跨地铁既有线新建铁路站房工程论文

摘 要：建设过程中建设单位协调设计、施工、监理及地铁运营单位各方通力协作，保证各项措施的严格落实，地铁上跨结构顺利建成，同时地铁隧道变形监测控制变形均在控制范围内，确保了南京地铁一号线的正常运营。

1 项目介绍

南京站北站房为线侧式站房，总长为189m，总宽39.0m，建筑最高点26.65m，总建筑面积19936m2。位于既有南京站北侧，横跨已开通运营的南京地铁一号线；既有建成并运营的南京地铁1号线斜穿站房，下穿平渡线隧道区域内地铁结构顶板距站房一层±0.000约9m。

站房与地铁隧道位置关系平面图 2 站房上跨地铁隧道区结构方案 2.1 主体结构方案

南京站北站房与地铁区间隧道结合部结构为不规则空间结构体系，主体结构为二层候车大厅，楼面标高为7.55m，局部设置夹层，楼面标高为4.17m。主要柱网12×9m、21×12m、21×12m、12×18m。站房结构主要采用钢筋混凝土框架体系，其中7.540m标高层大跨候车厅楼面最大柱网尺寸为21mx12m，采用型钢混凝土结构，21m跨主框架梁截面为600x1800mm。候车大厅大空间正立面D轴线采用钢管混凝土斜柱，直径1400mm，外倾角5°。屋面采用双曲面空间网架结构，基本网格3×3、2.65×2.65m，网架采用螺栓球连接。

站房⑥～⑨轴位于既有南京地铁1号线上方，此处站房范围内地

铁为地铁南京站站北端与渡线段交界处，地铁与站房平面关系复杂。站房A轴线位于地铁南京站站北端，交界面达34m，柱跨达48m；站房B、C、D轴线位于地铁南京站站渡线段上方，交界面达26m，柱跨达36m。由于跨度较大，同时受层高限制，常规结构体系无法满足结构受力要求以及建筑要求。

站房A轴结构采用门式混凝土桁架结构跨越地铁既有线，桁架两端框架柱截面为1200×2000mm、柱间斜撑撑截面柱支撑截面800×800mm，桁架上、下弦梁1200×1200mm，桁架腹杆600×600mm。

站房6、8轴结构增设两榀混凝土桁架结构增加A轴桁架平面外刚度，其桁架结构支撑于A轴门式桁架结构上，桁架上、下弦梁1200×1200mm，支撑截面600×600mm。

2.2 基础结构体系——托梁体系基础+人工挖孔桩基础方案 B、C、D轴柱基础采用桩承台基础加大跨度钢筋混凝土托梁体系，在地铁渡线段夹心地带采用人工挖孔桩基础，整体隧道外侧采用钻孔灌注桩。并保证桩基础边缘至既有地铁隧道初衬外边距离大于0.9m。6轴交B轴线基础因与既有地铁站房位置干涉，无法避让，故利用地铁站房既有维护桩与新设桩基合建承台，共同承担托梁及上部结构传来荷载。

托梁与隧道透视图

3 实施前对既有地铁一号线采取保护方案

站房基础施工前对既有地铁一号线隧道周边土体进行注浆加固，以提高土体的抗剪强度指标 、φ值和变形模量，有效提高地基的基

床系数，减小加固层本身的回弹量。同时，注浆加固将既有隧道锚杆与周边土体更紧密的连接在一起，提高锚杆与土体间的黏结力，使隧道与周边土体成为一个整体，抑制隧道变形。

采用袖阀管深孔注浆加固，注浆孔间距1.0m*1.0m梅花形布置，浆液扩散半径0.8m，注浆压力0.2～0.5MPa，注浆材料选用水泥-水玻璃双液浆，加固体无侧限抗压强度≥1MPa。

施工前核清既有隧道的准确位置，隧道上方和临近隧道侧的地基加固须在隧道跟踪监测数据的指导下组织施工，精确定位，严格控制标高和注浆压力，以确保注浆过程中既有地铁隧道安全。加固完成可以有效限制隧道的上抬变形、内力增长及水平位移，从而确保地铁隧道运营安全。

4 施工过程中并采取可靠的措施确保地铁区间隧道安全。 4.1 为了将站房桩基施工对既有地铁的影响降到最低，将隧道夹心地及距离隧道最近的桩设计为人工挖孔桩，其余桩为钻孔灌注桩。

4.1.1 实施人工挖孔桩开挖做好参数控制。

位于隧道夹心地的桩应位于其中心，桩心距离两侧隧道壁距离相等。人工挖孔桩距离既有隧道很近，最近处仅970mm，成桩过程中护壁竖向进尺不大于500mm；要确保钢筋混凝土护壁的刚度，护壁厚度不能低于150mm；禁止爆破施工，尽量减小对地层的扰动和既有隧道的影响；同一时间内只能施工一根桩；桩的施工应在既有隧道洞内监测的指导下进行，信息化施工。

4.1.2挖桩过程中做好桩内排水

4.2 施工过程分步开挖、严禁超载

北站房的承台与基础梁顶标高与地表齐平。基础梁横跨地铁，最大截面尺寸为3mX4.5m（宽x高）；承台近距离布于隧道旁，最大尺寸为7.5mX7.5mX3m（长x宽x高）。

根据时空效应，基坑的回弹量是受时间因素影响的。基坑开挖后暴露的时间越长，基坑的隆起量就越大，从而造成基坑下既有隧道的上抬变形也越大。因此，在上部承台与基础梁基坑开挖过程中，考虑时间因素对基坑隆起量的不利影响，尽可能减少基坑开挖过程中的暴露时间，快挖快做，分段、分块、限时进行，严禁超挖，及时浇筑垫层、底板等。

基坑采用放坡开挖，一次只能施做一个基坑，严禁挖机位于隧道上方施工，以免形成超载。

4.3为节省基坑暴露时间时间，基坑开挖前，预先加工好钢筋，并在地面完成钢筋笼绑扎，在各块开挖至底后迅速进行钢筋笼吊装，及时浇捣混凝土。

5 实施过程中委托地铁公司对地铁实施变形监控

一号线区间隧道的变形监测的水平位移和拱顶变形的控制值定为15mm。

隧道变形曲率半径不小于15000m； 道床及结构沉降值最大不超过10mm； 水平：相邻两根钢轨高程差不大于4mm； 轨距：相邻两根轨道轨距变化范围+6～-2mm；

高低：10m弦长轨面高程差不大于4mm；

根据以上警戒控制值，选取警戒控制值的50%作为预警值，取控制值的70%作为报警值。

地铁隧道实际位置的监控测量误差不能超过±20mm。 6 结束语

建设过程中建设单位协调设计、施工、监理及地铁运营单位各方通力协作，保证各项措施的严格落实，地铁上跨结构顺利建成，同时地铁隧道变形监测控制变形均在控制范围内，确保了南京地铁一号线的正常运营。南京站北站房于2014年8月1日成功建成后投入运营，并服务于南京青奥会，取得了良好的社会经济效益。