地下连续墙大面积微损开洞施工技术

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1、地下连续墙大面积微损开洞施工技术 【摘要】介绍上海地铁人民广场站换乘大厅工程在既有地下连续墙墙体上进行大面积门洞施工时采用的微损开洞技术。施工中，通过理论分析预测和现场实测，优化了施工方案，不仅保证了既有结构的安全，也有效控制了既有结构的各项变形。该项技术不仅适用于轨道交通工程，还适用于其他类型的地下建筑，可提供一定的借鉴作用。【关键词】建筑结构地下连续墙微损开洞技术开洞顺序优化实时监测 1工程概况     上海地铁人民广场站换乘大厅位于上海西藏中路和九江路路口的西南角，介于地铁1号线、2号线和联络长通道之间，并利用其现有轮廓扩大而成，呈三角形，可实现地铁1号线、2号线、8号

2、线三线客流的集中换乘。     人民广场站换乘大厅作为轨道交通三线换乘枢纽，为达到快速便捷的换乘目的，需要在1号线的站厅层、2号线的站厅层、下一层以及联络长通道的800mm厚地下连续墙上大量开设换乘门洞。门洞数量共计25只，门洞宽度最小1.2m，最大8m，高度2.75m～4.4m。2难点分析     人民广场站换乘大厅门洞开设数量达25个，宽度最大为8m，在既有地下连续墙上进行如此大面积、大规模的门洞施工，是相当少见的，施工难度也非常大。再者，在既有结构的地下连续墙上开凿如此大量的门洞，势必将改变其受力性状，结构刚度和整体性能都将大大削弱。而且地铁1、2号线都已开通，车站结构

3、及轨道正处于运营状态，除了要保证开凿门洞的车站结构的安全外，还要严格控制结构及轨道的各项变形在规范许可范围内，施工难度和风险相当大。尤其是地铁1号线车站为单衬墙，自身墙体刚度非常小，开设如此数量的门洞对既有车站结构影响相当大。3施工技术研究3.1开洞顺序优化分析     在人民广场站换乘大厅建设过程中，需要在地铁1号线站厅层开设5只3m×8m的大型洞口，总长度为站厅长度的10%，相邻两洞口最短间距仅为9m。为保证开洞完成后整个站厅结构的安全性，同时尽量减小新开洞口对已完成洞口的影响，必须对1号线站厅进行开洞顺序优化分析。3.1.1开洞顺序假定     在进行分析前，我们首先假

4、定了两种不同的开洞方式。第一为“1-2-3-4-5”，即顺序开洞方法；第二为“3-2-4-1-5”，即中间开洞方法。分析方法采用有限元单元生死技术，分别按照两种不同顺序“杀死”被凿除的洞口，最终通过对比两种开洞顺序洞口位置的挠度曲线来判定新开洞口对既有洞口的影响。     图4给出了采用顺序1开洞时洞口位置的竖向挠度曲线。应当指出的是，该组曲线的挠度已经减去了未开洞口时墙体在恒活荷载作用下的竖向挠度，也即曲线的挠度值均为相对挠度。该组挠度曲线表明采用顺序1开洞时：     新洞口的开凿会加大前面洞口的挠度，增大的幅度约为7.5%。     新增洞口的影响范围仅仅局限于对前一个

5、洞口（例如：洞口3的开凿仅影响洞口2的挠度，而对洞口1的影响甚微）。3.1.3采用顺序2对墙体开洞的有限元分析     图5是采用顺序2开洞时墙体的最后挠度曲线，与顺序1前文类似，该组曲线亦减去了未开洞口时墙体的竖向挠度，曲线数据也是相对值。该组挠度曲线表明，采用顺序2开洞时：     新开洞口会加大既有洞口的挠度值，增大幅度约为7.5%；     新开洞口仅影响上次开凿洞口，但影响方式较顺序1复杂。3.1.4结论     两种假定的开洞顺序分析表明，两种不同的开洞顺序最终得到的洞口挠度值一致，新开洞口都会加大既有洞口的挠度，影响也仅局限于上一次开凿的洞口，增大幅度约为7.5

6、%。但采用顺序2开凿的影响方式较洞口1复杂，且理论上较实际情况偏小，因此,采用顺序1的方式开洞是最优化方案。3.2微损开洞施工技术3.2.1施工工艺流程     抽条凿除老结构地下墙混凝土（型钢顶撑制作）→安装型钢顶撑→凿除剩余老结构地下墙混凝土→安装全断面注浆管→门洞梁、柱钢筋绑扎（止水角铁框制作）→预埋止水角铁框→门洞梁柱支模、浇筑混凝土→门洞梁柱拆模→型钢顶撑拆除→安装可卸式止水带→全断面注浆管注浆。3.2.2技术方案     （1）准备阶段     ①在地铁1号线、2号线站厅层及联络长通道一侧内将门洞施工范围内的各类既有设施及管线进行搬移，确保门洞处施工范围内无影响施

7、工的物体。     ②待影响施工的设施搬移后，在站厅层一侧进行门洞施工作业点封闭围护，做到绿色施工，以确保门洞施工不影响既有地铁车站的正常运营。     （2）门洞凿除阶段     ①凿除地下连续墙钢筋保护层，割断地下连续墙钢筋。     ②根据门洞宽度确定架设型钢临时顶撑的根数，一般不得少于1根，当门洞宽度大于8m的，不得少于3根。从上至下由门洞一侧抽条凿除地下连续墙混凝土，抽条宽度1～2m，在凿除地下连续墙位置中间位置附近架设型钢顶撑。     ③用10mm厚钢板或8#槽钢焊接地下连续墙主筋，然后用