中国铁路设计集团有限公司 天津 300142
摘要：随着城市轨道交通的迅速发展，地铁工程的建设不可避免地遇到越来越多的地下障碍物，地下人防工程对于地铁工程建设属于一种常见的地下障碍物，其特点是埋深、结构形式多样，对地铁工程的影响不一。本文以某地铁车站遇到火车站站前地下广场人防工程为例，研究了新建地铁车站遇大面积地下人防工程时围护结构实施技术难点以及解决方案，为类似工程提供借鉴。
关键词：基坑；围护结构；地下工程；处理
0 引言
近年来地铁建设在全国各地相继展开，轨道交通的便捷性和重要性日益凸显，火车站区域往往为地铁车站必设之地，而城市火车站站前往往存在已建成的地下广场。地铁车站遇此类地下工程的几率不可忽视。此类地下工程规模大，底板深度通常较深，对地铁车站的围护结构施工造成一定困难，如处理不当，可能出现安全事故。本文以某地铁车站基坑遇到火车站站前地下广场人防工程为例，研究了既有单层地下工程范围内地下连续墙实施方法，并结合工程实际开展总结了经验。
一、工程概况
地铁车站为地下二层车站，基坑深度约17m，采用地下连续墙作为基坑围护结构。
车站范围内存在的火车站站前广场人防工程，为地下一层无梁楼盖结构，与本工程存在一定程度的空间位置重叠。地铁车站地连墙实施前需对既有人防结构进行处理。本工程场地上部地基土主要由粉质黏土组成，下部主要由中粗砂夹厚薄不均的黏性土组成。
二、地下工程范围地下连续墙成槽存在的问题
场地范围内存在既有地下人防结构，该结构为地下一层无梁楼盖结构，结构净高5.85m，顶板厚600mm，底板厚300mm。既有地下人防结构与地铁车站主体结构重叠面积较大，与地铁基坑施工存在相互不利影响：
1、既有结构对地下墙成槽的影响
地下墙成槽期间，需局部破除既有结构顶底板，从而引起成槽、钢筋笼吊装缺乏导向、混凝土浇筑缺少模板、既有结构破除处无竖向支撑几个方面的问题。
2、地下墙施工机械对既有结构的影响
地下连续墙成槽、钢筋笼吊装、混凝土浇筑施工期间既有结构顶板承受地面堆载以及成槽机、履带吊等施工机械荷载较大，施工期间存在既有结构安全问题，需对其采取加固措施。
三、处理方法
既有人防工程与车站重叠部位较多，且分布在若干处，由于受地面交通的限制，施工围挡内场地有限，既有人防范围的地下连续墙成槽施工可能存在两种情形，第一种是地铁车站工程基本位于既有人防结构内的情况即人防范围大于地铁范围的情况，另一种是地铁车站工程与既有人防工程存在一定程度的重叠或既有人防工程位于地铁车站工程范围内的情况。针对这两种情况，可采取不同的处理思路。
1、新建工程位于既有结构范围内的情况
新建地铁车站工程位于既有结构范围内部，地铁车站地下连续墙成槽受既有人防影响，且后期地铁车站基坑开挖将破除既有人防工程，此时可考虑将地铁车站范围内的既有人防工程破除并形成地下连续墙施工场地，然后成槽机下到既有人防破除后的施工场地内施工地下连续墙，这样既避免了既有人防对地下连续墙成槽及钢筋笼吊装、混凝土灌注施工的不利影响，消除了施工期间地面荷载的限制，而且提前破除了既有人防结构，使得基坑开挖时省去了破除施工，具体施工顺序为破除时先破除人防结构顶板，顶板破除完毕后，依次进行侧墙、底板破除。
2、新建工程与既有结构部分重叠的情况
新建地铁车站工程与既有结构部分重叠，仅部分地铁车站地下连续墙成槽受既有人防影响，其余范围场地地层均为原状土，此时若破除既有人防结构，则新建地铁车站工程整体范围内场地存在从地面到人防底的大范围的边坡，对地下连续墙成槽及钢筋笼吊装、混凝土灌注施工均造成不利影响，可实施性较差。对于单层既有结构影响的连续墙成槽、钢筋笼吊装缺乏导向、混凝土浇筑缺少模板的问题，核心问题在于既有结构空间内缺少闭合的成槽空间，因此可在既有结构内部采取砌筑混凝土封闭墙及模板支护两种措施，二者相比，混凝土封闭墙更安全可靠，且可兼做单层结构破除部位的竖向支撑。
钢筋砼墙兼做长导墙现场图1 钢筋砼墙兼做长导墙现场图2
对于地连墙施工期间大型机械设备、车辆可能导致的既有结构安全问题，可采取对既有人防结构进行竖向加固，而后在正常地面进行施工作业的思路。加固方案有如下选择：
（1）素土回填，方量大，且缺点是密实度难以保证。
（2）混凝土支撑，其优点是易运输操作，缺点是后期破除困难，影响工期。
（3）满堂支架，其优点易运输操作，缺点是既有结构内存在大量隔间及夹层板等内部结构，清除量较大，且立柱为柱帽斜坡构造，不易操作，可实施性差。
（4）竖向钢管支撑，钢管支撑可于地面开孔下放。其布置相对灵活，可视既有结构内部具体情况调整。
结合现场实际情况，上述几种加固方案中，采取竖向钢管支撑的方法既满足安全和工期要求，造价也较为经济，因此采取此方案。
竖向钢管支撑加固现场图
上述方案解决了地下连续墙施工和既有人防防护问题，但施工中需注意既有人防结构建成年代久远，施工期间必须对既有结构的巡查，施工期间将施工堆载移至既有人防结构范围外。钢筋砼封闭墙达到设计强度后，方可破除既有人防结构顶、底板施做地下墙。钢筋砼封闭墙应采取植筋方式与既有地下人防结构顶、底板连接。需要注意的是，施工期间承压式水水位于既有结构底板下，如同类工程存在承压水位高于既有结构底板的情况，则应谨慎考虑地下水控制措施，避免破除既有结构底板期间涌水涌沙。
四、总结
对于地铁车站围护结构遇大面积单层既有地下工程时面临的问题，采取人防内砌筑长导墙或对人防部分拆除后形成工作面，具体方案根据既有地下工程的特点以及其与地铁车站基坑围护结构的关系确定，并须注意考虑拆除既有结构期间以及地下连续墙成槽、钢筋笼吊装、浇筑等工序的临时阶段的既有结构安全问题，采取必要的加固措施，须注意的是，既有结构内砌筑长导墙并采取竖向加固方案能否成立与既有结构的承载能力密切相关，此外，还需谨慎考虑周边场地和工程水文地质条件等因素，尤其是地下水的处理，也是方案成败的关键因素之一。综上，地铁车站遇既有地下广场结构时，必须因地制宜，细致分析各种影响因素，解决关键问题，方可制定合理方案。
参考文献：
1、深基坑施工过程中地下人防结构处理技术研究 港工技术 2016年06期
2、既有地下结构扩建改造施工中的安全风险与控制 建筑施工 2019年06期
3、既有地下结构改造后支撑技术应用 施工技术 2015年17期
论文作者:马强
论文发表刊物:《防护工程》2019年15期
论文发表时间:2019/12/3
标签：人防论文; 结构论文; 地下论文; 地铁论文; 车站论文; 工程论文; 基坑论文; 《防护工程》2019年15期论文;