人民广场站为地下两层岛式车站,采用明挖顺作法施工。车站基坑长218.6m,宽度19.9~22.3m,基坑深约为16.5m,土方7.5万方。小里程端接井人矿山法区间,大里程端接人衡TBM区间。
人民广场站主体结构采用两种支护形式,其中K14+269.950~K14+418段(148.05m)采用通长桩+两道钢管支撑支护,K14+418~K14+488.550段(70.55m)采用吊脚桩+锚索及钢管桩+岩石锚杆的支护形式。
二、问题分析
人民广场站东端和西端必须分别完成140m和10m的主体结构,才能具备人衡和井人区间的开工条件。这两个区间均为全线的关键节点,人民广场站必须快速施工,及时提供施工条件才能满足工期要求。
经分析,制约人民广场站施工进度的主要因素有以下三个方面:
(1)围护结构采用钻孔灌注桩,施工过程中将产生大量泥浆,泥浆外运困难将影响钻孔灌注桩的施工进度;
(2)人民广场站西北侧为黄岛区区府,地理位置敏感,白天不能出渣。若采用门吊垂直提升,受人民广场站场地限制,临时碴坑容量有限,大部分土石方必须在夜间10点后从坑内垂直提升出渣,出渣效率低。且存在二次倒运,施工成本高。
(3)基坑桩间网喷表面作为结构防水基面,平整度必须满足设计和规范要求。常规的喷射工艺,表面平整度质量差,需对欠挖部分进行凿除并使用砂浆进行找平处理,影响结构防水施工进度。
根据现场实际情况针对以上三个问题采取以下措施:
(1)采用泥浆处理系统对桩基施工产生的泥浆进行泥水分离处理。
(2)基坑开挖采用两端往中间开挖。西端采用放坡开挖,垂直起吊出渣;东端采用两侧保留土体,中部拉槽形成马道,利用马道出渣。
(3)采用“铝合金方管+定位钢筋”法进行桩间网喷施工,解决喷射砼表面平整度差的问题。
三、施工措施
3.1 泥浆处理系统
人民广场站现场设置大泥浆池1个(6m×30m×2.2m),晾晒池1个(6m×30m×2.5m),水池1个(6m×10m×2.1m)。考虑桩位距大泥浆较远,在基坑内侧每10根桩设置一个小型泥浆池(1.5m×2.5m×3m)。
采用ZX-250泥浆净化装置和LW360×1580Y卧式螺旋卸料沉降离心机组成泥浆处理系统对泥浆进行泥水分离。
人民广场站采用这两套分离系统后,解决了泥浆外运困难的问题并改善了现场文明。整套设备施工噪音小,可昼夜不停运转,分离设备每天抽取泥浆的速度大于桩基施工产生泥浆的速度。夜间可通过普通渣车将生产的泥饼及砂砾运出场外。而且泥浆分离机分离出的泥浆和清水可以循环利用。
3.2 马道出渣开挖方案
第一阶段:冠梁底以上部分采用挖机开挖直接装车出渣;
第二阶段:基坑东端见底50m前采用两侧保留土体,中部拉槽形成马道,利用马道出渣;
第三阶段:基坑东端见底50m后和142m前采用挖机反铲接力开挖出渣;
第四阶段:剩余部分采用分层开挖,垂直起吊出渣。