韋華江(北京賽瑞斯國際工程咨詢有限公司, 北京 100070)
北京新世界的新裕商務(wù)大廈與新景商務(wù)大廈地下連接通道,位于廣渠門內(nèi)大街與崇文門外大街的交口處東側(cè),由主體結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu)兩部分組成。地下過街通道為南北向設(shè)置,下穿廣渠門內(nèi)大街。通道標(biāo)準(zhǔn)段頂板埋深約為8.6 m,由雙跨單柱(6 m-7.6 m)和三跨雙柱(6m-8m-6m)兩部分組成,標(biāo)準(zhǔn)段凈高為4.6 m;遇管線及接口部位局部降低,凈寬13.6 m;通道均為全暗挖平頂直墻平底結(jié)構(gòu),長約111 m。本工程垂直下穿多條市政管線,包括較大管徑的熱力管溝、雨水方涵、污水管等。其中,雙跨單柱結(jié)構(gòu)下穿3個管線一級風(fēng)險源和1個上穿既有地鐵7號線磁器口站一級風(fēng)險源。
過街通道雙跨單柱結(jié)構(gòu)形式:八導(dǎo)洞平頂直墻斷面復(fù)合襯砌,在上穿7號線車站范圍內(nèi)全斷面超前土體加固使用深孔注漿,格柵間距為500 mm。
7號線磁器口站臨時豎井橫通道位于地下過街通道下方(見圖1),與地下過街通道平行長度38 m、凈寬4 m、凈高5 m~7.75 m。標(biāo)準(zhǔn)段為四層單跨圓拱直墻平底斷面,挑高段增加臨時中隔壁,進車站主體后為單層單跨圓拱直墻平底斷面。初期支護結(jié)構(gòu)厚度為350 mm,采用臺階法施工。該通道為臨時結(jié)構(gòu),磁器口站施工完成后需回填,其中車站主體外部分采用素土回填,進車站主體部分采用C15素混凝土回填。
圖1 7 號線磁器口站臨時橫通道與地下過街通道平面及橫斷面示意圖
地下過街通道平頂直墻初支結(jié)構(gòu)分為上下兩層,每層各4個導(dǎo)洞,上層導(dǎo)洞編號從左至右分別為2號、1號、2'號、3號;下層導(dǎo)洞從左至右分別為4號、3'號、5號、4'號。正常施工順序為1號→2號→2'號→3號→3'號→4號→4'號→5號。
地下過街通道3號導(dǎo)洞初支結(jié)構(gòu)從南向北開挖至9.7 m,遇原7號線臨時橫通道初支結(jié)構(gòu)并侵入下臺階仰拱結(jié)構(gòu)。監(jiān)理發(fā)現(xiàn)后立即發(fā)出停工通知,并安排施工和監(jiān)理人員進行內(nèi)部探測。同時,監(jiān)理會同施工單位和設(shè)計單位及時收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)和施工圖紙等資料,發(fā)現(xiàn)橫通道進主體前即挑高段及以南部分的空洞長約6 m、寬約4 m、高約6 m,進主體部分回填混凝土侵入通道結(jié)構(gòu)長約17 m、高約0.5 m,施工地下過街通道過程中需破除。另外,建設(shè)單位邀請專業(yè)地質(zhì)勘查單位對臨時橫通道附近區(qū)域進行孔洞雷達探測,探測結(jié)果表明,需要對疏松部位進行注漿處理。
總監(jiān)組織建設(shè)單位、設(shè)計單位、施工單位和第三方監(jiān)測單位召開現(xiàn)場專題會議,分析認為:原7號線臨時橫通道回填和夯實不到位,且存在回填土方的自然沉降,導(dǎo)致出現(xiàn)以上現(xiàn)象;地下過街通道3'號、4'號和5號導(dǎo)洞與臨時豎井橫通道平行,臨時豎井橫通道拱頂初支侵入上述導(dǎo)洞,施工前需進行破除;若按地下過街通道施工工序先施工3'號導(dǎo)洞和4'號導(dǎo)洞,則5號導(dǎo)洞下方懸空,會給地下過街通道結(jié)構(gòu)帶來風(fēng)險。
本工程的重點與難點:對原7號線臨時橫通道內(nèi)回填不密實的部分重新作深孔注漿處置,確保新建地下過街通道結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)堅實,不會造成沉降;在破除原7號線臨時橫通道結(jié)構(gòu)時,不能使用風(fēng)鎬,以防結(jié)構(gòu)因受到較大振動而引起車站結(jié)構(gòu)沉降,不僅要控制既有線車站沉降允許值不超3 mm,而且避免施工噪聲影響車站運營;在破除原7號線臨時橫通道結(jié)構(gòu)時,不僅要克服長度長、工程量大、時間長的困難,還要確保地表沉降和重要一級風(fēng)險源管線的安全(地表和熱力管線允許沉降分別為30 mm和20 mm)。
地下過街通道上穿既有7號線磁器口車站,在破除重疊段臨時橫通道初支結(jié)構(gòu)前,先進行重疊段地下過街通道上層導(dǎo)洞初支回填注漿加固,并進行初支側(cè)墻外3 m范圍深孔注漿加固。同時進行橫通道挑高段空洞回填處理至人行道初支外輪轂底面標(biāo)高。然后進行臨時橫通道內(nèi)超過地下過街通道初支底板標(biāo)高的回填部分混凝土破除施工。暫停3號導(dǎo)洞從南向北施工,調(diào)整4'號導(dǎo)洞和5號導(dǎo)洞的開挖順序,先施工5號導(dǎo)洞,再施工4'號導(dǎo)洞。從北側(cè)明挖基坑,自北向南先施工3號導(dǎo)洞,再施工5號導(dǎo)洞,最后施工4'號導(dǎo)洞。4'號導(dǎo)洞和3號導(dǎo)洞錯開15 m開挖。各導(dǎo)洞相互錯開步距不得小于15 m。
從地下過街通道3'號導(dǎo)洞向臨時橫通道回填C15素混凝土,將空洞區(qū)域填滿至初支地下過街通道初支輪廓線底,并預(yù)留長度為3 m的DN25注漿管。為預(yù)防未施工的3號、4'號和5號導(dǎo)洞在開挖時造成過大沉降,需要在已完成導(dǎo)洞內(nèi)向未施工的3號、4'號和5號導(dǎo)洞進行深孔注漿加固,同時增加土體自重,確保既有7號線車站結(jié)構(gòu)上浮。臨時橫通道內(nèi)侵占地下過街通道初支輪廓線部分都需要進行靜力水鉆破除施工,應(yīng)采取有效控制,避免噪聲污染影響車站運營,以及振動引起車站和初支結(jié)構(gòu)沉降。每破除一榀橫通道初支格柵,及時架設(shè)地下過街通道初支格柵,確保各節(jié)點連接質(zhì)量和縱向連接筋連接質(zhì)量,及時封閉成環(huán)。加強施工過程的監(jiān)測,及時反饋監(jiān)測信息。
(1)編制專項監(jiān)理實施細則。根據(jù)工程的重點與難點,總監(jiān)組織安全監(jiān)理工程師編制了《破除7號線臨時橫通道初支結(jié)構(gòu)安全監(jiān)理實施細則》。按照《北京市軌道交通建設(shè)工程旁站監(jiān)理管理規(guī)定(試行)》的規(guī)定,在上穿一級環(huán)境風(fēng)險工程(既有地鐵運營線)地段作業(yè)及破除臨時橫通道施工時,總監(jiān)組織專業(yè)監(jiān)理工程師編制了《上穿既有7號線專項旁站方案》,確定了旁站內(nèi)容。
(2)制定值班和交底制度。按照北京市住建委及建設(shè)單位的要求,項目監(jiān)理部制定了上穿既有線和破除施工期間的監(jiān)理工作方案和監(jiān)理值班制度??偙O(jiān)重視此項安全工作,嚴格安全交底制度,并組織監(jiān)理人員和施工人員進行了上穿段破除臨時橫通道《專項旁站方案》《安全專項施工方案》的安全技術(shù)交底工作。
5.1.1 深孔注漿施工質(zhì)量控制要點
(1)注漿孔間距500 mm~800 mm,孔徑150 mm,注漿采用P.O 42.5水泥,水灰比0.7~1.0。
(2)注漿固化應(yīng)在開挖前進行,對土體進行壓密滲透注漿以提高其承載力和穩(wěn)定性。
(3)每根注漿孔注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn):當(dāng)單孔注漿終壓達到0.6 MPa~1.0 MPa時,持續(xù)注漿15 min,若進漿量很少或不進漿,可結(jié)束本孔注漿。該結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為參考值,實際結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)通過現(xiàn)場試驗最后確定。
(4)注漿過程中,應(yīng)根據(jù)地下過街通道結(jié)構(gòu)的變形情況及時調(diào)整注漿參數(shù),以防變形過大危害路面行車安全。
(5)注漿完成后,必須檢查注漿效果,確保加固注漿的質(zhì)量。對不符合結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)要求的,必須進行補孔注漿。
5.1.2 破除7號線臨時橫通道施工質(zhì)量控制要點
減少振動干擾,保證破除混凝土重量滿足現(xiàn)場運輸要求??紤]按每開挖一榀格柵(即0.5 m)進行一次切割,采用Φ108水鉆將回填混凝土及橫通道初支結(jié)構(gòu)切割成每塊重約0.9 t。水鉆切割完成后,用電動三輪車運輸并吊裝至地面,再經(jīng)風(fēng)鎬破碎后與土方一同外運。
5.1.3 初支施工質(zhì)量控制要點
嚴格執(zhí)行暗挖“十八字方針”,嚴抓鋼筋格柵節(jié)點連接和縱向連接筋焊接的質(zhì)量控制,做好鎖腳錨管打設(shè)及注漿,做到及時封閉成環(huán),反復(fù)多次進行上層導(dǎo)洞初支背后回填注漿,并及時進行下層導(dǎo)洞鎖腳錨管和拱腳處回填注漿,有效控制沉降。
隱蔽工程驗收的工作重點是在破除橫通道初支結(jié)構(gòu)和地下過街通道初支施工階段?,F(xiàn)場監(jiān)理工程師應(yīng)重點檢查破除長度,格柵安裝步距、垂直度、節(jié)點板連接及連接筋焊接質(zhì)量,鎖腳錨管的打設(shè)角度、長度及與格柵的連接質(zhì)量。加強過程檢查,格柵安裝即將完畢,經(jīng)過施工單位自檢合格后及時通知監(jiān)理到場驗收,待現(xiàn)場監(jiān)理工程師隱檢合格簽字后方可進行噴錨作業(yè)。
在工程施工過程中,監(jiān)理工程師在現(xiàn)場將采用巡視與旁站相結(jié)合的工作方法,管理對象為施工單位的管理人員而不是工人,管理的形式以口頭通知和監(jiān)理通知單為主,重大事件、事故和質(zhì)量隱患以備忘錄形式備案。
5.3.1 監(jiān)理旁站
嚴格按照《上穿既有7號線專項旁站方案》執(zhí)行旁站監(jiān)理,這是質(zhì)量監(jiān)理工作中相當(dāng)重要且必不可少的一部分。實施現(xiàn)場旁站監(jiān)理的內(nèi)容為深孔注漿、回填注漿和鎖角錨管注漿,實施視頻旁站監(jiān)理的項目為水鉆破除、暗挖洞身土方開挖、噴射混凝土和鎖腳錨桿打設(shè)。
5.3.2 巡視與抽查
在工程質(zhì)量事中控制中,旁站是蹲點,巡視就是跑片。抽查工程質(zhì)量,增加重要部分或關(guān)鍵工序的抽樣比例,確保此關(guān)鍵工序不失控。若存在較大質(zhì)量偏差,須及時提出整改意見并監(jiān)督施工單位整改落實。
5.3.3 監(jiān)理指令
在安全質(zhì)量管理過程中若發(fā)現(xiàn)較大偏差,應(yīng)及時下發(fā)監(jiān)理指令,通知督促施工單位暫停在施部位,啟動預(yù)警響應(yīng)。
5.3.4 監(jiān)理會議
(1)監(jiān)理例會。上穿既有線期間,每周定期召開監(jiān)理例會,主要議題是施工質(zhì)量安全的控制效果,例如,沉降控制及數(shù)據(jù)是否滿足第三方監(jiān)測單位的對比分析要求,進度是否滿足計劃要求,如何針對現(xiàn)有問題制定有效措施,如何達到安全文明施工要求,等等。做到群策群力,監(jiān)理監(jiān)督施工單位抓落實。
(2)專題會議。當(dāng)初支開挖累計沉降超過允許值70%,達到風(fēng)險管理沉降黃色預(yù)警時,由總監(jiān)啟動預(yù)警響應(yīng)會;當(dāng)達到80%報警值時,立即由總監(jiān)組織建設(shè)單位、設(shè)計單位、施工單位和第三方監(jiān)測單位召開沉降報警響應(yīng)會,分析沉降報警原因,制定控制沉降技術(shù)措施;待沉降穩(wěn)定后,再繼續(xù)開挖。
5.3.5 組織協(xié)調(diào)
監(jiān)理工作方針是“監(jiān)督、協(xié)調(diào)、服務(wù)”。監(jiān)理單位在與建設(shè)單位、承包單位交往配合中,既要嚴格管理,又要熱情幫助;既為建設(shè)單位提供優(yōu)質(zhì)服務(wù),又要維護承包單位的合法權(quán)益,從而使工程建設(shè)按規(guī)定目標(biāo)推進,最終達到安全可控、質(zhì)量高、進度快、投資省的目的。
及時掌握施工動態(tài),做好監(jiān)控量測監(jiān)督及沉降數(shù)據(jù)分析與對比工作,若發(fā)現(xiàn)與第三方監(jiān)測單位數(shù)據(jù)不符,應(yīng)及時分析原因并指定整改措施,堅持以監(jiān)測數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工原則,督查施工單位立即落實。
及時與地鐵運營人員溝通聯(lián)系,勤匯報施工進展。運營單位結(jié)合地鐵運營情況,派專人對既有線進行日常監(jiān)測,對數(shù)據(jù)進行分析,以保證既有線的正常運行。
地下過街通道工程完成上穿既有7號線車站臨時橫通道施工時,造成既有7號線車站、熱力管線和地表發(fā)生沉降,其最大沉降值分別為-3.37 mm 、-40.11mm 和-84.59 mm,略超過沉降允許值。經(jīng)監(jiān)測,導(dǎo)洞初支結(jié)構(gòu)拱頂最大沉降值為-6.9 mm,側(cè)墻收斂變形最大值為-6.27 mm,表明導(dǎo)洞初支結(jié)構(gòu)還是穩(wěn)定的。
引起沉降的主要原因,是未及時對地下疏松區(qū)域進行注漿加固處理,加上主路上車流量大,導(dǎo)致地表沉降超標(biāo)。引起沉降的次要原因,是深孔注漿質(zhì)量未達到要求、臨時橫通道破除時間較長且未能及時將下層導(dǎo)洞封閉成環(huán)。
后續(xù)施工監(jiān)理控制要點:在二襯施工前,在拱頂背后回填注漿,確保地下構(gòu)筑物及管線沉降穩(wěn)定;完善二襯施工方案,減小對地下構(gòu)筑物及管線的再次擾動;建議建設(shè)單位與市政部門聯(lián)系,待工程結(jié)束后,重新鋪裝地面道路。
北京新世界地下過街通道上穿新建地鐵7號線車站,施工中遇到既有線臨時橫通道結(jié)構(gòu),需要破除施工。上穿既有7號線車站及下穿地下重要管線的一級安全風(fēng)險源的施工,在堅持理論與實踐及信息化施工相結(jié)合的同時,務(wù)必注意以下事項。
(1)施工前,監(jiān)理要參與現(xiàn)場的調(diào)查研究,重點審核并審批專項施工方案。若在以后施工過程中發(fā)現(xiàn)新問題,應(yīng)認真分析反饋信息,積極采取新措施,解決新問題。
(2)做好事前籌劃和事中控制工作,重點抓超前深孔注漿效果和靜力水鉆破除施工的安全控制。另外,要及時采取回填注漿結(jié)合補充注漿措施,可選用高早強的水泥砂漿作為注漿材料,使初期支護及早發(fā)揮作用,進一步減小初支結(jié)構(gòu)的變形和地層的沉降變形。
(3)對工程的一級風(fēng)險和難點始終保持清醒認識,把握住施工各階段的關(guān)鍵環(huán)節(jié),用監(jiān)控量測獲得的信息指導(dǎo)施工。
(4)完善事中監(jiān)理控制手段,加強重點工序和重點部位的旁站工作,加強過程巡視和抽查。對于嚴重不符合安全質(zhì)量要求的施工問題,須及時下發(fā)監(jiān)理指令,定期召開監(jiān)理例會,及時加以解決;對于施工中的重大事宜,必要時要召開專題會議加以解決。
(5)做好事后總結(jié)與分析工作,為其他工程積累施工經(jīng)驗。
總之,在工程項目建設(shè)中,若要使安全質(zhì)量控制富有成效,就要全過程、全方位地對事前、事中、事后工程安全質(zhì)量控制展開調(diào)查研究,包括審批施工方案的事前控制,巡視、旁站、跟蹤抽查、聯(lián)合普查的事中控制,驗收整改的事后控制。監(jiān)理的安全質(zhì)量控制必須堅持程序化、標(biāo)準(zhǔn)化和科學(xué)化,監(jiān)理的協(xié)調(diào)工作必須貫穿整個工程且及時到位,這樣才能得到精品工程,才能使業(yè)主滿意、其他參建單位受益。