杭州地铁车站西段4号线为盖挖区间, 工法采用盖挖逆作法, 此段区间长约237m, 位于既有火车东站站房及国铁站场下方。其长宽为236.85m×16.05m, 为2层单跨现浇钢筋混凝土箱形结构, 主体埋深约26.4m, 端头井埋深29.5m。其围护方式为地下连续墙支护, 厚度为1 000mm, 墙底深入基岩 (凝灰岩) 0.5m, 形成落底式帷幕, 墙趾位于 (22) _-3中风化凝灰岩上, 标准段墙身长46.35m, 基底下嵌固深度29.9m, 连续墙成槽深度约为53.5m。

地下连续墙拟采用SG40E (上海金泰) 成槽机进行成槽。钢筋笼按照最重标准幅分布筋宽度为6m计算 (包括起吊锁具的质量) , 重约100t, 钢筋笼采取分段起吊, 采用主吊为280t、副吊为125t履带式起重机配合对钢筋笼进行起吊。

既有线西侧地下连续墙中隔墙距现有8股道以西28m, 施工中成槽机成槽施工及钢筋笼吊装安放过程有部分位于既有线30m区域范围内, 该工序施工需通过既有线旁施工审批。地下连续墙成槽与钢筋笼吊装如图1、图2所示。

大型设备进场后使用前, 要求每台设备均要出具有资质的检测单位检测合格的证明文件、设备出场合格证、设备保养记录及设备操作人员的操作证, 并会同设备管理人员对每台进场设备进行检查验收, 以利于及时发现问题, 避免大型设备带病作业, 为以后的施工安全管理带来隐患。由于成槽机设备高度和自身稳定性较好, 即便倾覆对既有线也无影响, 可不考虑倾覆问题;而进行履带式起重机吊装钢筋笼作业时, 设备和钢筋笼发生倾覆的概率极大, 并可能影响到铁路线安全, 需采取专项措施防倾覆。

1) 原地面处理地下连续墙成槽设备、吊装设备、运土车辆作业范围应全部采用混凝土硬化路面, 并且对临近既有线位置的28m范围应全部硬化。

2) 地锚制作及应用用2m长槽钢 (桥梁钻孔桩机高度<10m的) , 地锚一般沿便道内侧1m位置、与既有线平行每隔15~20m设置1个, 每台高耸设备设置2个。槽钢地锚斜打入密实或压实的地面以下1.5m以上, 并在其顶端焊接长20cm、直径≥20mm螺纹钢防滑脱设施。地锚随设备移位而不断更换位置。

3) 缆风绳尺寸确定及应用方法在履带式起重机两侧斜后方设置缆风绳, 倾斜角度30°~70°, 防止机具倒向既有线方向的缆风绳, 缆风绳采用直径≥28mm钢丝绳。缆风绳挂设拉紧时, 设备应处于停靠作业状态。

4) 移机时情况履带式起重机在运输钢筋笼和就位过程中需进行移位, 其过程应使设备背对既有线, 易倒方向与既有线平行或背离, 履带式起重机和钢筋笼不得脱离缆风绳的控制。移动时坚持交替松动缆风绳原则, 安排安全员专人看守, 收缩 (释放) 单根缆风绳长度在1m范围内进行紧固。

1) 根据地质纵断面图显示, 地下连续墙施工须穿越12种地层, 1个承压水层。其中多砂、多砾、多淤泥, 对地下连续墙施工极不利。根据类似地层的地下连续墙施工经验, 这类地层极易发生孔壁缩孔和坍塌。施工过程中保证坑壁稳定。对此应严格控制泥浆相对密度, 特别注意泥浆的化学性能, 并对完成成孔的地下连续墙应抓紧下放钢筋笼及灌注混凝土。

2) 本工程地下连续墙深度达50m以上, 如钢筋笼完成后单幅钢筋笼进行整体吊装, 长度将超过成孔中心与既有线中心的水平距离。如吊装工程中发生机械倾覆, 则可能对既有线造成安全影响。

3) 在既有线西侧地下连续墙施工过程中, 需对地下连续墙挖槽成孔、泥浆控制以及钢筋笼吊装安放等工序进行严格的施工安全技术把控。

1) 进行既有线西侧地下连续墙施工前, 需先进行既有线西侧围护工法桩的施工, 待围护桩施工完成并达强度要求后, 才可进行地下连续墙的施工。此时成槽机进行成槽时, 浅层土体因围护桩排桩体系的保护位移量将缩小, 深层土体位移将更加小, 因此也起到了对既有线边土体位移量的控制作用。

2) 泥浆质量控制泥浆质量控制对成桩质量和孔壁稳定性有着决定性影响, 是成孔质量保证的关键环节。施工中根据孔内泥浆指标的测定情况添加黄泥和膨润土造浆, 泥浆性能指标须满足以下规定:要求入孔泥浆相对密度为1.1~1.3, 孔底泥浆相对密度1.2~1.4;黏度要求控制在19~28s;含砂率要求新制泥浆≤4%;胶体率≥95%;p H值>6.5。对于砂层地质, 采用泥浆分离器分离泥浆, 保证入孔泥浆质量。

3) 为保证既有线安全营运, 由于钢筋笼起吊高度达到50m, 对该部分钢筋笼可采用分幅的形式来控制高度, 并在钢筋笼起吊至下放前设置定长度的缆风绳, 一旦发生倾覆, 则倒伏方向不朝向既有线。并由于从起吊至槽段内插入钢筋笼需60min, 因此也可采用要点的形式进行整幅起吊, 在停电封锁条件下起吊钢筋笼。若采用要点施工, 则该区域共有11幅地下连续墙钢筋笼起吊高度影响到既有线安全, 需停电封锁11次, 每次60min, 共660min。地下连续墙起吊下放钢筋笼施工要点时长如表1所示。

因杭州东站地铁地下连续墙围护临近既有线, 使该部分施工无论在成槽作业过程、设备使用过程、钢筋笼运输就位过程中均存在较大的安全风险, 一旦发生失稳事故, 将影响铁路线安全, 造成重大事故。杭州东站地铁围护施工所采取的一系列技术和安全措施, 保证了作业全过程的安全。