幅路面进行施工围挡,组织车站北侧临时路面系统的拆除并恢复汉中路北半幅道路。对跨上海路段部分的贝雷梁拆除施工采取局部倒边施工的办法予以解决(见图3)。
3 车站盖挖顺作施工组织
3.1 基坑土方开挖
上海路站主体基坑总开挖土方量7.37万m3,上部的大部分土方以放坡开挖的方式用大型反铲挖装出土,底层的土方则以上海路全盖挖段为界东西两端各配备2台0.6m3小挖机和1台履带式推土机在基坑内开挖和传递土方。
车站南侧为明挖施工,车站北侧及跨上海路段临时路面系统下为盖挖施工。
3.2 钢支撑架设、拆除
第一道支撑先于贝雷梁安装前采取掏槽法分两段进行安装;第二、第三道钢管支撑采取在场地试拼,采用从南侧明挖段出土口单节吊入基坑,在基坑内就地拼装再吊装的办法组织,钢管支撑利用贝雷梁采用手拉葫芦提升安装和拆除。支撑轴力根据设计参数及时、均匀、平衡施加或卸载。
3.3 基坑降排水措施
基坑采用明沟排水,沿车站纵向每20m设一集水坑,基坑渗水沿排水明沟汇入集水沟,由水泵抽至地面经处理达标后排到市政排水系统。施工期间重点做好基坑四周排水沟和挡水埂,防止地表水侵入基坑。
3.4 管线保护
上海路站施工场地范围地下管线密集,大部分沿汉中路两侧设置,这部分管线基本上均需配合业主及管线相关单位做好临时迁移,并在完工后配合管线恢复原位。其余的管线如通信、电力等无压管线中有一部分可在原位利用贝雷梁进行悬吊保护(管线同贝雷梁横向方向一致),这样可节约一些管线保护方面的费用与时间。
3.5 主体结构施工
车站结构施工顺序为:接地网→底板垫层→底板→站台层下部边墙及框架柱→换撑→站台层上部边墙和中板→站厅层框架柱→站厅层边墙及顶板。
车站侧墙模板采用大块无穿墙拉杆支模体系组织施工,顶板采用碗扣式满堂支架配合大块竹胶板组织施工,使结构混凝土达到“内实外美”的要求。
4 结语
南京地铁2号线一期工程上海路站实际上所采用的半盖挖顺作法施工技术是在明挖法基础上发展而来的,但它利用贝雷梁临时路面系统减少一半的路面占用,从而减轻交通疏导压力。相对于盖挖法来说,又减少了施工难度,提高了施工质量,降低了工程成本。
在实际使用过程中,应注意加强对临时路面系统的变形情况监测和日常各组成部位检查,保证路面系统安全运行,同时施工时发现车辆在该路面系统上行驶时发出较大的噪声,噪声污染对周边的居民造成较大的影响,如何选用合适的路面面层结构,使这种贝雷梁临时路面系统既能保持足够的稳定性、耐用性,又能降低噪声,如在荷载许可的情况下,在路面上再铺设一层沥青混凝土结构降低噪声,这是我们在今后的施工过程中应该关注的问题。
参考文献:
[1] 赵巨川,詹黎明.铺盖法在城市地铁车站施工中的应用[J].铁道建筑技术,2002(2):15-16.
[2] 仝学让,吴 波,黄龙光.新型临时路面系统在深圳地铁车站施工中的应用[J].现代隧道技术,2003(4):35-40. 来源: 《建筑中文网》.
原文网址：http://www.pipcn.com/research/201011/14485.htm
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