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超小超深基坑施工,這個工地是這樣做的!

在建中的上海軌交18號線

是上海新一輪規劃的浦江南北越江線

連接浦東、楊浦、寶山“腹地”

其強大的交通網絡換乘功能

令許多市民翹首以盼

而18號線浦東段的重要換乘車站

民生路站和楊高中路站

因為工期緊、難度大、風險高

成為了浦東段通車的關鍵點

今天,工地君就帶大家去18號線12標現場走走,實地了解一下這兩個車站的建設情況。

上海軌交18號線工程土建12標項目包括:楊高中路站、民生路站以及民生路站~楊高中路站盾構區間、民生路站~昌邑路站盾構區間,由隧道股份上海隧道承建。

來到楊高中路站施工現場,工地君看見地下三層島式車站的主體結構已封頂,車站一旁的附屬設施結構區還在施工中。

項目總工曹驥告訴工地君:楊高中路和民生路兩個站分別於2018年4月和2019年1月完成了車站主體結構封頂,目前楊高中路站正在進行二次結構以及附屬出入口的施工;民生路站正在進行盾構推進及清障井施工。民生路站~楊高中路站盾構區間也已經已於5月前後從民生路站南端頭井始發,目前上行線已經推進560m,下行線推進330m。民生路站~昌邑路站盾構區間計劃於進博會後從民生路站北端頭井始發。

工地君現場了解到,民生路站是18號線浦東段通車關鍵點。由民生路站始發的兩條區間4台盾構機分別要穿越運營中的6號線和9號線,施工風險非常大。因此業主部門也高度重視,對工程安全管控以及進度管理上提出了嚴格要求。為此,施工團隊想出各種“妙招”攻克盾構推進中的難點,確保作業安全。究竟有哪些“妙招”呢?工地君來介紹一下。

一、上海首次在運營中的地鐵車站內使用“爆破法”施工

民生路站~楊高中路站盾構區間推進過程中,需下穿運營中的9號線車站。由於當初設計方案時已考慮到區間穿越的情況,因此車站地下圍護牆採用的是玻璃纖維筋和輕質泡沫混凝土。針對這個情況,項目團隊決採用“爆破地下牆”的方式,進一步提高盾構推進施工效率。據介紹,四幅地下連續牆已於2017年11月完成爆破。目前,上行線盾構機也已經推進到了9號線車站底部爆破區間穿越段,項目團隊正在對整個穿越過程進行風險控制。

如何控制爆破威力?對運營中的9號線站主體結構會不會有影響?

曹驥說:“現場爆破請了專業爆破團隊進行作業,實施方案也是經過多方論證,爆破點設置距離以及塑膠炸藥用量都是經過仔細核算,均在安全可控範圍以內。所有爆破作業申報手續都很完備,並通過警察部門的嚴格審批。當天的爆破作業安排在夜裡12點,地鐵停運後實施。爆破作業後,就安排專家對9號線車站內部結構進行觀測和評估,整體結構並沒有受到影響。”

二、超小斷面超深清障井內進行非降水施工

民生路站~昌邑路站盾構區間推進中,需要從運營中的6號線車站主體結構底部穿過。按照原先施工方案是將民生路建造為上下層換乘大廳,因此車站主體結構下方預留了6根立柱及地下圍護牆。如今受施工環境條件限制,方案調整後,這些立柱和地連牆結構擋在了盾構推進線路上,因此必須先將這些障礙物清除,盾構機才可以繼續推進。

針對這個情況,項目團隊在6號線車站底部採用了專門的 “清障法”施工。即在6號線車站四周開挖4個深24m清障井,將車站底部土進行凍結後,由人工在井底鑿開底部圍護結構,清理土層並進行立柱切割。而該做法的難點就在於:

1、清障井施工受限於周圍環境

由於6號線在民生路張楊路交叉口,受道路南北兩側社會管線影響,清障井井筒斷面相當小,每個清障井斷面面積僅45㎡左右,常規施工無法在井內實施。對此項目團隊成立突破小組,針對這4口超小斷面超深基坑有限淨空及限制作業進行了多項技術突破。目前4個清障井都已經順利完成。這些科研突破項目正在申請國家專利。

2、運用超深超小基坑立體式止水帷幕工藝。

為了避免在運營中的6號線車站及周邊重要管線建構築物不受承壓水降水而導致沉降的風險,項目團隊採用立體式止水帷幕工藝,在清障井內對基坑底部土體進行MJS分層加固施工,在不降承壓水前提下對4口24米超深基坑開挖。

3、運用超近距離凍結暗挖工藝。

車站底部6根樁基凍結清障通道距離運營中的6號線車站底板僅不到1米距離,對運營中的車站存在一定的風險。為減小凍結施工對運營車站影響,項目部在專家們的指導下,嚴格制定清障作業的實施方案和風險預案,包括對支護再加固以及加強對土體凍脹力的控制。在6號線車站底部多處部位增設了溫控孔,對土體凍脹力進行實時監測,確保車站運營過程中沉降受控。

就現場進度而言,兩個清障井已完成土體凍結,另外兩個井預計8月初完成凍結,下一步將進行掏挖和切割作業,至進博會後完成全部清障施工。等所有清障作業完成以後,項目團隊將用輕質泡沫混凝土對清障區間進行填充,灌滿整個區間後再進行盾構推進。

三、“豆腐”保護套確保盾構安全出洞

由於兩條盾構區間的進洞端頭井都非常深。特別是昌邑路車站為地下五層結構。這表示盾構將推進到上海市風險最大的-2承壓含水層,進洞風險相當大。為了確保盾構進洞安全,施工團隊進一步優化了楊高中路車站、昌邑路車站的盾構進洞施工方案以及保護措施,在上海軌交專家指導下,採用“明洞法”進行施工。

該做法就是在盾構機進洞時,在進洞區域用輕質泡沫混凝土製作一個立方體結構保護套。由於泡沫混凝土吸水率低,防水性較好,但本身強度不高,好比“豆腐”一般,不會對盾構推進造成太大阻力。等盾構機全部進洞後,再對“豆腐”進行處理,就能有效防止承壓水滲漏造成洞口坍塌。

除了以上這些盾構區間推進的施工亮點之外,此前建造車站主體結構時,項目團隊也嘗試了許多新工藝,解決了不少難題。

1、緊鄰9號線主變電站

楊高中路站主體結構施工時,距離9號線地鐵車站車站主變電站僅隔著一堵地下連續牆。在整個車站基坑開挖及結構施工過程中,施工團隊採用鋼支撐配上伺服系統,增加基坑整體穩定性,同時對基坑變形及變電站結構沉降進行嚴密監測,經監測基坑變形率始終穩定在要求範圍以內。

2、換乘通道上穿電力隧道

楊高中路站與9號線換乘通道採用的是頂管施工工藝。兩條頂管區間需上穿一條直徑3m的電力隧道。電力隧道頂部距離區間底部僅30cm。施工團隊現場精密控制頂管穿越過程,做到與9號線車站無縫對接,電力隧道沉降也滿足規範要求,受到電力權屬部門認可。

3,運用大型鋼模型和誘導縫等工藝施工

為了響應申通集團無滲漏施工號召,在民生路站主體結構施工時,施工團隊積極嘗試新工藝,運用超大型鋼模及誘導縫等工藝進行施工,提高車站內部結構質量,實現內部結構無滲漏,得到了業主部門以及上海市質監站的肯定。項目團隊還計劃於年底申報上海市優質結構工程評選。

採訪最後,曹驥告訴工地君,18號線12標工程自開工以來,施工團隊憑借精細化的現場管理、動態化的安全管控,確保了工程的順利推進,並榮獲了2018年上海市文明工地,全國工程建設優秀質量管理小組二等獎等多個獎項。下階段施工團隊會再接再厲,朝著更高目標衝刺,努力把工程做得更好。

文 / 徐 晶

主編 / momo

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