《城市地下空间建设新技术》第章一零

城市地下空间建设新技术住房和城乡建设部执业资格注册中心2014年10月24-26日6.1概述6.2技术介绍6.3工程应用6.4小结第6章轨道交通与商业综合开发“一体化”建造模式与施工技术6.1概述6.1.1依托工程概况（1）总体概况轨道交通七号线浦江耀华站与所在街坊综合开发项目，位于浦东新区耀华支路80号，基地面积26705.4m2，其中基坑面积约2万平方米，基坑围护总长约600m，拟建的耀华路地铁站从基坑中横穿而过。6.1概述6.1.1依托工程概况（2）建筑与结构概况

功能定位：集高档办公、五星级酒店、商场、会议、餐饮、娱乐等多功能为一体的现代化、智能化综合体建筑；突出特点：轨道交通七号线从地块中间穿过，并在地下室内设耀华站；结构概况：以地铁为界分南北两区，北区为办公及商业，一幢26层办公楼，地下5层。南区为东西两幢酒店，分别为23层和17层，均为地下三层。中间地下为地铁站的标准段，其中地下三层为站台层，地下二层为站厅层。总建筑17.3万m2，地下建筑面积约为6.5万m2。三幢高层结构体系为框架核心筒，裙房区域为框架结构体系；基础概况：桩筏基础，基础埋深20.4～19.5m。地下室外墙与地下连续墙两墙合一，并设内衬墙。

6.1概述6.1.1依托工程概况（2）建筑与结构概况

6.1概述6.1.1依托工程概况（3）围护结构概况

围护形式：地下连续墙，厚度1000mm；开挖深度约为19.5m～20.4m，地下连续墙的有效长度根据场地内的土层和挖深的分布变化。6.1.1依托工程概况（3）围护结构概况

水平支撑：采用钢筋混凝土桁架式支撑。共设置四道。在拆撑阶段基础底板上设置钢管斜坡换撑。水平支撑为对撑结合角撑、边桁架的形式布置。沿短边设置对撑，仅在角部设置角撑来控制短边的位移。6.1概述6.1.1依托工程概况（4）立柱和立柱桩概况

6.1概述水平支撑：临时钢立柱采用由等边角钢和缀板焊接而成的4L180×18角钢格构柱，其截面为460mm×460mm，型钢型号为Q345B，钢立柱插入作为立柱桩的钻孔灌注桩中不少于3m。支撑立柱桩尽量利用主体结构工程桩，尽量减少加打立柱桩。加打的支撑立柱采用Φ800钻孔灌注桩。

在地铁铺轨时，支撑体系尚不能完全拆除，因此，支撑立柱需避开时铺轨范围设置，以确保基础底板施工结束后可以进行铺轨施工。

6.2技术介绍6.2.1一体化围护模式施工技术

约束条件：地块地下连续墙施工前，地铁端头井地下连续墙及其内部结构均已施工完毕，且需利用端头井部分地下连续墙作为围护体共同形成封闭的围护体系。导致的结果：地块地下连续墙需与端头井地下连续墙进行连接。（1）新建地墙与原端头井地墙连接技术6.2技术介绍6.2.1一体化围护模式施工技术

连接接头形式：直角接头（2处，车站北侧），斜角接头（2处，车站南侧）。连接方案：

1）直角平直连接：邻接幅地墙施工时，对端头井已完成地墙接头部位严格清刷，防止接头位置因夹泥而产生渗漏；坑外接缝处设置旋喷桩止水（开挖阶段止水）；基坑内部设置钢筋混凝土内衬墙以增加连接位置的强度和止水性能（两墙合一，使用阶段止水）。

（1）新建地墙与原端头井地墙连接技术6.2.1一体化围围护模式式施工技技术连接方案案：2）斜角连连接：后施工地地墙尽量量与端头头井地墙墙紧贴，，设置转转角槽段段；邻接幅地地墙施工工时，对端头井井已完成成地墙接接头部位位严格清清刷，防防止接头头位置因因夹泥而而产生渗渗漏；坑坑外接缝缝处设置置旋喷桩桩止水（开挖阶阶段止水水）；基坑内内部设置置钢筋混混凝土内内衬墙以以增加连连接位置置的强度度和止水水性能（两墙合合一，使使用阶段段止水））。（1）新建地墙墙与原端端头井地地墙连接接技术6.2技术介绍绍6.2.1一体化围围护模式式施工技技术3）连接方方案调整整：调整原因：在地表下下4～6m处原端头头井地墙墙施工时时有塌方方现象，，存在较较大混凝凝土凸块块，因此此新施工工地下连连续墙无无法与原原端头井井地下连连续墙紧紧靠连接接。设计调整整方案：：后施工地地墙尽量量与端头头井地下下连续墙墙紧贴，，在新施施工地墙墙与原有有地墙空空挡处设设置直径径1200mm的钻孔灌灌注桩，，深度同同地下连连续墙，，同时设设置两排排直径1000mm的旋喷桩桩止水。。（1）新建地墙墙与原端端头井地地墙连接接技术6.2技术介绍绍6.2.1一体化围围护模式式施工技技术3）连接方方案调整整：现场实际际状况：：在实际施施工中，，新老地地墙间的的空档约约有1m左右，原原有地墙墙塌方范范围比较较大，在在空档处处引孔非非常困难难（无法成成桩）。实际采用用方案：：钻孔灌注注桩外移移约1m；考虑到到开挖较较深，止止水要求求高，增增加高压压旋喷排排桩，扩扩大止水水帷幕范范围，旋旋喷桩增增加到四四排；在在开挖过过程中对对该空档档的地墙墙采用逆逆作法施施工给予予补缺，，开挖一一层土后后，对空空档的地地墙补缺缺施工，，依次从从上而下下，随挖挖随补，，直至坑坑底，所所补地墙墙的水平平筋必须须与已施施工的地地墙水平平筋相连连，把已已施工的的地墙水水平筋驳驳出来，，采取焊焊接连接接。（1）新建地墙墙与原端端头井地地墙连接接技术6.2技术介绍绍6.2.1一体化围围护模式式施工技技术3）连接方方案调整整：（1）新建地墙墙与原端端头井地地墙连接接技术6.2技术介绍绍6.2.1一体化围围护模式式施工技技术（2）地下结构构换撑技技术6.2技术介绍绍1）底板斜斜抛撑：：6.2.1一体化围围护模式式施工技技术（2）地下结构构换撑技技术6.2技术介绍绍1）底板斜斜抛撑：：设计支撑撑概况：：地下三层层底板标标高为-19.20m，地下二二层板标标高为-12.15m。在围护护支撑系系统中，，第四道道支撑标标高为-17.1m，第三道道支撑标标高为-13.6m，第二道道支撑标标高为-9.2m。在施工工地下二二层板（（-12.15m）时，需需拆除第第三道支支撑（-13.6m），第三三道支撑撑一拆除除，基础础底板面面至第二二道支撑撑净空将将达10m，无法满满足围护护拆撑计计算工况况。6.2.1一体化围围护模式式施工技技术（2）地下结构构换撑技技术6.2技术介绍绍1）底板斜斜抛撑：：换撑设计计：在第三道道支撑下下方（-15.60m）与基础础底板间间设置钢钢管斜坡坡撑。钢钢管撑采采用Φ609×16钢管，支支撑间距距在4m～6m间，尽量量避开结结构柱和和剪力墙墙等，当当无法避避开时，，该钢管撑撑改为型型钢支撑撑，与墙墙体整浇浇。6.2.1一体化围围护模式式施工技技术（2）地下结构构换撑技技术6.2技术介绍绍1）底板斜斜抛撑：：换撑做法法：基础底板板施工时时设置混混凝土牛牛腿，并并在牛腿腿斜面上上预埋700××700×20钢板，牛牛腿间距距同钢支支撑；第四道支支撑拆除除后，在在地墙侧侧-15.60m标高处施施工混凝凝土围檩檩，在对对应牛腿腿位置处处预埋700××700×20钢板（为了确保保内衬墙墙的防水水效果，，内衬墙墙与围檩檩同时施施工，在在围檩上方方设置施施工缝，，内设止水水钢板，，待换撑撑工况完完成后，，突出内内衬墙的的部分围围檩进行行凿除）；拼装Φ609×16钢管，两两头设置置封头板板与底板板牛腿以以及围檩檩上预埋埋钢板焊焊接，由由于存在在支撑角角度问题题，钢管管与牛腿腿存在空空隙采用用钢板塞塞紧焊牢牢。6.2.1一体化围围护模式式施工技技术（2）地下结构构换撑技技术6.2技术介绍绍2）结构后后浇带：：后浇带概概况：地下室结结构梁板板内设有有施工后后浇带，，在后浇浇带位置置结构梁梁板仅钢钢筋连通通，混凝凝土后浇浇；导致的后后果：梁板由于于后浇带带影响无无法达到到有效传传递水平平力的要要求；处理方法法：在后浇带带位置结结构主次次梁内设设置型钢传力力杆件，型钢两两端各设设置一个个封头钢钢板，后后浇带两两侧梁混混凝土浇浇至封头头钢板，，并与封封头钢板板紧贴密密实，以以确保传传力的可可靠性。。6.2.1一体化围围护模式式施工技技术（2）地下结构构换撑技技术6.2技术介绍绍3）结构大大开口处处理：梁板大开开口概况况：地下一层层和地下下二层结结构梁板板上设有有中庭和和地铁车车站玻璃璃采光开开口等结结构永久久大开口口；导致的后后果：梁板由于于开口影影响无法法达到有有效传递递水平力力的要求求；处理方法法：结构永久久大开口口位置设置钢筋筋混凝土土杆件或型钢杆件件等作为水水平传力力构件，，与结构构梁板共共同形成成完整的的水平传传力体系系，确保在换换撑阶段段形成可靠靠的水平平支撑体体系，约约束地下下连续墙墙的水平平位移。。待地下下室结构构顶板施施工完毕毕并达到到设计强强度后由由下向上上逐层拆拆除临时时换撑构构件6.2.1一体化围围护模式式施工技技术（2）地下结构构换撑技技术6.2技术介绍绍4）结构变变标高处处理：结构变标标高概况况：地下一层层结构梁梁板存在在高差和和错层，，办公楼楼区域板板面标高高与裙楼楼区域板板面标高高高差达达到1.6m；导致的后后果：换撑阶段段结构错错层影响响水平力力的传递递；处理方法法：错层超过过1.0m，地下一层层办公楼楼与裙楼楼交界处处设置型型钢斜撑撑，斜撑撑一端撑撑在裙楼楼结构梁梁端柱面面上，另另一端撑撑在办公公楼结构构梁底柱柱根部。。地下连连续墙传传给办公公楼区地地下一层层结构梁梁板的水水平力由由办公楼楼结构剪剪力墙承承担，另另一部分分通过型型钢斜撑撑传递给给裙楼区区地下一一层结构构梁板。。6.2.1一体化围围护模式式施工技技术（2）地下结构构换撑技技术6.2技术介绍绍4）结构变变标高处处理：处理方法法：错层不超超过1.0m的位置，，结构梁梁板通过过转换梁梁传递水水平力，，主体结结构设计计根据施施工阶段段的受力力要求对对结构转转换梁予予以加强强处理，，以确保保水平力力的有效效传递。。结构车道道位置，，车道梁梁板与楼楼层结构构梁板存存在高差差，在车车道位置置在结构构板面标标高设置置钢筋混混凝土换换撑杆件件作为传传力构件件。待地地下室结结构顶板板施工完完毕并达达到设计计强度后后由下向向上逐层层拆除临临时换撑撑构件。。6.2.1一体化围围护模式式施工技技术（2）地下结构构换撑技技术6.2技术介绍绍4）结构变变标高处处理：6.2.1一体化围围护模式式施工技技术（3）端头井封封堵墙处处结构连连接及换换撑技术术6.2技术介绍绍1）底板结结构连接接与换撑撑：存在问题题：已建端头头井底板板结构在在靠封堵堵墙侧预预埋钢筋筋器，如如果在本本工程底底板施工工时也预预留钢筋筋接驳器器，底板板连接存存在一定定困难：：两边底板板都留接接驳器，，钢筋是是无法连连接的；；封堵墙墙厚1000mm，该连接接部位钢钢筋接头头难以错错开，无无法满足足规范要要求；在在两边底底板夹缝缝中间的的封堵墙墙凿除是是比较困困难的。。6.2.1一体化围围护模式式施工技技术（3）端头井封封堵墙处处结构连连接及换换撑技术术6.2技术介绍绍1）底板结结构连接接与换撑撑：解决办法法：工程开挖挖至基底底后，在在靠近封封堵墙侧侧再挖深深800mm，形成800厚暗牛腿腿，一边边支撑在在封堵墙墙上，另另一边与与底板连连成整体体（解决水水平力传传递问题题）。上部底底板与封封堵墙留留1000宽空档，，并留出出底板钢钢筋，今今后封堵堵墙凿除除后，再再将钢筋筋连接起起来，然然后补浇浇空档处处及封堵堵墙处底底板混凝凝土。为为了确保保底板与与地墙间间隙的防防水效果果，在暗暗牛腿与与封堵墙墙侧设置置两道膨膨胀止水水带。6.2.1一体化围围护模式式施工技技术（3）端头井封封堵墙处处结构连连接及换换撑技术术6.2技术介绍绍2）楼层结构构连接与与换撑：存在问题题：同前；解决办法法：在离封堵堵墙部位位1000mm处留出空空档后浇浇。但同同时需解解决楼层层结构换换撑传力力，在楼楼层标高高处设计计400mm宽围檩，，用型钢钢支撑进进行换撑撑传力，，型钢支支撑一边边锚入结结构梁板板中（地地铁区域域板厚400mm），另一一侧支撑撑在围檩檩上，以以此通过过临时型型钢解决决换撑传传力。6.2.1一体化围围护模式式施工技技术（4）封堵墙凿凿除技术术6.2技术介绍绍2）楼层结构构连接与与换撑：实际工况况：部分支撑撑杆件支支撑在端端头井封封堵墙上上，为确确保支撑撑传力体体系的完完整性，，支撑全全部拆除除后方可可从上到到下凿除除端头井井封堵墙墙，与端端头井梁梁板结构构随拆随随接，即即封堵墙墙凿一层层，结构构接一层层；由于地铁铁铺轨进进度要求求较高，，在地下下室基础础底板达达到一定定强度后后，在地地铁轨道道中心区区域交付付相关单单位实施施铺轨作作业。为为了满足足铺轨要要求，因因此封堵堵墙需铺铺轨区域域提前开开洞，满满足铺轨轨车辆可可以通行行。铺轨轨车辆通通行和作作业最小小空间大大小为净净宽3m，净高4.2m。并采用用钢筋混混凝土梁梁柱框架架加强洞洞口，以以支承上上部地下下连续墙墙。6.2.1一体化围围护模式式施工技技术（4）封堵墙凿凿除技术术6.2技术介绍绍2）楼层结构构连接与与换撑：解决措施：第一步：在开开洞前，确定定好轨道中心心线，划出开开洞的具体方方位。第二步：先在在开洞范围内内，对称开两两条500mm宽槽，槽内用用400mm××400mmH型钢临时支撑撑好上部混凝凝土墙。第三步：开洞洞净高上方凿凿除500mm高梁的位置，，同时在门洞洞净宽两边开开凿500mm宽混凝土柱的的位置。第四步：绑扎扎框架梁柱钢钢筋，现浇框框架梁柱混凝凝土。第五步：在框框架梁柱达到到一定强度后后，可拆除临临时型钢支撑撑，并从上至至下开凿开洞范范围内的地墙墙混凝土。第六步：开洞洞范围内底板板结构连接，，侧向预留钢钢筋接驳器并并设置止水。。第七步：所有有支撑全部凿凿除后，再将将封堵墙至上上而下逐步进进行拆除，实实现地铁端头井井与站台层的的结构贯通。。6.2.1一体化围护模模式施工技术术（4）封堵墙凿除技技术6.2技术介绍2）楼层结构连接接与换撑：6.2.2对已建端头井井结构及区间间隧道的保护护技术（1）端头井侧支撑撑水平传力措措施6.2技术介绍1）现场工况描描述：本工程基坑开开挖前，端头头井内部结构构已施工完毕毕。端头井在邻近基坑坑侧采用1000mm厚地下连续墙墙作为临时封封堵，存在基基坑临时支撑水平传力问问题（端头井内一一般没有支撑撑）。6.2.2对已建端头井井结构及区间间隧道的保护护技术（1）端头井侧支撑撑水平传力措措施6.2技术介绍2）解决方法：：总体思路：后做基坑水平平支撑设计时时，支撑标高高尽量靠近端端头井结构梁梁板标高，当当支撑标高无无法与端头井井结构梁板位位于同一标高高时，通过设设置传力构件件解决水平传传力问题，减减小对端头井井的影响。6.2.2对已建端头井井结构及区间间隧道的保护护技术（1）端头井侧支撑撑水平传力措措施6.2技术介绍2）解决方法：具体措施：第一道支撑位位置利用原保保留的端头井井混凝土角撑撑，在中间已已拆除的混凝凝土支撑位置置处重新设置置三道钢管支支撑；第二道支撑对对应端头井顶顶板下方3.3m位置处，在该该位置设置两两道钢管对撑撑，传递相应应的支撑水平平力；第三道支撑标标高基本接近近端头井中板板结构，可以以通过端头井井中传递水平平力；第四道支撑计计算轴力相对对较小，可通通过地墙本身身刚度解决传传力问题；传力杆件采用Φ609×16钢管，钢管与两侧侧地下连续墙设置置型钢围檩，加大大支撑传力范围，，其中第一道增加加的钢支撑直接与与原有的端头井压压顶梁连接，连接接方式通过在压顶顶梁上种植连接钢钢板与钢管支撑焊焊接。由于端头井井跨度16m多，在钢支撑中间间设置型钢立柱，，型钢立柱通过连连接钢板与端头井井板结构连接。6.2.2对已建端头井结构构及区间隧道的保保护技术（1）端头井侧支撑水平平传力措施6.2技术介绍2）解决方法：6.2.2对已建端头井结构构及区间隧道的保保护技术（2）已建端头井结构监监测措施6.2技术介绍1）端头井监测点布布置：西端头井监测点布布置东端头井监测点布布置6.2.2对已建端头井结构构及区间隧道的保保护技术（2）已建端头井结构监监测措施6.2技术介绍2）端头井监测分析析：围护墙体变形量（（东）：总体呈现上大下小小的变化趋势，上上口最大累计变形形量18.24mm，地墙底端最小2.14mm，在区间隧道区域域（深度12m～18m）地墙变形量在11.39mm～8.10mm之间。围护墙体变形量（（西）：总体呈现上大下小小的变化趋势，上上口最大累计变形形量26.10mm，地墙底端最小5.12mm，在区间隧道区域域（深度12m～18m）地墙变形量在19.53mm～16.23mm之间。6.2.2对已建端头井结构构及区间隧道的保保护技术（2）已建端头井结构监监测措施6.2技术介绍3）端头井监测结果果：东西两个端头井变变形呈现上大下小小的趋势，端头井井作为一个整体结结构产生变形，因因此在端头井上方方增设钢管支撑是是有效的；通过两个东西端头头井变形大小比较较，西端头井变形形量比东端头井略略大，原因是西端端头井侧的支撑均均为次要连杆，缺缺少主撑杆件对其其约束；在两个端头井的整整体变形中，在隧隧道位置处变形约约10～20mm，因此在隧道与端端头井接口位置可可能产生渗水等影影响。在开挖过程程中，加强了该接接口部位的监测，，及时进行了跟踪踪注浆；通过实际监测数据据表明，如要尽可可能减少端头井的的变形，建议在东东西端头井形成对对撑，这样可有效效约束端头井结构构。6.2.3以“兼容、同步””为核心的施工组组织技术基本出发点：实现地铁区域的铺铺轨施工与结构施施工可同时进行，，互不干扰。基本工况约束：底板完成以及相应应支撑拆除后，两两条轨道中心区需需交付地铁铺轨，，存在楼板排架施施工与铺轨作业的的空间干涉矛盾。。基本解决思路：对铺轨区域的排架架进行了特殊设计计，采用组装式可可调钢桁架。在排排架设计中兼顾考考虑铺轨区域封闭闭作业、消防、电电力、照明、通风风等要求——在轨道中心区可供供铺轨车量通行宽宽度为3.0m，净空要求4.2m。6.2技术介绍6.2.3以“兼容、同步””为核心的施工组组织技术6.2技术介绍（1）钢架设计根据铺轨车辆通行行及作业的空间要要求，钢架立柱和和钢梁均采用18#工字钢，净跨为3.0m，净高4.2m，钢柱与钢梁间增加加14#槽钢角撑。为确保保钢排架间整体稳稳定性，在钢柱下下200mm，1800mm，3600mm位置处焊接Φ48短钢管，安装就位位后用钢管扣件连连成整体。6.2.3以“兼容、同步””为核心的施工组组织技术6.2技术介绍（2）组合钢排架计算模模型杆件最大应力值：：145N/mm2