地铁连通口开洞施工工法
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地铁连通口开洞施工工法
1.前言
近年来，随着城市化的大发展，加之土地资源的日趋紧张，地下空间建设的需求量越来越大；然后，随着先期地铁的建设，地下空间的建设势必会受到地铁箱体的影响，使得地下空间不能形成一个完整的整体。
为了合理利用地下空间，使地下空间形成整体，必须要对地铁箱体进行开洞。
浦东世纪大都会（2-3地块）工程被地铁6号线分割为2个基坑，为了合理利用地下空间，使地下空间形成整体，必须要对地铁箱体进行开洞。
上海建工五建集团开展科技研究，取得了一套地铁连通口开洞的施工工艺，该工艺已申请发明专利（申请号201410280759X）。
使用此工艺能使分割地下空间形成整体，并能有效控制基坑施工变形、保护地铁的正常运营。
根据查新报告，该工法具有一定新颖性，达到国内领先水平。
2.工法特点
2．0.1. 必须先对通道箱体内的积水进行抽出，开出1米宽、0.7米高的抽水洞，放入水泵进行抽水。
考虑到对通道内积水的抽出等同于对地铁进行卸载，在抽水的过程中严格控制每天的抽水量不多于80吨。
在抽水的同时进行地铁隧道地墙的沉降观测，为此在洞口范围设置5个地墙沉降监测孔，每天2次进行沉降监测。
2.0.2. 对原地铁结构进行钢立柱撑牢后，方可进行地下墙门洞静力切割施工。
因此，在正式地下墙开洞前，设置钢立柱支撑，并对钢立柱进行预加压力30吨。
2.0.
3. 保证了地铁的安全运营，充分利用了地铁的箱体，使临近地铁的2个单独的地下空间形成有机的整体。
3.适用范围
适用于被地铁箱体分隔的相邻地下空间,利用地铁箱体连续墙开洞工法使分割地下空间形成一个统一的整体。
4.工艺原理
先撑后拆，中间换撑。
先行开凿洞门，施工地铁侧结构。
5.工艺流程及操作要点
5.1工艺流程
5．2操作要点
5.2.1地墙水钻开孔、抽水
必须先对通道箱体内的积水进行抽出，开出1米宽、0.7米高的抽水洞，放入水泵进行抽水。
1）开槽前先采用水钻从上而下间距500mm开一列φ200洞，以确定箱体内积水的水位。
2）确定水位后，在水位线的上方用φ200水钻钻出1000×700洞口，将抽水泵放入原箱体中，将箱体中的积水全部抽入地下室集水井中。
5.2.2地墙开槽
1）地墙开槽位于中央洞口钢立柱位置。
槽宽1000mm，高度从上梁顶面600mm至下梁底面600mm。
2）箱体积水排除后，采用静力切割的方式将1000宽槽全部开出，为型钢立柱施工提供材料运输通道。
5.2.3钢支撑安装（图1）
因型钢立柱须从箱体底板开始设置，因此型钢立柱由下而上施工，施工前，先进
行φ16钢筋吊钩安装，吊钩采用植筋施工，植筋长度35d，A级胶，植筋应满足
《混凝土加固设计规范》要求。
1）根据开槽进度，及时配齐所需的支撑及后置埋板等。
支撑材料进场，并将型钢立柱装配到设计长度，等待工作面提供后进行安装,支撑安装在通道内进行。
2）钢支撑先通过φ16钢筋吊钩安装,吊起后，上端与后置钢板焊接，固定好才能松开葫芦。
3）钢立柱采用油压千斤顶按设计要求施加预应力。
4）千斤顶施压完毕后，用20厚钢板塞补立柱下端翼缘板及腹板进行全焊缝焊接连接，千斤顶卸载拆除后用20厚钢板对翼缘连接板及腹板连接板进行加劲板焊接
连接。
5）当下一层支撑安装完成后，验收合格后即可进行上一层钢立柱的安装。
6）所有节点构造均需按设计及规范要求采用全焊接连接，焊缝高度不小于8mm，局部并设置加筋板。
7）连通口结构全部施工完毕后，才能进行钢支撑拆除。
图1
5.2.4洞口结构柱开洞及施工
通道口在营运地铁下面，安全要求比较高。
为保证行车安全，采取静力切割和人
工破碎地墙钢筋混凝土的方式，不采用机械拆除的方案，尽量避免对地铁老结构
造成扰动的不利影响，增加安全系数。
1）如图2所示，部分凿除钢立柱支撑组件20两侧的地下墙墙体，形成两个洞口一
（11-1,11-2）。
2）考虑到预设门洞的尺寸较大，其所在位置的特殊性，以及整个地下墙系统的受力稳定性，需要分步骤安装门洞的结构柱和结构梁作为永久性的支撑结构。
故
在钢立柱支撑组件20安装完成后，先凿除钢立柱20两侧的地下墙墙体，形成
两个洞口一（11-1,11-2），以方便后续浇筑结构柱的施工工作的开展。
3）如图3所示，在洞口一（11-1,11-2）的边缘浇筑结构柱(21-1,21-2)，并使得结构柱(21-1,21-2)的钢筋与地下墙10的主筋形成固定连接。
4）待结构柱(21-1,21-2)的混凝土强度达到设计要求后，才可以进行后续凿除混凝土的施工。
图2
图3
5.2.5剩余地墙切割
1）如图4所示，待结构柱(21-1,21-2)混凝土强度达到设计要求后，凿除位于钢立柱支撑组件20内的地下墙墙体，形成洞口二12。
2）结构柱(21-1,21-2)浇筑完成后，运营中地铁隧道地下墙10门洞的竖向受力体系基本完成。
为了保证运营中地铁的地下墙10开设门洞后原有地下墙以及运营
中地铁箱体受力体系的稳定性，待结构柱(21-1,21-2)的混凝土强度达到设计要求后，才能进行位于钢立柱支撑组件20内的地下墙墙体的凿除施工。
3）待洞口二12施工完成后，开设门洞的混凝土凿除工作基本完成，此时洞口一（11-1,11-2）与洞口二12互相连通。
4）在进行分幅地下墙的上、下地块结构节点间开设门洞，打开下部节点时，要做好防水措施防止地下水涌出，以保证运营中地铁箱体以及运营中地铁隧道地下墙的整体安全性。
5）在施工完成后投入使用的运营中地铁隧道箱体底板表面，采用可拆卸的花纹钢板，以对混凝土地坪以及所述地铁隧道箱体连接板表面的混凝土进行保护。
图4
5.2.6洞口结构梁施工
1）如图5所示，在洞口二12的上、下边缘浇筑结构梁（22-1,22-2），且结构梁(22-1,22-2)的钢筋与地下墙10的主筋形成固定连接，使得结构梁(22-1,22-2)与结构柱(21-1,21-2)形成连为一体的矩形框架结构，
2）待梁混凝土打到设计要求强度后，拆除钢立柱支撑组件20。
最后运营中地铁隧道地下墙10上形成如图6所示的门洞结构。
图5
图6 5.2.6劳动力组织
6.材料与设备
7.质量要求
7.1 工程质量控制标准
7.1.1 工程质量控制标准、施工质量控制及验收标准按照
植筋应满足《混凝土加固设计规范》（GB50357-2005）要求。
《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81）
《钢结构焊接技术规程》（GB 50661-2011）
7.1.2质量控制要求
7.2质量保证措施
7.2.1 地墙开洞前由施工组织设计编制人员对施工员和班组长进行技术交底，明确每道
工序质量要求、符合质量标准，以及可能发生的质量事故预防措施，然后由现场施工员和班组长向全体施工人员进行第二次交底。
7.2.2 地墙开洞施工按设计图纸和方案交底要求。
8.安全措施
8.0.1 认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例，结合施
工单位实际情况和工程具体特点，形成安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工程的安全生产。
8.0.2 钢立柱与后置铁板等焊接连接时必须采用与主体钢材相适应的焊条，焊缝必须
达到设计要求，并符合《钢结构设计规范》（GB50017）的要求。
8.0.3 安装手动葫芦时应正确选择其型号及承载能力，严禁超载。
采取有效手段对手
动葫芦上部的固定挂钩进行检测，以保证施工安全。
8.0.4 正确使用开洞施工中所用的工具，严禁野蛮施工，如遇工具损坏或不明故障应
及时通知值班人员，并经专业人员整修后方可继续使用，严禁随意拆装修理。
表8.0.5施工应急预案
9.环保措施
9.0.1 控制施工产生的污水流向，防止漫沿，并在现场设置污水回收容器，及时的
清理回收施工产生的污水。
污水经沉淀回收后运至市政污水管线排放。
9.0.2 施工现场遵照《中华人民共和国建筑施工场界噪声限值》（GB12523-90）制定
降噪的相应制度和措施。
10.效益分析
10.0.1 采用本工艺的施工方法，在运营中地铁隧道地下墙上开设尺寸较大的门洞施工过程中，能够保证运营中地铁的沉降变形量不会超过报警值，且施工过程中施工区域上方的地铁能够正常运营，并实现了运营中地铁隧道地下墙两端的新的建筑结构互相贯通。
促进了地下空间施工的技术进步，社会效益和环境效益显著。
11.应用实例
11.1 工程实例：浦东世纪大都会（2-3地块）工程
11.1. 1、工程概况
浦东世纪大都会（2-3地块）工程位于上海市浦东新区2-3地块，即世纪大道以东、张杨路以南、福山路以西的三角地块内，拟建一组多功能的大型城市办公、商业中心，由4幢连为一体的办公塔楼和一幢位于张杨路一侧的商业裙房构成，总建筑面积278624m2，地上部分面积162339m2。
11.1. 2、工程结果评价
浦东世纪大都会（2-3地块）工程地下空间被地铁6号线区间分隔为2个基坑，地下空间无法形成统一的整体。
采用了地铁连通口的施工工艺，确保了地铁的正常运营，有效的控制了基坑的变形，通过连通口使地下空间形成整体，减少了土地资源的浪费。
