1 工程概況

　　北京地鐵四號線(xiàn)菜市口車(chē)站位于廣安大街與菜市口大街、宣武門(mén)外大街的交叉路口,呈南北走向,線(xiàn)路中心與道路中心基本一致,與規劃地鐵七號線(xiàn)形成“十”字換乘關(guān)系。

　　菜市口車(chē)站起訖里程K6+591.6~K6+764.8,全長(cháng)173.2m,寬21.9m,三層車(chē)站結構高19.73m,結構頂板最小覆土3.5m。車(chē)站設計為北端47.8m、南端57.4m的三層車(chē)站蓋挖段,車(chē)站中段68m的暗挖結構及部分七號線(xiàn)結構,四號線(xiàn)與七號線(xiàn)形成島島換乘關(guān)系,七號線(xiàn)在四號線(xiàn)之上,為明挖施工。車(chē)站設四個(gè)出入口,兩個(gè)風(fēng)道和兩個(gè)安全出口。

　　2 施工原理及工藝流程

　　首先進(jìn)行交通疏解,在圍擋區進(jìn)行人工挖孔樁為底板以上的鋼管柱施工提供可操作的施工空間,在地面通過(guò)先進(jìn)的自動(dòng)對中BG-20旋挖鉆機進(jìn)行鋼管柱下樁基的成孔施工,采用導管進(jìn)行樁基水下混凝土灌注,進(jìn)行鋼管柱定位器的安裝和鋼管柱的施工,為鋼管柱的承重提供傳力的基礎。

　　在施工過(guò)程中,利用鋼管柱和圍護樁作為主要承重結構,在結構頂板的保護下進(jìn)行頂板以下土方開(kāi)挖工作。每層土方開(kāi)挖完成后自下向上逆作施工結構二襯,土方開(kāi)挖完成后利用地膜施工技術(shù)及時(shí)完成開(kāi)挖空間后的底板結構施工,保證開(kāi)挖空間圍護結構的施工安全。

　　車(chē)站兩端的蓋挖逆作法的工藝流程:圍護結構→立設主體結構中間立柱→澆筑頂板混凝土→回填土、恢復路面→開(kāi)挖中層土體→構筑上層主體結構→開(kāi)挖下層土體→構筑下層主體結構。

　　3 施工方法

　　3.1 人工挖孔樁施工

　　鋼管柱施工有效部位采用人工挖孔樁,其下樁基采用機械成孔,為便于樁機下鉆、提鉆,人工挖孔部分的有效內徑定為1.9m。人工成孔段采用鋼筋混凝土護壁,護壁厚度200mm,混凝土強度標號C20,并且在混凝土中摻加適量高效早強減水劑。護壁鋼筋主筋采用12Ф16(Ⅱ級),箍筋Ф8@150(Ⅰ級),主筋上下層之間采用孔內焊接,焊接長(cháng)度不小于10d(d為鋼筋直徑),以使上下兩節形成整體。護壁形式采用外齒式護壁,上下搭接5cm,作為施工用的襯體,增加抗塌孔的能力。

　　3.2 樁基鉆孔樁施工

　　鉆機就位前,先將鉆機底座調整水平,再用線(xiàn)垂將鉆塔調整垂直,護壁泥漿采用膨潤土來(lái)制備泥漿;施工選用德國寶峨WG-22C旋挖鉆機。在鉆進(jìn)過(guò)程中,根據地層情況控制鉆進(jìn)和鉆速。開(kāi)孔時(shí)做到穩、準、慢,充分利用上部地層造漿,鉆進(jìn)施工時(shí)泥漿沿著(zhù)泥漿溝流向泥漿沉淀池,泥漿經(jīng)沉淀循環(huán),形成鉆孔施工的泥漿循環(huán)系統。施工中清孔采用二次清孔,一次清孔以孔內排渣為主,使用排渣筒排渣,排渣同時(shí)要及時(shí)補給泥漿,使孔內泥漿指標滿(mǎn)足規范規定,第二次清孔在初次清孔完畢至灌注水下混凝土前,應使用泥漿泵抽漿換漿保證樁底沉渣量滿(mǎn)足設計要求。清孔后,孔內泥漿要達規范規定標準,指標為:孔底500mm以?xún)鹊哪酀{比重小于1.25;含砂量不大于8%;粘度28%;孔底允許沉渣厚度為100mm;鋼筋籠在現場(chǎng)統一加工,鋼筋主筋焊接采用閃光對焊;鋼筋籠完成后吊裝要平穩,對準樁孔后緩慢放下,不得磕碰井壁;鋼筋籠下放就位后,及時(shí)進(jìn)行成孔和清孔質(zhì)量驗收,合格后,立即灌注水下混凝土。

　　3.3 鋼管柱施工

　　為便于定位器的安裝,用吊車(chē)將定位器及其配件吊入樁底,隨后施工人員下入樁底,通過(guò)調節螺栓調整定位器標高,推移定位器調節至樁心。精確校核其平面位置、標高、垂直度后,緊固定位器調節螺栓。

　　1)鋼管柱的安裝。

　　鋼管柱采用分節吊裝,準備工作完成后,采用25t吊機作業(yè)。鋼管柱下放時(shí)對準樁位,慢插入孔,至單節頂部時(shí),用卡具卡住鋼管柱,重復施工其他單節,兩鋼管柱用螺栓連接好,最后吊車(chē)下放鋼管柱使底部直接嵌入定位器上,其管端穩固坐落于定位器環(huán)行定位板上,然后對柱上端精確定位。鋼管柱柱體上端定位通過(guò)調節4只花籃螺栓定位,由于鋼管柱下端平面位置、標高、垂直度已由定位器確定,鋼管柱上端空間位置校定后,即可認為鋼管柱位置已精確定位。

　　2)鋼管柱的穩定加固。

　　鋼管柱定位完成后,為了保證鋼管柱混凝土在灌注過(guò)程中鋼管柱柱體不產(chǎn)生位移,施工過(guò)程中,要從上至下進(jìn)行加固,加固位置為鋼管柱頂部及鋼管柱兩個(gè)連接法蘭處,加固處采用四面對頂,加固采用頂絲杠。

　　3)灌注鋼管柱內混凝土。

　　根據CECS28:90鋼管混凝土結構設計與施工規程的規定,并結合蓋挖逆作鋼管柱的結構特點(diǎn),選擇高位拋落無(wú)振搗法。其原理是利用混凝土自管口自由下落時(shí)所獲得的重力加速度沖擊能量,使混凝土擠密而無(wú)需振搗。對于拋落高度不足4m的,采用內部振搗器振實(shí)。施工中一次拋落的混凝土量不小于0.7立方,用料斗裝填,料斗的下口尺寸應比鋼管柱內徑小,以便混凝土下落時(shí),鋼管柱管內空氣能夠排出。

　　4)鋼管柱與挖孔樁護壁之間回填砂。

　　為了保護鋼管柱柱體成品,防止施工時(shí)對其破壞,施工時(shí)需對柱體與挖孔樁孔壁之間進(jìn)行回填處理,從孔口地面沿挖孔樁環(huán)形均勻填入砂。