当今国内外盾构隧道防水技术比较谈(1)程力学(2)

　　2、车站结构设计特色

　　2.1 车站围护结构采用矩形人工挖孔桩，并兼作车站主体结构侧墙

　　岗厦站设计招投标方案的围护结构为地下连续墙，后经专家评审，提出地下墙造价高，可采用造价较低的人工挖孔桩。我们根据岗厦站周围环境对车站基坑位移要求高的特点，采用1X1.5m的矩形榫接人工挖孔桩，其整体性和防水效果较好，在侧压力作用下桩水平位移较小。为加强桩的整体刚度和防水性能，设计了榫接的凹桩和凸桩，在榫接处设钢板丁基橡胶腻子止水带及遇水膨胀橡胶止水条，并在凹桩两侧水平钢筋端部预埋与凸桩水平钢筋连接的钢筋连接器，使矩形挖孔桩整体性类似于地下连续墙。

　　由于彩田路要求尽快恢复全幅通车，车站顶板采取逆筑的施工方法，相应车站结构板与桩通过预埋在桩内的钢筋连接器实现连接，逆筑时侧墙采用单层墙比双层墙施工方便，也节省了内衬，同时矩形挖孔桩1m的厚度能满足车站结构设计的要求。防水增加内防水层，即用水泥基渗透结晶型防水涂料涂抹矩形挖孔桩内侧，高度自顶板面至底板底，并在顶板、底板与桩结合面的纵向设遇水膨胀腻子止水条。因此岗厦站矩形人工挖孔桩既作车站的围护结构，又作为车站主体结构侧墙。

　　2.2 车站中部半幅施工、半幅通车的结构措施

　　根据彩田路东半幅车站先施工的要求，为了在车站中部8个月施工期间保证彩田路半幅施工、半幅通车，我们在彩田路中线附近设车站东部基坑封头桩，封头桩采用φ800钻孔灌注桩，自地面深至基坑底下8m，并设三道角撑，使东部基坑开挖时，彩田路西半幅继续通车。彩田路东半幅车站逆筑顶板浇筑的同时，在封头桩边和彩田路东侧的顶板上筑两道0.5m厚的钢筋混凝土挡墙，以便彩田路东半幅恢复通车后，挡墙承受车辆和道路下土层的侧压力。彩田路东半幅通车后，可进行西半幅开挖、支撑和逆筑顶板的施工，并在彩田路西侧的顶板上筑一道0.5m厚的钢筋混凝土挡墙，在顶板上覆土后可实现彩田路全幅通车。

　　2.3 车站中部半逆筑法施工，其它顺筑法施工

　　施工期间为了彩田路尽快实现全幅通车，车站中部顶板采用逆筑施工方法。顶板及顶板梁支承在钢管混凝土柱和挖孔桩上。钢管混凝土柱强度高，承载力大，并先行施工。由于顶板上覆土4.5m，每根钢管混凝土柱承载超过1 000t.钢管混凝土柱采用外径为0.6m的16Mn钢制成的厚20mm的钢管，钢管内浇筑C40混凝土。柱下基础为ⅵ1600人工挖孔桩，桩底扩大为φ2600，支承在中风化花岗岩上。为了钢管混凝土柱与站厅板纵梁、底板纵梁连接，在钢管相应部位上焊接抗拉、抗剪钢板，部分纵梁受拉钢筋焊接在抗拉钢板上，抗剪钢板则将纵梁剪力传递到钢管混凝土柱。

　　逆筑顶板底土层承载力大部分高于100kPa，小于100kPa的土层需换填后筑土模，浇筑顶板。

　　除车站中部顶板逆筑外，其它部分均为顺作，方便了逆筑顶板下的出土。

　　2.4 车站中部设中庭

　　车站中部站厅板在两个自动扶梯、楼梯处开两个17.93m×8.26m的大孔，为承受孔两侧站厅板垂直荷载，除车站侧墙外，孔周设纵向梁、横向梁和钢吊杆。横向梁分别支承在车站中立柱和站厅板纵梁上，纵向梁支承在挑出的横向梁和锚固在顶板暗梁内50钢吊杆上。孔两侧站厅板自身作为水平梁承受车站侧墙外的水平向水土侧压力，并支承在孔两端的站厅板上。中庭内无站厅板纵梁，中立柱为中庭柱。

　　2.5 11万伏电缆支托保护方案设计

　　岗厦站11万伏电缆位于彩田路东侧，距彩田路中心线的30m处横穿车站基坑。该电缆预埋在9根ⅵ200PVC管内，PVC管用890×1700的C15混凝土固定后埋于道路下。

　　我们采用钢栈桥支托方案来保护11万伏电缆混凝土保护块，钢栈桥两端支承在车站外侧5m的承台上，承台下为两根φ1000的钻孔灌注桩作基础，钻孔灌注桩底至中风化花岗岩。

　　钢栈桥为角钢组成的空间桁架，高3.5m，宽2.8m，长30m.为避免挖开电缆混凝土保护块下土层浇筑承台梁，钢栈桥采用下沉式，承台梁底高于电缆保护块顶部。钢栈桥先制作的侧面两榀桁架分别吊装在承台梁上，并用桁架顶部杆件加以连接。混凝土保护块下采用人工间隔挖土，每隔1m挖土后，马上用一根工25的工字钢支托保护块，工字钢两端用高强度螺栓固定在栈桥侧面桁架的下弦节点板上。钢栈桥底部斜杆和内腹加劲杆，待支托工字钢安装后连接，以形成完整的空间桁架结构。车站施工完毕后，顶板覆土时，在顶板上砌砖墙支承栈桥底部支托的混凝土保护块，并在砖墙间保护块下回填砂垫层后，拆除钢栈桥。

　　3、结论

　　车站结构设计颇好地满足了深圳市有关部门和地铁公司的要求，特别是实现彩田路半幅施工、半幅通车，将地铁施工对交通的影响减到最低程度；11万伏电缆的原位支托保护，大大节省了搬迁的费用和停电时间，产生了巨大的经济效益和社会效益；车站内因地制宜地设计了两个中庭，这在全国地铁设计中为首创项目，丰富了车站内部的空间变化。另外，车站中部顶板为加快彩田路全幅通车时间，采用顶板逆作的施工方法；车站侧墙采用矩形人工挖孔桩的单层墙，这在深圳地铁设计中也是特有的。

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