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摘要：本文以天津地铁3号线与5号线换乘站张兴庄站工程为载体，通过对3号线车站换乘节点设计方案及5号线车站与既有3号线相接处设计方案的研究，实践总结出一套成形的换乘站节点施工对既有线的保护措施，保证安全、高效的完成地铁工程。
关键词：地铁换乘站既有线保护措施
中图分类号：U231文献标识码： A
一、前言
国外一些发达国家城市地铁换乘站的施工已经非常成熟。如英国、日本等国家针对此类问题已经形成了规范化指南，对施工时应引起注意的影响范围和需采取的措施规定了严格的划分标准并制定了相应对策。我国对地铁换乘站施工技术的研究起步较晚，随着进入21世纪，我国城市地铁正如火如荼地在各大城市兴建。但是因为对新建线路施工给既有线造成影响的认识还处于初步阶段，以致出现一个突出的问题，即如何在保证既有线路正常运营的前提下进行换乘车站结构的施工，以便为既有和新建地铁线的衔接创造便利条件，并且最主要的是确保既有线的运营安全。本文通过对天津地铁3号线与5号线换乘站张兴庄站工程中换乘结点施工工艺的研究，摸索出一些经验，为地铁换乘车站的建设提供参考。
二、工艺原理
换乘节点施工技术难点主要是对既有线的保护措施的有效实施，确保既有线变形、沉降量在设计要求范围内，确保既有线运行安全。通过对换乘节点施工各个过程的动态监控，根据本站所处的现场实际环境，制定一整套的有针对性的既有线保护措施，通过对既有线以及换乘节点自身监测数据的及时整理、分析，总结出影响换乘节点以及既有线运行安全的主要因素，并规避之，确保换乘节点车站自身结构以及既有运营车站变形控制满足设计及规范要求。
三、适用范围
换乘站节点施工对既有线的影响及保护措施施工工艺研究适用于地铁工程中换乘站施工，可应用于施工单位承建的地下工程以及类似其他土建工程中。随着天津地区、乃至全国范围的经济快速发展，建筑市场日益繁荣，今后此类工程还将不断出现。
四、工程概况
1、5号线张兴庄站概况
天津地铁5号线张兴庄位于北辰区宜兴埠镇下卫道1号，既有铁路北环线与规划均富路交口处，与3号线张兴庄站采用“T”型换乘。5号线张兴庄站为地下三层岛式站台车站。车站长度148.05m。标准段基坑深23m，盾构井段基坑深24.7m。如下图所示，5号线车站设有4个出入口及2个风道，其中1号、4号2个出入口与3号线共用。
2、3号线概况
地铁3号线张兴庄站位于宜白大道南侧，北环铁路北侧，车站长度181.65米。车站与北环铁路基本平行，地铁箱体外边线距北环铁路护坡底边约4.0米～6.0米，距铁路路基中心线约19.2米～21.2米。车站主体采用两柱三跨框架结构。除换乘节点为地下三层结构外，其它部位为地下二层。目前3号线已正式运营。
五、换乘节点处设计方案研究
（一）3号线车站换乘节点设计方案
1）目前3号线车站换乘节点的土建施工已全部完成。
2）换乘节点为局部地下三层钢筋混凝土框架结构
3）为保证3号线结构的整体性，减少5号线基坑开挖对既有3号线的影响，换乘节点负一、负二层与负三层交接处未设置变形缝，而设置了后浇带（后变更为诱导缝）。
4）3号线与5号线交接处设置变形缝。
5）3号线与5号线交接处，在变形缝内侧设施临时封堵墙，临时封堵墙采用钢筋混凝土结构，墙厚700mm，在5号线主体结构施工过程中以及附属结构施工过程中拆除。施工5号线结构时须凿除3号线换乘节点变形缝侧地连墙，破除时采用人工空压机破除方法。
3号线张兴庄站换乘节点负一、负二层结构平面图
3号线张兴庄站换乘节点负三层结构平面图
3号线张兴庄站换乘节点结构纵断面图
六、保护措施
针对5号线张兴庄站施工可能对3号线运营产生影响的因素以及5号线施工过程中与运营3号线有冲突的情况一一进行分析，并制定相应有效的保护措施。
1、在5号线施工过程中，全程对3号线结构、轨顶、北环铁路等部位进行监测，根据施工部位不同、风险情况不同调整监测频率，出现异常情况，暂停部位施工，会同相关各方开会分析原因，并采取有效的控制措施后方可恢复施工。
2、车站主体结构施工过程中，谨慎处理与3号线换乘节点变形缝，应严格按照变形缝处处理做法的施工方案执行，并保证变形缝结构处理以及防水做法的施工质量，确保变形缝处结构安全以及避免因变形缝处渗漏水导致的结构沉降，危及5号线结构以及3号线运营安全。
3、3、5号线换乘节点变形缝处有1000mm地下连续墙、700mm厚临时封堵墙（见3号线换乘节点结构平面图）、250mm厚砌块墙(与临时封堵墙呈三角形布置)，在5号线车站土方开挖以及支护结构施工过程中，地连墙已经从上至下全部破除完成。在5号线结构施工过程中，由于变形缝结构做法以及通视施工需要，对临时封堵墙进行自下而上的破除。
临时封堵墙破除过程中，施工作业点与3号线最近，因此应加强3号线的结构监测，派专人在临时封堵墙破除过程中，对轨行区砌块墙的外观进行巡视，如因震动引起砌块墙体裂缝、变形等情况，应立即停止施工，与运行部门请点对砌块墙进行加固处理后方可恢复施工。
4、5号线1、4号线出入口与3号线B、E出入口共用，形成集散大厅。1号出入口与3号线单层接、4号出入口与3号线双层接。4号出入口围护结构为地连墙、1号出入口围护结构为SMW工法桩，附属结构冷缝采用高压旋喷桩进行止水加固。5号线附属结构基坑支护结构采用钢支撑。因此应确保5号线附属结构围护结构工法桩、地连墙施工质量，尤其是地连墙接缝处、附属结构与主体结构交接冷缝处高压旋喷桩的施工质量，避免附属结构土方开挖过程中由于结构质量缺失导致渗漏水，危及3号线运营安全。附属结构土方开挖过程中，应严格遵循“按需降水、分层开挖、及时支撑限时完成”的原则，在开挖过程中应加强对3号线结构的监测。另外，在集散大厅结构施工过程中，需凿除3号线B、E号出入口装修墙砖、结构侧墙以及3号线出入口围护结构，我方将与运营部门积极协商，设置临时围挡、采取有效的降尘措施，破除时间选择在夜间进行，避免因粉尘、噪音影响3号线运行。集散大厅施工涉及与运营部门协调施工、導行问题。
七、监测方案
1、监测目的
（1）、检验设计所拟定的土体或围岩的假设条件和计算参数合理否，以便有针对性地修正设计参数，变更施工方法和优化施工工艺，做到动态设计、信息化施工；
（2）、通过对基坑工程监测项目的观测，以及监测数据的分析处理与计算，进行预测和反馈，决定是否需要对支护结构、3号线既有结构及北环铁路采取保护或加固措施，以确保支护结构或3号线及铁路运营环境的安全；
图中监测点编号代表如下：
SGC——轨道结构（道床）竖向位移
GDX——轨道静态几何形位（轨距、轨向、高低、水平）
JGK——变形缝差异沉降、开合度（底板、中板、顶板)
（3）、通过检测量测收集数据，为天津地铁或类似工程设计、施工及相关规程的制订积累经验。
2、监测内容
本标段基坑开挖面积大、开挖深度比较深，施工周期长，对周边环境的保护要求较高。根据围护结构特点、施工方法、场地工程地质及环境条件，针对本工程的中间柱沉降、围护结构、3号线既有结构及北环铁路应作为重点监测及时发现隐患，并根据监测成果相应地及时调整施工速率及采取相应的措施。对3号线及北环铁路和基坑本体作重点监测。
⑴ 基坑围护结构的形变及支护系统的受力情况。
⑵ 基坑周边3号线既有结构及北环铁路运营。
3、监测频率
对于既有结构3号线的监测频率，应按照运营公司要求以及运营期间监测施工的请点情况而定。
4、监测报警值
轨道结构（道床）竖向位移——累计值达+7~-7mm
轨道静态几何形位——累计值达+7~-7mm，两轨高差3mm
变形缝差异沉降、开合度——绝对值累计达20mm
八、效益分析
在换乘节点的建设中所面临的技术疑难是地铁建设过程中所必须解决的新的课题，在换乘车站的施工技术上也没有可以直接照搬的成熟的施工经验，一定程度上只能靠在实际施工过程中不断的分析、总结和归纳。因此对于地铁3号线与5号线换乘站张兴庄站的建设来说，工程典型、研究意义重大。通过换乘站节点施工对既有线的保护措施的研究和总结，不但可以对现行的施工技术进行指导，减少施工风险。更能为今后换乘节点的设计和施工积累技术储备，保证地铁建设和地铁运营安全、可靠。
九、参考文献
《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99；
《建筑施工高处作业安全技术规程》JGJ80-91；
《建筑变形测量规程》JGJ/T8-97
《工程测量规范》GB50026-93
《城市测量规范》GJ8-99
《地下铁道、轻轨交道工程测量规范》GB50308-1999
关键词：地铁换乘站既有线保护措施
中图分类号：U231文献标识码： A
一、前言
国外一些发达国家城市地铁换乘站的施工已经非常成熟。如英国、日本等国家针对此类问题已经形成了规范化指南，对施工时应引起注意的影响范围和需采取的措施规定了严格的划分标准并制定了相应对策。我国对地铁换乘站施工技术的研究起步较晚，随着进入21世纪，我国城市地铁正如火如荼地在各大城市兴建。但是因为对新建线路施工给既有线造成影响的认识还处于初步阶段，以致出现一个突出的问题，即如何在保证既有线路正常运营的前提下进行换乘车站结构的施工，以便为既有和新建地铁线的衔接创造便利条件，并且最主要的是确保既有线的运营安全。本文通过对天津地铁3号线与5号线换乘站张兴庄站工程中换乘结点施工工艺的研究，摸索出一些经验，为地铁换乘车站的建设提供参考。
二、工艺原理
换乘节点施工技术难点主要是对既有线的保护措施的有效实施，确保既有线变形、沉降量在设计要求范围内，确保既有线运行安全。通过对换乘节点施工各个过程的动态监控，根据本站所处的现场实际环境，制定一整套的有针对性的既有线保护措施，通过对既有线以及换乘节点自身监测数据的及时整理、分析，总结出影响换乘节点以及既有线运行安全的主要因素，并规避之，确保换乘节点车站自身结构以及既有运营车站变形控制满足设计及规范要求。
三、适用范围
换乘站节点施工对既有线的影响及保护措施施工工艺研究适用于地铁工程中换乘站施工，可应用于施工单位承建的地下工程以及类似其他土建工程中。随着天津地区、乃至全国范围的经济快速发展，建筑市场日益繁荣，今后此类工程还将不断出现。
四、工程概况
1、5号线张兴庄站概况
天津地铁5号线张兴庄位于北辰区宜兴埠镇下卫道1号，既有铁路北环线与规划均富路交口处，与3号线张兴庄站采用“T”型换乘。5号线张兴庄站为地下三层岛式站台车站。车站长度148.05m。标准段基坑深23m，盾构井段基坑深24.7m。如下图所示，5号线车站设有4个出入口及2个风道，其中1号、4号2个出入口与3号线共用。
2、3号线概况
地铁3号线张兴庄站位于宜白大道南侧，北环铁路北侧，车站长度181.65米。车站与北环铁路基本平行，地铁箱体外边线距北环铁路护坡底边约4.0米～6.0米，距铁路路基中心线约19.2米～21.2米。车站主体采用两柱三跨框架结构。除换乘节点为地下三层结构外，其它部位为地下二层。目前3号线已正式运营。
五、换乘节点处设计方案研究
（一）3号线车站换乘节点设计方案
1）目前3号线车站换乘节点的土建施工已全部完成。
2）换乘节点为局部地下三层钢筋混凝土框架结构
3）为保证3号线结构的整体性，减少5号线基坑开挖对既有3号线的影响，换乘节点负一、负二层与负三层交接处未设置变形缝，而设置了后浇带（后变更为诱导缝）。
4）3号线与5号线交接处设置变形缝。
5）3号线与5号线交接处，在变形缝内侧设施临时封堵墙，临时封堵墙采用钢筋混凝土结构，墙厚700mm，在5号线主体结构施工过程中以及附属结构施工过程中拆除。施工5号线结构时须凿除3号线换乘节点变形缝侧地连墙，破除时采用人工空压机破除方法。
3号线张兴庄站换乘节点负一、负二层结构平面图
3号线张兴庄站换乘节点负三层结构平面图
3号线张兴庄站换乘节点结构纵断面图
六、保护措施
针对5号线张兴庄站施工可能对3号线运营产生影响的因素以及5号线施工过程中与运营3号线有冲突的情况一一进行分析，并制定相应有效的保护措施。
1、在5号线施工过程中，全程对3号线结构、轨顶、北环铁路等部位进行监测，根据施工部位不同、风险情况不同调整监测频率，出现异常情况，暂停部位施工，会同相关各方开会分析原因，并采取有效的控制措施后方可恢复施工。
2、车站主体结构施工过程中，谨慎处理与3号线换乘节点变形缝，应严格按照变形缝处处理做法的施工方案执行，并保证变形缝结构处理以及防水做法的施工质量，确保变形缝处结构安全以及避免因变形缝处渗漏水导致的结构沉降，危及5号线结构以及3号线运营安全。
3、3、5号线换乘节点变形缝处有1000mm地下连续墙、700mm厚临时封堵墙（见3号线换乘节点结构平面图）、250mm厚砌块墙(与临时封堵墙呈三角形布置)，在5号线车站土方开挖以及支护结构施工过程中，地连墙已经从上至下全部破除完成。在5号线结构施工过程中，由于变形缝结构做法以及通视施工需要，对临时封堵墙进行自下而上的破除。
临时封堵墙破除过程中，施工作业点与3号线最近，因此应加强3号线的结构监测，派专人在临时封堵墙破除过程中，对轨行区砌块墙的外观进行巡视，如因震动引起砌块墙体裂缝、变形等情况，应立即停止施工，与运行部门请点对砌块墙进行加固处理后方可恢复施工。
4、5号线1、4号线出入口与3号线B、E出入口共用，形成集散大厅。1号出入口与3号线单层接、4号出入口与3号线双层接。4号出入口围护结构为地连墙、1号出入口围护结构为SMW工法桩，附属结构冷缝采用高压旋喷桩进行止水加固。5号线附属结构基坑支护结构采用钢支撑。因此应确保5号线附属结构围护结构工法桩、地连墙施工质量，尤其是地连墙接缝处、附属结构与主体结构交接冷缝处高压旋喷桩的施工质量，避免附属结构土方开挖过程中由于结构质量缺失导致渗漏水，危及3号线运营安全。附属结构土方开挖过程中，应严格遵循“按需降水、分层开挖、及时支撑限时完成”的原则，在开挖过程中应加强对3号线结构的监测。另外，在集散大厅结构施工过程中，需凿除3号线B、E号出入口装修墙砖、结构侧墙以及3号线出入口围护结构，我方将与运营部门积极协商，设置临时围挡、采取有效的降尘措施，破除时间选择在夜间进行，避免因粉尘、噪音影响3号线运行。集散大厅施工涉及与运营部门协调施工、導行问题。
七、监测方案
1、监测目的
（1）、检验设计所拟定的土体或围岩的假设条件和计算参数合理否，以便有针对性地修正设计参数，变更施工方法和优化施工工艺，做到动态设计、信息化施工；
（2）、通过对基坑工程监测项目的观测，以及监测数据的分析处理与计算，进行预测和反馈，决定是否需要对支护结构、3号线既有结构及北环铁路采取保护或加固措施，以确保支护结构或3号线及铁路运营环境的安全；
图中监测点编号代表如下：
SGC——轨道结构（道床）竖向位移
GDX——轨道静态几何形位（轨距、轨向、高低、水平）
JGK——变形缝差异沉降、开合度（底板、中板、顶板)
（3）、通过检测量测收集数据，为天津地铁或类似工程设计、施工及相关规程的制订积累经验。
2、监测内容
本标段基坑开挖面积大、开挖深度比较深，施工周期长，对周边环境的保护要求较高。根据围护结构特点、施工方法、场地工程地质及环境条件，针对本工程的中间柱沉降、围护结构、3号线既有结构及北环铁路应作为重点监测及时发现隐患，并根据监测成果相应地及时调整施工速率及采取相应的措施。对3号线及北环铁路和基坑本体作重点监测。
⑴ 基坑围护结构的形变及支护系统的受力情况。
⑵ 基坑周边3号线既有结构及北环铁路运营。
3、监测频率
对于既有结构3号线的监测频率，应按照运营公司要求以及运营期间监测施工的请点情况而定。
4、监测报警值
轨道结构（道床）竖向位移——累计值达+7~-7mm
轨道静态几何形位——累计值达+7~-7mm，两轨高差3mm
变形缝差异沉降、开合度——绝对值累计达20mm
八、效益分析
在换乘节点的建设中所面临的技术疑难是地铁建设过程中所必须解决的新的课题，在换乘车站的施工技术上也没有可以直接照搬的成熟的施工经验，一定程度上只能靠在实际施工过程中不断的分析、总结和归纳。因此对于地铁3号线与5号线换乘站张兴庄站的建设来说，工程典型、研究意义重大。通过换乘站节点施工对既有线的保护措施的研究和总结，不但可以对现行的施工技术进行指导，减少施工风险。更能为今后换乘节点的设计和施工积累技术储备，保证地铁建设和地铁运营安全、可靠。
九、参考文献
《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99；
《建筑施工高处作业安全技术规程》JGJ80-91；
《建筑变形测量规程》JGJ/T8-97
《工程测量规范》GB50026-93
《城市测量规范》GJ8-99
《地下铁道、轻轨交道工程测量规范》GB50308-1999