杭州地铁1号线火车东站站A区位于杭州东站枢纽工程内出站通道下方, 东西向长238m, 南北宽16m, 结构共2层。地下1层为地铁1号线火车东站站与西广场间人行通道, 地下2层为地铁4号线轨道层。周边有多家施工单位, 场地状况极其复杂。东面为地铁1号线火车东站站B区工程以及正在施工的东广场项目;西面为火车东站站前西广场项目;南面及北面为火车东站扩建项目 (见图1) 。复杂多变的周边, 导致物流进出极其困难, 物流运输的布置至关重要。

考虑到工程的施工特殊性, 在狭小的空间内“三通” (排水、供电、通风) 及运输物流组织将对工程的质量、安全、工期、造价等起到决定性的影响。

1) 由于国铁站房施工场地限制, 机械进出基坑均较为困难, 需严格选择相应机械设备以满足基坑内物流运输的需要。

2) 受既有国铁站房轨道层空间层高限制, 基坑外运输设备起吊高度必须在6.5m以下, 门式起重机、汽车式起重机等设备起吊高度受到较大影响, 门式起重机需采用非标定制。

本工程考虑到施工特殊性, 由于上部有站台层结构, 机械进出基坑均较为困难, 土方开挖阶段出土计划采用传送带方式完成, 因此将一次性投入多段共计450m长传送带、2台门式起重机组织物流运输 (见表1) 。

根据工程实际情况和现有的设计图纸, 工程共设立2台门式起重机, 门式起重机型号为MG16T-15m (见图2) , 采用非标定制。门式起重机导轨沿基坑2层地下连续墙布置, 导轨位置置于地下连续墙上部正中, 在地下连续墙上部混凝土结构施工时, 预埋导轨预埋件。门式起重机主要负责结构钢筋、模板等材料设备的垂直运输以及土方的垂直运输施工。门式起重机在盖板结构施工前安装, 至工程竣工后拆除。门式起重机基本性能:因本工程施工区间在国铁站房下部, 受空间限制门式起重机最大高度为6.85m (见图2) , 净横向宽度22.8m, 额定起重量为16t。

输送皮带采用多层橡胶带, 带宽为800mm。工作面皮带由3个滚筒组成的槽型托滚架承托, 回带由平托滚承托。槽型皮带机配有防止皮带跑偏的槽形和平行调心滚筒, 弹簧清扫器和空段清扫器。槽型皮带机可以实现35°的倾斜提升输送, 在基坑中传送带角度设置为24°。支架采用国标槽钢和角钢制作。

传送带布置共分以下几段 (见图3) 。

1) 地下1层从地下1层土方开挖部位水平运输至地下1层出土口部位, 需90m长传输带;从地下1层出土口位置垂直运输至盖板以上, 需20m长传输带;从盖板出土口水平运输至站房外卸土点汽车外运, 需100m长传输带。

2) 地下2层 (1) 从地下2层土方开挖部位水平运输至地下2层出土口部位, 需100m长传输带; (2) 从地下2层出土口位置垂直运输至盖板以上, 需40m长传输带; (3) 从盖板出土口水平运输至站房外卸土点汽车外运, 需100m长传输带。

因本工程位于国铁站房基坑下, 进入盖挖区的基坑内需根据开挖深度、开挖区域在顶板出土口位置设置人员专用上下通道, 不得与材料通道共用1个出入口, 因此根据施工区段的不同及考虑到楼梯高度的可调节性和安全性, 因此计划在每个施工段各设置1座回转形爬梯, 节约所占空间 (见图4) 。爬梯落地面积直径1 200mm, 支撑立柱采用外径25cm、壁厚8mm圆钢, 外涂防火防腐涂料, 踏步采用5mm厚花纹钢板, 长80cm、外边宽29.5cm、内宽5cm, 踏步高度16cm;栏杆扶手立柱采用作为施工及安全通道, 确保人员上下基坑的安全和快速, 爬梯通行原则按照先上后下实行。

本区间基坑施工作业环境的污染源不大, 主要污染为: (1) 柴油铲车作业时排放的尾气; (2) 运输机械行走过程中扬起的灰尘; (3) 工人施工作业时产生的废气。

根据计算, 坑内需要的最大供风量由维持坑内最小风速来决定, 取其最大供风量为1 080m³/min。

根据工程水平施工段和竖向2层结构等情况, 风机每施工段需布置2台, 分别满足1层和2层通风的需要, 共计4个施工段, 因此需布置8台T35-11型风机进行全过程通风工作, 选用轴流式风机。根据以上通风机工作风量和工作风压的计算, 选取了T35-11 8号轴流风机, 其外形尺寸如图5、表2所示。采用铁皮硬质方形风管, 风管截面尺寸1.2m×1m。

基坑内所有动力及照明线路均采用暗管铺设, 浇筑结构混凝土前提前预埋临时管线, 防止因明线外露造成安全隐患的发生。基坑内采用照明和动力电分开设置的配电方式, 基坑照明采用36V低压照明, 手提作业灯为12~24V。选用的导线截面应使线路末端的电压降≤5% (36V及24V线) 。

固定的电线路应使用绝缘良好的胶皮线架设, 施工地段的临时电线路采用普通电缆;竖向使用铠装电缆。照明和动力线路安装在同一侧时, 分层架设。电线悬挂高度距人行地面的距离应≥2m。

工程土方开挖施工时正直雨季, 大气降水水量丰富。本工程地势又位于整个东站枢纽工程最低点, 需特别注意排水顺畅。排水的关键点一是顶板面的排水, 防止地表水流入基坑内;基坑内因是在一个较为封闭的环境内作业, 除基底承压水外, 其他来水量不大, 但应注意地下连续墙是否有渗漏水, 以及主体与疏散通道、风道接口位置的来水。本基坑排水采用集水箱蓄水后统一外排的方式。盖挖逆作法土方开挖前分别于每个施工段各准备1个1 500mm×1 500mm×1 000mm的铁制集水箱。每一施工段内集水井将水统一排入集水箱后, 再由集水箱统一外排至总排水沟后进行统一外排水。

1) 地面排水先把地表整平, 略带坡度, 沿顶板两侧东西走向用砖砌2道排水沟, 沿排水沟隔30m设1个集水井, 放置水泵排水, 将雨水排向基坑外。出土口位置设置1 000mm高C35混凝土翻边, 宽度300mm, 使地面雨水、施工用水不流入基坑。

2) 通道口排水所有通道均位于地下1层, 将通道连通时, 地下1层底板 (中板) 已施工完成。在地下连续墙外侧, 附属通道两边砖砌集水井, 放置水泵排水。

3) 坑底排水在每施工段两端临时设置集水井, 表面抹水泥砂浆, 放置水泵排水。

4) 降水井排水降水井内抽水至最近处集水箱, 经集水箱排至室外管网。

5) 集水井内水泵设置因地下1层基坑内均为砂质粉土, 积水含泥量大。为防止水泵、水管堵塞, 需在集水井内放置无砂混凝土管或穿孔波纹管外包密目网过滤, 再将水泵放置其中。无砂混凝土管或波纹管底部封闭, 顶部高出集水井顶面50cm。

通过科学地布置“三通”和施工运输, 使地铁车站施工程序化、合理化, 既提高了工程的质量, 也控制了施工中的安全事故, 保证了工期、造价, 使工作达到事半功倍。