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1、地铁车站构造转换中的已有构造物变形控制技术摘要:介绍广州市轨道交通三号线客村站转换层构造转换施工中控制已有构造变形的技术措施,说明在构造转换中变形控制是整个构造托换中的关键问题。关键词:转换层;构造转换;变形控制1前言城市轨道交通因具有运量大、快速、正点、低能耗、少污染、乘坐舒适方便等优点,被称为“绿色交通,但城市轨道交通只有在形成根本网络的情况下才能充分发挥其应有的成效。因此在路网的穿插点和各线路车站之间必须设置互相联通的换乘设施,这种互相连通的换乘设施就是所谓的转换层。通常情况下转换层是在前一条线路施工时就一起施工完成并预留了与穿插路网的接口局部,但假如受线路总体调整和周边环境的限制,将可
2、能导致转换层的重新施作,而重新施作转换层中往往需首先进展荷载转移,也称为构造转换,必须解决承载力和变形控制两方面的问题,而变形控制尤为关键。本文通过广州市轨道交通三号线客村站转换层构造转换中变形控制实例,阐述变形控制在整个构造托换中的假设干关键问题。2工程概况广州市轨道交通三号线客村站是广州市轨道交通网中二号线与三号线的换乘车站,设计为地下4层车站,总体呈南北走向,与轨道交通二号线客村站呈十字穿插状。二号线客村站为地下2层车站,施工时在车站构造以下部位预留了与三号线的换乘转换平台(原转换层),长18,宽19.1,净高4.1,底板厚1.2,底纵梁下翻1.4。受车站型式布置的影响,为使二、三号线换
3、乘客流顺畅,三号线施工时要将已施工的二、三号线原转换层底板全部凿除,重新施作二、三号线换乘转换平台(位于三号线负3层位置)。又由于三号线线路的调整和车站站台的控制,造成二号线在节点段的中柱与三号线的中柱发生错位(两柱中心相距1.25);为了将二号线中柱的荷载转移到三号线中柱上,必须在现二、三号线转换层进展荷载转移(构造转换),在构造转换完成后,重新施作新的转换层。本工程的特点是施工场地狭小,材料运输困难,工期紧,对既有的二号线变形控制要求相当高。3构造转换形式确实定构造转换形式通常有板式、梁板式、梁式、拱式、桁架式等,其中梁式转换构造具有构造合理、受力明确、可靠、造价较低、布置灵敏、施工方便等
4、优点,可以通过构造柱在柱上设置大梁直接进展构造托换,且在托换构造体系完工后进展原柱与底板的别离也较方便,易于施工,符合本工程的施工条件,因此本工程构造转换选择梁式转换构造。为保证承载力的要求,桩型采用质量较有保证的人工挖孔桩,桩身采用钢筋混凝土型钢柱。整个构造托换的主要施工工序为:首先在三号线新柱位进展人工挖孔桩及三号线型钢柱的施工,再在型钢柱进展转换大梁施工,最后截断节点段中柱,将二号线中柱荷载通过转换大梁转移到三号线中柱上。人工挖孔桩进入三号线底板以下8.1(中风化岩)或9.6(强风化岩)处,在转换层底板和转换层底纵梁以上采用边长1.0的方桩,在转换层底板和转换层底纵梁附近扩大为f1.5圆
5、孔,在端头附近扩大为f3.0圆孔。型钢柱采用2i50工字钢,混凝土强度等级为45;转换大梁长度为10.6,构造采取变截面,尺寸为(12001400)3000,转换梁与老柱采用植筋、齿槽和粘结剂并以程度预应力索箍抱紧进展连接。节点托换施工图如图1所示。4施工中的变形控制技术措施对已建建筑物进展根底托换和转换层施工时,上部构造将产生一定程度的不均匀沉降,又由于钢筋混凝土构造在长期荷载作用下具有徐变性,托换构造既要考虑原建筑物荷载转移到托换构造阶段产生的短期变形,又必须考虑托换完成后使用阶段的长期变形,因此整个托换构造的施工重点在于被托换工程建筑物的沉降变形控制方面。托换后的建筑物沉降变形容许值见表
6、1。在整个构造托换施工过程中,为控制被托换工程建筑物的沉降变形,除按设计要求采取人工凿除混凝土、人工挖孔桩对角施工等外,我们主要采取了以下技术处理措施以确保被托换工程建筑物的沉降变形得到有效控制。对被托换柱进展临时支撑加固由于施工新的三号线中柱时,必须对新柱部位的原转换层底板和底纵梁进展凿除,造成其构造受力状态的破坏,为了控制上部构造的变形,必须对被托换柱进展临时支撑加固。每条被托换柱采用4条临时支撑加固,临时支撑采用236工字钢焊接组合,为使支撑能紧贴二号线底板,在整个施工过程中必须对支撑施加预应力,预应力张拉并非一个单纯的自由反拱过程,而是一个复杂条件下的微变形反拱过程,同时也是一个被托换
7、桩基向转换桩基转移局部荷载的过程,因此临时支撑必须一直贯穿于整个托换施工过程。转换层的降水处理根据设计文件的要求,施工前必须打设降水孔进展降水,防止积水对基坑的浸泡超成基岩软化,使桩基承载力降低。根据地质勘察资料,在转换层以下岩层为强风化和中等风化带,虽然岩层中含有基岩裂隙水,但基岩为泥质、铁质胶结,风化裂隙和构造裂隙不甚发育,且间隔 补给源珠江水较远,基岩裂隙水的赋存和运动条件差,含水量较小,浸透系数仅为0.0130.037d,属弱透水层,因此我们认为人工挖孔桩施工过程实际上也是一个降水过程,及时排除人工挖孔桩孔内的积水,可保证桩基承载力不会减小,因此取消了降水孔降水,而采用人工挖孔桩间接降
8、水。托换桩的沉降量控制虽然人工挖孔桩的桩底较易清理,质量较易保证,但考虑到假设桩的沉降量控制不好,整个被托换工程建筑物的沉降变形将难以控制,因此在桩底预埋2根注浆管,在严格控制孔底岩层和孔底沉渣的根底上,待桩身终凝后对桩底可能存在的少量沉渣作补救性压浆。托换构造的新旧混凝土的联接处理新旧混凝土联接处理的好坏,直接关系到构造托换的成败,为确保被托换柱与转换梁的新旧混凝土结合严密,首先在被托换柱与转换梁交接的柱体外表设置齿槽,齿槽为倒梯形凹槽,深35,底宽35,面宽105,间距105,通过人工开凿,开凿时将柱上的混凝土棱角打掉,并将二号线底板与转换梁结合面进展凿毛。其次在界面四周增设箍筋并用tn粘
9、结剂对被托换柱和转换梁顶及二号线底板进展植筋以加强联接。最后在浇筑新混凝土前45in内在界面喷涂以环氧为主剂的lb界面处理剂。为保证转换梁结合面的粘接,混凝土浇筑均在夜间进展,且在浇筑过程中对转换梁上方实行交通封闭,待转换梁浇筑完成并到达一定强度前方可恢复地面交通。转换梁顶的空洞处理由于转换梁与二号线底板相接,虽然施工中采取了结合面凿毛等措施,但由于构造所处的特殊位置等原因,造成梁顶新旧混凝土联接处出现较严重的空洞和裂缝缺陷。采取的处理方法是首先通过预埋的管道注入水泥砂浆(10.511)充塞空洞,最后将环氧树脂通过一定压力注入混凝土裂缝中,经浸透、固化到达修补裂缝的目的。托换根底与建筑物别离的
10、施工按设计文件要求,在托换构造施工完成后,必须将原转换层柱与建筑物进展别离,将二号线中柱的荷载转移到三号线中柱上,原转换层柱与建筑物进展别离是对整个托换构造的决定性考验,别离过程必须进展严格监控,并制定了相应的报警值,即:柱位沉降差8,转换梁挠度值5。在别离过程中对柱逐根进展截断,先凿除钢筋保护层再截断钢筋。5信息化施工信息化施工已成为建筑施工中的重要组成局部,通过对施工状况的监测获得监测数据,及时进展整理和分析,并对监测结果进展回归分析,预测构造的平安状况,以信息反应的形式来指导施工,改良施工方案,采取必要的技术措施以确保施工平安。针对本次构造托换的施工特点和二号线客村站的构造特点,认为构造
11、沉降及平面变形为主要观测工程,在二号线站厅层、站台层、转换层分别布置了监测点。其中转换层监测点布置在4条被托换柱、转换层底板、转换层侧墙、二号线底板(纵梁)底上;二号线站厅层、站台层监测点分别布置在的底(中)板及柱位上,监测点共布置约50个,在施工期间每天监测一次。在被托换柱与建筑物别离时,在转换梁上进展了应变监测。6结语6.1构造托换完成后,最大沉降量仅为7,说明施工过程中采取的技术措施是有效的,既保证了托换桩的质量,又有效地控制了建筑物的变形,变形控制成为托换工程中的关键问题。6.2二号线、三号线首通段开通至今,转换层未发生沉降和裂缝,说明构造托换是成功的。6.3人工挖孔桩在地质条件允许的条件下,应用于工作面孝材料运输困难的托换工程中,较其它桩型更具有明显的优势。6.4必须加强监控量测在施工中的力度,通过监测反应的信息来指导施工。6.5本文介绍的方法对同类问题的工程施行有着积极的借鉴意义。参考文献1夏明耀,曾进伦.地下工程设计施工手册.北京:中国建筑工业出版社,19992gb50157-92地下铁道设计标准s3gb50010-2002混凝土构造设计标准s4gb50007-2002建筑地基根底设计标准s
