1 工程概况
无锡地铁1号线正线全长29419.519m,其中高架线7157.0m,地面线100m,U形槽252m,地下线21910.52m ,共设车站24座,其中高架站5座,地下站19座。南禅寺站位于中山路与解放环路交叉口下,为1号线的中间车站,全长369m,主体基坑标准段净宽21.4m,开挖深度约16m;北端头井净宽25.7m,开挖深度约17.9m;南端头井净宽26.97m,开挖深度约24m;为地下2层岛式站,该站前方衔接三阳广场站,后方到达永丰路站,其地理位置图1。
图1 无锡地铁1号线南禅寺站工程位置图
2 水文地质
拟建场地在勘察深度范围内地下水主要为赋存于第四系全新统及上更新统中的浅层含水层、浅层弱承压水层共1个、深层承压水层2个。第四系松散岩类孔隙潜水含水层主要由表填土层(三合土、耕土)组成。该层土由黏性土组成,由于其颗粒级配不均匀,固结时间短,往往存在孔隙,成为地下水的赋存空间,其透水性不均匀,该层地下水主要以大气降水、灌溉回渗水及丰水期的地表水补给为主,排泄主要为侧向迳流。其下部为③1黏土层,均质致密,为超固结土属不透水土层。实测潜水位埋深约1.00~1.20 m,相应标高2.00~2.15 m左右。年水位变幅为0.8 m。该含水层与雨水管道、河道连通性良好,水量较大。
3 车站基坑施工技术
南禅寺站的曲线段深入水曲巷小区,直线段位于中山路下。为满足中山路双向4根机动车道+2根人非车道的交通组织要求,直线段基坑采用半盖挖顺筑法施工,由于围场范围相对较狭窄,主体基坑周边仅具备设置6 m左右的便道条件,难以满足设备作业要求,需设置2.5 m内挑便道解决场地不足问题。曲线段基坑采用明挖法施工。
3.1 明挖法施工敞开段(曲线段)基坑
敞开段每一开挖单元分左、中、右3块开挖。先挖中间块,相应直撑临时架设在临时钢梁上,然后左、右2块同时开挖,整个开挖单元完成后,钢直撑贯通,施加预应力。第一层土在混凝土支撑和圈梁制作前一次开挖完成,第二~五层土分层、分单元、放坡开挖。其中第二~四3层土开挖单元长度为6 m,在12~16 h内开挖完成,随后,斜撑在6 h内,直撑在4 h内完成该单元支撑;第五层土开挖单元长度为3 m,开挖单元在8 h内开挖完成,随后斜撑在5 h内、直撑在3 h内完成该单元支撑。支撑安装的同时按设计要求施加预应力,自开始开挖起至支撑安装完毕的时间尽量控制在16 h内。
3.2 半盖挖法施工直线段基坑
在基坑开挖前需结合围护顶圈梁、第一道改成混凝土支撑。在第一阶段设置宽10.9 m,长265 m的栈桥,成为临时路面,结合现有的路面,形成宽度15.5 m的道路,确保双向4车道的社会交通;第二阶段设置宽2.5 m,长265 m的内挑便道,解决深基坑开挖、支撑设备行走及多工作同步作业的难题。
3.2.1 栈桥结构
施工栈桥一端与地下墙的顶圈梁联系在一起,另一端借助基坑内支撑下的临时钢立柱,支撑桥面结构。栈桥下立柱桩桩基直径为1200 mm,上插用双榀45C工字钢立柱。栈桥桥面厚度为400 mm,第一道混凝土支撑截面1 000 mm×1 400 mm作为有梁板主梁,次梁借助支撑间的联系梁截面尺寸800 mm×800 mm,形成稳定、可靠的梁板框架,混凝土等级C30。
3.2.2 栈桥施工流程
1)围护结构800mm地下连续墙施工完毕,进行桩基、井点等工序施工;
2)鉴于本工程工期紧张,圈梁与混凝土支撑采用木模与钢模结合的模板系统,栈桥系统分成若干个区域浇筑。
3)破碎连续墙顶劣质混凝土至设计圈梁底标高,基坑内搭设排架至混凝土支撑底标高位置;
4)整平、复测标高,铺设栈桥底模,保证底模的平整及高程位置;
5)绑扎圈梁、支撑、联系梁、栈桥板钢筋;最后立侧模,浇注混凝土,详见附图3;
6)按同样的方法,并完成基坑其余区域的栈桥体系,栈桥体系完成后作为主体基坑开挖及结构回筑时中山路社会通行道路。
图2 栈桥施工立模剖面示意图
3.3 悬挑便道施工
根据施工工况悬挑便道需结合围护顶圈梁、第一道混凝土支撑设置,宽度为2.5 m,外边需设置挡水墙及临边围护。
端头井角部可结合混凝土斜撑制作,见图3b形成便道;标准段部分采用完全悬挑形式,即内挑板与圈梁一次浇筑,混凝土支撑设置在便道下,见图3a。
图3 内挑便道结构示意图
3.4 半盖挖段基坑开挖
由于上部的栈桥系统,按照开挖敞开段的土方一样,先开挖2.8 m的标高后进行挖机掏挖栈桥下土方,自上而下先分层后放坡开挖土方至坑底,支撑系统参照敞开段施工方法来架设,见图4。
图4 半盖挖段基坑开挖示意图
4 结语
无锡地铁1号线南禅寺站位于中山路下,车站南端头深入了水区巷小区,为地下2层岛式站。根据车站的地理位置,与周围建筑物的关系,车站埋深、规模、建筑等特点确定本站中山路段采用半盖挖法施工,水曲巷段采用明挖法施工,同时采用悬挑便道的方式解决了施工场区内道路不足的难点。
半盖挖法是在便梁或第一道混凝土支撑上修建临时路面系统,在临时路面系统下方设置支撑、开挖土方至基底后,顺筑主体结构,最后拆除临时路面系统,施工永久路面,恢复交通。半盖挖法在防水质量、施工质量和施工难度方面均比盖挖法有明显优势。
摘自《上海隧道》