1 工程概况

　　国家会展中心(天津)一期工程位于天津市津南区，总建筑面积47.86万m²，主要由展厅、交通连廊、中央大厅3部分组成。

　　地铁站厅南、北两侧分别通过一个连接通道与国家会展中心(天津)一、二期连接(见图1)。通道为地下1层矩形框架结构，平面尺寸为56.4m×25.4m，结构净高8.30m。现阶段天津地铁1号线北洋桥站已施工完成，地铁站结构外侧为原有地下连续墙。

　　2 施工重难点

　　1)近地铁施工，对地铁变形控制要求高邻近既有地铁施工，基坑开挖深度约12.9m，对地铁变形控制要求高，变形控制报警值仅为5mm，且施工制约因素较多，确保地铁连通口在土方开挖及结构施工时对既有地铁不产生影响是本工程的施工难点。

　　2)新旧建筑沉降差难以控制本工程处于富水软土地区，原有地铁已正常运营，结构沉降基本处于稳定状态。新建地下通道将与既有地铁车站主体产生沉降差，如何减小沉降差对新旧结构连接部位的影响需重点考虑。

　　图1 新建地下通道与既有地铁站位置示意  

　　3)连接部位防水质量要求高在地下水的长期浸泡腐蚀作用下，或在新建地下通道与既有地铁间的不均匀沉降与土体冻融共同作用下，一旦防水卷材起鼓开裂或防水涂料失效，便会导致防水破坏，出现地下水渗漏现象，解决因防水措施失效而渗漏的问题为施工重点。

　　4)地下连续墙和内衬墙拆除难度大地下过街通道和地铁车站相连通，须拆除连通部位的原有地下连续墙和地铁车站主体侧墙，合理选择拆除方法，减小墙体拆除过程中产生振动对既有地铁的影响，为本工程的施工重点。

　　3 连接部位设计

　　3.1 基坑支护及降水设计

　　考虑在土方开挖及结构施工阶段减小基坑变形对运营地铁的影响，基坑支护形式采用支护桩+三轴搅拌桩止水帷幕+2道支撑围护体系，与地铁围护结构连接位置采用RJP工法桩进行加固，基坑设置2道混凝土支撑，以增加自身刚度抵抗变形，地下通道支护体系如图2所示。

　　地铁车站主体围护结构为地下连续墙，与过街通道三轴水泥土搅拌桩止水帷幕相结合，共同截断通道内地下水渗流，保证了基坑周边土体稳定，有效控制了围护结构及车站主体的变形。基坑内侧布置16口20m深降水井，以满足地下施工阶段的降水需求。

　　图2 地下通道支护体系 

　　3.2 连接部位结构设计

　　既有地铁已运营多年，车站主体结构沉降基本稳定，新建地下过街通道沉降变形较大，新旧结构连接需形成相互独立的2个结构单元，并采取连接措施。为保证既有地铁及新建建筑物的结构安全，需考虑正常使用期间结构在枯水期及富水期的浮力作用、上部覆土的重力作用及结构自重、使用过程中活荷载的影响及温度作用产生的变形等多方面影响因素。

　　连通口部位设置变形缝，宽50mm，采用金属中埋式止水带及背贴式橡胶止水带。既有地铁车站主体底板、侧墙、顶板均向外延伸450mm，通过预留套筒及植筋进行封边处理，预埋止水带后，与新建地下通道同时浇筑混凝土，止水带做法如图3所示。

　　3.3 连接节点处防水设计

　　3.3.1 底板连接处防水设计

　　在通道地基和地铁连接口拆除后的地下连续墙表面浇筑混凝土垫层，并施工防水卷材，地下通道防水卷材与既有地铁车站结构外墙防水层相接，并在阴、阳角处增设防水附加层，与防水卷材通过黏合剂连接。

　　在止水带变形缝的下部设置盲沟，盲沟下部布置100钢制排水管，并设置0.5%坡度，在钢制排水管上填充大小不等的鹅卵石，渗水通过钢制排水管排至集水坑。在盲沟表面设置背贴式止水带，在底板钢筋内部布置止水带变形缝及金属中埋式止水带，浇筑新建通道底板混凝土，通过注浆导管向金属中埋式止水带下方注浆，如图4所示。

　　图3 止水带做法 

　　图4 底板连接处防水做法  

　　3.3.2 顶板连接处防水设计

　　在新建通道顶板设置止水带变形缝，并与新建通道顶板钢筋可靠连接。在变形缝中间部位设置1道金属中埋式止水带，在止水带变形缝上部设置背贴式止水带，下部设置接水盒与新建通道顶板通过双组分聚硫密封膏进行连接。浇筑新建通道顶板混凝土，通过注浆导管向金属中埋式止水带下方进行注浆。

　　在施工完成的新建通道顶板表面铺设防水层，并在阴、阳角处增设防水附加层，采用双组分聚硫密封膏与止水带变形缝连接。施工完成后在新建通道顶板防水层外侧浇筑200mm厚混凝土保护墙，以保护新建通道顶板防水层，如图5所示。

　　图5 顶板连接处防水做法  

　　3.3.3 侧墙连接处防水设计

　　在新建通道侧墙止水带变形缝中间部位设置1道金属中埋式止水带，在止水带变形缝上部设置背贴式止水带，在止水带变形缝下部设置接水盒，接水盒与新建通道侧墙通过双组分聚硫密封膏进行连接。

　　在新建通道侧墙外侧设置盲沟，布置同地铁混凝土墙底板盲沟。浇筑新建通道侧墙混凝土，待混凝土强度达到设计要求后通过注浆导管向金属中埋式止水带下方进行注浆。

　　在施工完成的新建通道侧墙表面铺设防水层，并在阴、阳角处增设防水附加层，与防水层通过黏合剂连接。施工完成后在新建通道侧墙防水层外侧浇筑200mm厚混凝土保护墙，以保护新建通道侧墙防水层，如图6所示。

　　图6 侧墙连接处防水做法  

　　4 主要施工方法

　　4.1 支护桩施工

　　为避免振动对既有地铁产生影响，工程围护结构施工选用高性能低振动的潜水钻机，以减小对地铁结构的影响。桩基超灌控制在0.5～1.0m，为减小桩头破除对土体的扰动，严禁使用机械破除桩头。

　　为防止钻孔塌孔或钻进过程中引起地层变形，上层钻进速度放缓，穿过管线分布层后方可加快，并采取加大泥浆密度和黏度、及时补充泥浆、保持浆面高程的措施，控制钻孔灌注桩施工过程中的地层变形。

　　4.2 土方开挖施工

　　本工程地铁站南、北两侧各有1个地下过街通道，要求2个通道同时施工，以减小单侧土体对地铁的压力，降低对地铁站的影响，具体施工顺序如下:(1)基坑支护采用钢筋混凝土灌注桩、搅拌桩止水帷幕、支撑柱、降水井及观测井等方法进行施工，与地铁站地下连续墙间以RJP工法桩封堵严密;(2)灌注桩位置开挖至设计标高-1.900m，施工其上帽梁;(3)待灌注桩、搅拌桩和帽梁强度达到设计要求后，南、北两基坑同时开挖至设计标高-3.600m，施工第1道水平支撑;(4)待第1道水平支撑强度达到设计要求后，南、北两基坑同时分层、均匀开挖至设计标高-8.000m，施工第2层水平支撑;(5)待第2道水平支撑强度达到设计要求后，南、北两基坑同时分层、均匀开挖至坑底设计标高，局部深基坑需在大面积基坑开挖完成后形成;立即施工基础结构至设计标高;(6)待基础强度达到设计要求，基础与支护桩间采用低强度等级(与主体结构垫层相同强度等级)素混凝土灌实，达到换撑要求后，同时拆除南、北两基坑第2道水平支撑;(7)继续施工主体结构至-4.519m，同时按图纸要求施工与中央大厅连接位置的临时换撑梁板，安装换撑钢管，待主体结构和临时换撑梁板强度达到设计要求，换撑钢管检验合格后，地下室外墙与围护桩之间采用素混凝土灌实，达到换撑要求后，同时拆除南、北两基坑第1道水平支撑;(8)继续施工主体结构至顶板全部完成，待主体结构强度达到设计要求后，同时拆除南、北两基坑临时换撑体系。

　　4.3 地下连续墙和内衬墙拆除

　　4.3.1 地下连续墙拆除

　　地下连续墙与地铁车站墙体距离较近，采用水钻进行拆除。为减少拆除过程中产生的振动，采取增加破除混凝土块数量的措施，有效减小混凝土块自重，增加安全系数。同时，破除混凝土时，在站内一侧增加保护墙，确保施工安全。

　　在需开洞的墙体上弹出网格线，画出水钻钻眼位置，将水钻钻芯内和墙体上的柱状混凝土取出。地下连续墙拆除区域尺寸37.0m×10.7m，切割成1.2m×1.2m的279个混凝土块体。采用直径102mm水钻排孔静力切割施工，按开洞钻孔进行切割破除，如图7所示。

　　图7 水钻排孔搭接示意  

　　水钻安装与操作切割前，将钻机所需水电配备到位，要求施工人员严格按切割位置线进行切割，保证孔位准确，位置偏差≤10mm。孔之间的搭接系数≤15%。

　　4.3.2 内衬墙拆除

　　地铁封堵墙体共2道，尺寸为28m×6.15m×0.4m，采用绳锯切割施工。绳锯切割施工时，每隔500mm用水钻钻1处76透孔，以便链条穿过。取适当位置安装膨胀螺栓，用来固定切割机与导轮。

　　使用绳锯将通道墙体与地下连续墙一同切除至通道底板上表面标高，每次切割1.8m×0.5m×0.4m的立方块。由专人操作金刚石绳锯，用起重机及时将切下的混凝土块吊离现场。

　　5 结语

　　1)通过对国家会展中心(天津)一期工程新建地下通道与既有地铁连通口连接部位的设计与施工进行研究，在邻近既有地铁施工中产生的变形量未超过变形报警值，保证了施工过程中地铁的正常运营。

　　2)在混凝土自身防水基础上，增设防水卷材、止水带，增强了整体防水性能。结合混凝土结构增设盲沟、集排水通道，增强了整体排水性能。通过防排结合，有效解决了新建地下通道与既有地铁车站主体间连接位置处易产生渗水、漏水的问题。

　　3)上述方法可使富水软土地区新建建筑物与既有地铁车站结构可靠连接，研究成果可为今后类似工程的施工提供参考。