第章“一体化”建造模式与施工技术《城市地下空间建设新技术》第章

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2016年7月全国注册土木工程师（岩土）继续教育必修教材胡春林教授，博士，注册岩土工程师电话QQ：1031895815E-mail：hu1961@126.com武汉理工大学教授，指导了82位研究生科研：基金项目、大坝、高边坡、高铁、海洋工程工程结构检测公司：监测、鉴定、抢险、加固设计公司：房屋纠倾，抗滑双排桩，基坑支护武汉岩土工程学会秘书长、副理事长，学术交流设计施工方案论证咨询，深基础、桩、高边坡、洞6.1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，基坑总长约600m，拟建的耀华路地铁站从基坑中横穿而过。地铁站从基坑中横穿端头井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3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

地下连续墙，厚度1000mm；有效长度36~37.3。开挖深度：19.5m～20.4m，（3）围护结构

水平支撑：对撑结合角撑、混凝土桁架，四道。拆撑，设钢管斜坡换撑。6.1概述（4）立柱和立柱桩

6.1概述临时钢立柱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。

支撑立柱需避开铺轨范围设置，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。（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连接方案：

2）斜角连接：后施工地墙尽量与端头井地墙紧贴，设置转角槽段；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）。

6.2技术介绍6.2.1一体化围护模式施工技术

3）连接方案调整：现场实际状况：在实际施工中，新老地墙间的空档约有1m左右，原有地墙塌方范围比较大，在空档处引孔非常困难（无法成桩）。

实际采用方案：钻孔灌注桩外移约1m；考虑到开挖较深，止水要求高，增加高压旋喷排桩，扩大止水帷幕范围，旋喷桩增加到四排；在开挖过程中对该空档的地墙采用逆作法施工给予补缺，开挖一层土后，对空档的地墙补缺施工，依次从上而下，随挖随补，直至坑底，所补地墙的水平筋必须与已施工的地墙水平筋相连，把已施工的地墙水平筋驳出来，采取焊接连接。（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

3）连接方案调整：（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

（2）地下结构换撑技术6.2技术介绍1）底板斜抛撑：6.2.1一体化围护模式施工技术

（2）地下结构换撑技术6.2技术介绍1）底板斜抛撑：第四道支撑标高为-17.1m，第三道支撑标高为-13.6m。在施工地下二层板（-12.15m）时，需拆除第三道支撑（-13.6m），第三道支撑一拆除，基础底板面至第二道支撑净空将达10m，无法满足围护拆撑计算工况。

6.2.1一体化围护模式施工技术

（2）地下结构换撑技术6.2技术介绍1）底板斜抛撑：换撑设计：在第三道支撑下方（-15.60m）与基础底板间设置钢管斜坡撑。钢管撑采用Φ609×16钢管，支撑间距在4m～6m间，尽量避开结构柱和剪力墙等，当无法避开时，该钢管撑改为型钢支撑，与墙体整浇。6.2.1一体化围护模式施工技术

（2）地下结构换撑技术6.2技术介绍1）底板斜抛撑：换撑做法：基础底板施工时设置混凝土牛腿，并在牛腿斜面上预埋700×700×20钢板，牛腿间距同钢支撑；第四道支撑拆除后，在地墙侧-15.60m标高处施工混凝土围檩，在对应牛腿位置处预埋700×700×20钢板（为了确保内衬墙的防水效果，内衬墙与围檩同时施工，在围檩上方设置施工缝，内设止水钢板，待换撑工况完成后，突出内衬墙的部分围檩进行凿除）；拼装Φ609×16钢管，两头设置封头板与底板牛腿以及围檩上预埋钢板焊接，由于存在支撑角度问题，钢管与牛腿存在空隙采用钢板塞紧焊牢。

6.2.1一体化围护模式施工技术

（2）地下结构换撑技术6.2技术介绍2）结构后浇带：后浇带概况：地下室结构梁板内设有施工后浇带，在后浇带位置结构梁板仅钢筋连通，混凝土后浇；

导致的后果：梁板由于后浇带影响无法达到有效传递水平力的要求；

处理方法：在后浇带位置结构主次梁内设置型钢传力杆件，型钢两端各设置一个封头钢板，后浇带两侧梁混凝土浇至封头钢板，并与封头钢板紧贴密实，以确保传力的可靠性。

6.2.1一体化围护模式施工技术

（2）地下结构换撑技术6.2技术介绍3）结构大开口处理：梁板大开口概况：地下一层和地下二层结构梁板上设有中庭和地铁车站玻璃采光开口等结构永久大开口；

导致的后果：梁板由于开口影响无法达到有效传递水平力的要求；

处理方法：结构永久大开口位置设置钢筋混凝土杆件或型钢杆件等作为水平传力构件，与结构梁板共同形成完整的水平传力体系，确保在换撑阶段形成可靠的水平支撑体系，约束地下连续墙的水平位移。待地下室结构顶板施工完毕并达到设计强度后由下向上逐层拆除临时换撑构件6.2瓶.1一体化贩围护模旁式施工架技术（2）地下结糠构换撑同技术6.2技术介绍4）结构变标高处理：地下一层条结构梁板训存在高差嚷和错层，颗办公楼区刮域板面标括高与裙楼扮区域板面野标高高差方达到1.6m；导致的后奶果：换撑阶段电结构错层详影响水平呢力的传递漏；处理方法喝：错层超虑过1.0m，地下一枯层办公篮楼与裙江楼交界苍处设置型钢斜撑，斜撑一信端撑在裙安楼结构梁丙端柱面上圆，另一端妹撑在办公索楼结构梁底柱仔根部。地下连六续墙传给貌办公楼区晨地下一层哪结构梁板吓的水平力贿由办公楼绿结构剪力题墙承担，宽另一部分旗通过型钢挣斜撑传递港给裙楼区帖地下一层登结构梁板费。错层不惧超过1.0m的位置，丢结构梁板候通过转换梁传递水平火力，主体笼结构设计础根据施工感阶段的受务力要求对别结构转换裳梁予以加强处理，以确保纱水平力的困有效传递房诚。结构车垒道位置在，车道掏梁板与书楼层结叮构梁板氧存在高赞差，在彼车道位形置在结袭构板面判标高设弱置钢筋滩混凝土换撑杆件作为传银力构件等。待地遥下室结旋构顶板范施工完碰毕并达抚到设计城强度后线由下向嗓上逐层盏拆除临浙时换撑罚构件。（2）地下结窝构换撑狐技术6.2技术介遮绍4）结构蝇变标高汁处理：型钢斜撑6.2冲.1一体化尖围护模旋式施工间技术（3）端头井封堵墙歪处结构连努接及换妈撑技术6.2技术介绍1）底板结至构连接与叨换撑：存在问诵题：已建端输头井底远板结构溪在靠封竖堵墙侧预埋钢璃筋器，如果庸在本工么程底板校施工时灿也预留冻钢筋接驳器，底板箩连接存流在一定郊困难：两边底板规都留接驳令器，钢筋星是无法连射接的；封勤堵墙厚1000询mm，该连接给部位钢筋示接头难以申错开，无笔法满足规蜜范要求；匙在两边底醉板夹缝中脊间的封堵杏墙凿除是核比较困难僻的。（3）端头井封斥堵墙处结便构连接及岛换撑技术6.2技术介绍1）底板替结构连聪接与换胸撑：开挖至选基底后消，在靠梦近封堵鱼墙侧再举挖深800m抽m，形成800厚暗牛腿，一边炒支撑在镜封堵墙驴上，另袜一边与丑底板连谋成整体（解决羊水平力垦传递问编题）。设置两道膨银胀止水胃带。（3）端头井封所堵墙处结以构连接及骡换撑技术6.2技术介炸绍2）楼层结亮构连接与换甲撑：存在问题段：同前；解决办粘法：在离封辆堵墙部靠位1000滴mm处留出掀空档后念浇。但呜同时需从解决楼弃层结构筹换撑传洁力，在扭楼层标温高处设历计400慎mm宽围檩，用型钢支撑进脑行换撑再传力，好型钢支贺撑一边亿锚入结增构梁板彻中（地恳铁区域籍板厚400击mm），另一厚侧支撑在橡围檩上，检以此通过新临时型钢欺解决换撑否传力。实际工况俭：部分支撑秩杆件支撑在端希头井封堵烤墙上，为确遗保支撑元传力体蚀系的完归整性，吴支撑全瓦部拆除泻后方可挺从上到送下凿除预端头井池封堵墙躺，与端头井卧梁板结构随碗拆随接院，即封触堵墙凿获一层，扭结构接彩一层；由于地铁铸铺轨进度汗要求较高活，在地下河室基础底胜板达到一冬定强度后扑，在地铁露轨道中心类区域交付方相关单位绘实施铺轨棍作业。为留了满足铺呆轨要求，栽因此封堵墙骑需铺轨喷区域提刑前开洞瞎，满足铺轨犁车辆可以规通行。铺糠轨车辆通柔行和作业跃最小空间难大小为净响宽3m，净高4.2密m。并采周用钢筋叠混凝土侮梁柱框百架加强堡洞口，挣以支承虑上部地己下连续举墙。6.2泥.1一体化围蛋护模式施桑工技术（4）封堵墙羞凿除技首术6.2技术介荡绍2）楼层结矛构连接雄与换撑：开洞前，400m滤m×40验0mmH型钢临时支巡寿撑绑扎框架梁鲁柱钢筋，轻现浇框规架梁柱生混凝土实现地铁遇端头井与自站台层的如结构贯通月。6.2伞.2对已建端头宪井结构及区间隧道的保护技虫术（1）端头井侧闻支撑水平勾传力措施6.2技术介夜绍1）现场工它况描述：本工程基标坑开挖前及，端头井贡内部结构可已施工完普毕。端头井在邻近挡基坑侧采处用1000革mm厚地下连哪续墙作为临时封禾堵，存在基已坑临时支撑水平传盲力问题（端头井就内一般没颤有支撑）。6.2莲.2对已建端聚头井结构纺及区间隧睛道的保护越技术（1）端头井蜓侧支撑斩水平传奶力措施6.2技术介绍2）解决方凑法：后做基耻坑水平纳支撑设码计时，早支撑标饿高尽量罪靠近端歪头井结泰构梁板上标高，稻当支撑或标高无权法与端恒头井结当构梁板显位于同效一标高订时，通斯过设置传搁力构件委解决水扩平传力柏问题，减小对贱端头井的形影响。第一道踢支撑位嘱置利用故原保留饭的端头尖井混凝希土角撑误，在中婚间已拆队除支撑干位置处粮重新设薯置三道则钢管支垮撑；第二道支臣撑对应端符头井顶板城下方3.3m处，设置踢两道钢管蚊对撑，传蓄递支撑水糕平力；第三道普支撑标厘高基本券接近端退头井中版板结构凯，可以谅通过端揪头井中述传递水胜平力；第四道支果撑计算轴本力相对较征小，可通呼过地墙本踩身刚度解处决传力问蚀题；传力杆嫩件Φ609部×16钢管，敢设置型却钢围檩徒。由于端骗头井跨撑度16m多，在钢用支撑中间擦设置型钢单立柱，型遣钢立柱通昆过连接钢遗板与端头腿井板结构绳连接。6.2雪.2对已建笑端头井樱结构及多区间隧啦道的保初护技术（1）端头井绕侧支撑稳水平传扯力措施6.2技术介恢绍6.2骨.2对已建窃端头井有结构及惨区间隧远道的保柴护技术（2）已建端头织井结构监内测措施6.2技术介筋绍1）端头电井监测轮点布置柱：西端头欲井监测悠点布置东端头井灿监测点布偷置6.2.金2对已建端偿头井结构鲁及区间隧防道的保护攻技术（2）已建端歇头井结唇构监测冈措施6.2技术介感绍2）端头减井监测随分析羞：围护墙体满变形量（盖东）：总体呈孤现上大净下小的医变化趋浙势，上闸口最大寇累计变吓形量18.透24m餐m，地墙耗底端最吧小2.1肠4mm，在区闸间隧道贿区域（臂深度12m～18m）地墙府变形量躬在11.3巷9mm～8.10菜mm之间。围护墙体平变形量（田西）：总体呈现揭上大下小轿的变化趋谣势，上口柄最大累计社变形量26.载10m裕m，地墙底奏端最小5.12炮mm，在区锡间隧道立区域（北深度12m～18m）地墙变扎形量在19.5所3mm～16.玩23m泰m之间。6.2绍.3以“兼刺容、同洞步”为扇核心的枪施工组昆织技术基本出怜发点：实现地铁学区域的铺嫂轨施工与咏结构施工是可同时进始行，互不抖干扰。基本工况岗约束：底板完成召以及相应课支撑拆除粉后，两条挽轨道中心万区需交付痒地铁铺轨己，存在楼板排架盘施工与铺壶轨作业的席空间干涉矛盾。基本解决车思路：对铺轨区插域的排架进行了支特殊设妈计，采蔑用组装式可宝调钢桁架。在排尘架设计棍中兼顾丘考虑铺香轨区域止封闭作停业、消崭防、电柱力、照在明、通蜓风等要清求——在轨道分中心区许可供铺柜轨车量通行宽遣度为3.0汽m，净空要迫求4.2食m。6.2技术介绍6.2.童3以“兼容柳、同步”点为核心的耳施工组织粉技术6.2技术介绍（1）钢架设计根据铺轨估车辆通行举及作业的摊空间要求邀，钢架立丑柱和钢梁成均采用18#工字钢，净跨为3.0历m，净高4.2臭m，钢柱与领钢梁间荷增加14#槽钢角回撑。为赶确保钢箩排架间惨整体稳劝定性，定在钢柱退下200m围m，1800金mm，360习0mm位置处焊恒接Φ48短钢管云，安装螺就位后巩用钢管越扣件连吨成整体公。6.2春.3以“兼田容、同叮步”为田核心的轧施工组末织技术6.2技术介绍（2）组合钢恢排架计算模和型杆件最大伯应力值：145N鞭/mm2；杆件最大变形封量：2.0沾1mm；基本结圾论：组合钢架闻满足设计养要求。6.2.挑3以“兼切容、同崭步”为搜核心的伟施工组怕织技术6.2技术介劫绍（2）组合钢哨排架计雷算模型6.2寸.3以“兼裹容、同共步”为屿核心的煎施工组配织技术6.2技术介续绍（2）组合钢轨排架计果算模型6.2都.3以“兼容唯、同步”触为核心的骄