贺尚修
北京建工土木工程有限公司 100015
摘要：
随着我国城镇化建设进一步加快，改善交通环境迫在眉睫，为适应人们日益增长的出行需求，地铁工程建设不断增加。在地铁暗挖车站施工中，PBA工艺可在降低对地层干扰的情况下，提升框架支护体系，进而提升地铁工程施工安全性能。结合工作实例，对PBA技术进行分析，并针对存在的问题提出有效解决措施。
关键词：地铁工程；暗挖车站；洞桩法；施工技术
前言
PBA洞桩法施工技术应用于地铁暗挖车站，可通过拱、桩及梁的综合体系对地铁结构受力进行提升，能增加地铁车站主体施工的安全性，提升施工可靠性，有利于推进机械化施工，提升地铁施工效率及施工质量，进而缓解我国城市建设用地匮乏、城市空间紧张的现状，并能满足公众对公共交通的需求。因此，加强地铁暗挖车站洞桩法施工技术的研究具有重要的现实意义，能够提升对地下空间的有效利用。
1.工程概况
北京地铁17号线东大桥车站下穿既有6号线东大桥站，是换乘车站枢纽，具备预留与规划APM线换乘接入条件，东大桥车站全长336.8m，起讫里程为K23+332.557—K23+669.357，标准段为暗挖双层双柱三跨结构，中间段为从既有6号线下穿越的36.5m暗挖单层单洞结构，北端49.7m为暗挖双层三柱四跨结构。通过对工程实际情况进行分析，决定采用PBA工法，施工重难点包括：降排水难度大，由于地下水位在车站顶板附近，承压水水头在底板以上12~13m，同时有卵石层、砂层与黏土层交互；施工过程中会遇到大断面变小断面、小断面变大断面等断面的变化和衔接，施工难度大、风险高；车站导洞拱部位于卵石圆砾层，并且在降水后自稳能力差，导致导洞拱部和边墙极易坍塌，施工风险增加。
2.PBA工艺原理与特点
2.1原理
PBA是一种浅埋暗挖法，在地铁车站施工中比较常见。PBA工法又称为“洞、桩、墙暗挖逆作法”，这种工法在地下分步或同时开挖多个小导洞，小导洞中施作底梁、边桩、中柱、顶拱等，形成空间梁、柱、拱框架支撑体系，在此支撑体系保护下安全地进行土方开挖，同时施作边墙、中板、底板等结构。
2.2特点
PBA洞桩法具有施工灵活、适应性强及对跨度或层数影响较小，施工空间大，机械作业便利等特点。拱柱梁桩体系的形成对开挖作业具有保护作用，形成主要的受力框架，提升车站施工安全性能，在进行土方作业过程中，需进行施工拆分，形成独立导洞，减少对周围环境影响，能满足大跨度暗挖车站施工要求。
在进行小导洞开挖施工中，每个导洞之间有一定距离，施工较成熟，具有很高的安全性，这样有利于对各导洞的纵梁、柱等同时进行施工，也可减少相互干扰，有效控制地表沉降，同时边桩也对地表沉降起到控制效果，提升土体所带来的侧向压力的承载能力。
3.地铁车站工程中洞桩法PBA施工技术分析
3.1施工中需进行超前探测，保证施工安全
在项目施工中需进行超前探测，遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”十八字方针。超前探测探孔一般用1.5~2.0m洛阳铲，每榀格栅间距控制在50cm，格栅架设且喷射混凝土完成后方可进行下一榀开挖支护施工，在接钻杆时要拧紧固定。探孔布设过程中需在拱腰或拱顶进行钻设，对开挖作业面的地质条件进行充分考虑，并采取有效措施进行防护，提高施工安全性。
3.2开展竖井及横向通道的施工作业
在PBA施工过程需设置竖井及横向通道，在施工时竖井用格栅倒挂井壁法，横通道就是普通的台阶法施工，混凝土用喷射混凝土。导洞内引排残留水也是洞桩法PBA施工的重要环节，如果存在层间残留水，常见降水方式不能将残留水完全排出，需运用竖井集水坑对残留水进行汇集并及时引出。对于已深孔注浆止水或自吸泵真空降水、水平井、斜渗井等方式结合设置排水沟等措施进行引排。
在本工程中，由于横通道内初支时要对横通道内侧壁格栅进行破除，会降低横通道竖向承载力，需对横通道的初支进行加固，提高施工安全性。
3.3开展边桩施工作业
PBA工法作业环境通常较恶劣，需在狭窄的导洞内进行绑筋、立模、浇筑混凝土、吊装等操作。边桩作业方式有人工挖孔桩或钻孔灌注桩，人工挖孔运用过程中要充分结合工程实际情况进行成桩工艺选择，在地层加固过程中，需适当缩短桩长或增加桩径，提升桩底受力能力。通常来讲，一旦在导洞内运用机械成孔，就需要采用钻孔灌注桩的方式。在边桩施工中，混凝土浇筑要点如下：譹訛要对孔底进行清理，对积水进行排水，确保钢筋笼质量，验收合格支护进行浇筑；譺訛水下灌注混凝土要确保管道密封性，导管埋入混凝土深度2~5m，控制好导管底端和孔底距离，在提升下放导管过程中不能触碰钢筋笼；譻訛控制混凝土质量，对坍落度进行检测，灌注记录要由专人填写，确保满足设计要求。
3.4导洞开挖施工
在导洞开挖施工作业前，做好喷锚管线和机械设备等的检查与调试工作，并控制混凝土初凝时间，在开挖作业完成后及时架设格栅喷射混凝土，在实际操作中可采用部分喷射方式确保施工安全性。初喷结束前要加强锚杆、格栅钢架及锁脚管和焊机等物资的管理，确保各项设备性能。开挖之后及时支护，钢格栅采用连接筋连接，网片筋搭接长度不少于1个网格，并与钢格栅连接牢固，一般采用扎丝连接。
打设下榀超前小导管和锁脚锚杆，在扣拱操作中要明确施工顺序，减少中跨和边跨拱脚推力差对钢管柱的影响，中拱施工和边拱错开一定距离。施工过程中要确保喷锚支护的连续性，防止由于作业面裸露时间过长，影响施工安全性。
3.5防水施工
本工程采用全包防水，防水材料有EVA、ECB防水板和高分子自粘材料，将变形缝、施工缝等接缝防水作为控制重点，初支内表面不能存在漏水现象，在进行防水层铺设之前要做好找平，在基面上不能存在裸露的钢筋及毛刺等，将顶底纵梁两侧面甩出钢筋接头与防水板用8cm厚泡沫板隔开。
3.6导洞邻近既有区间施工
1）在施工过程中要保证邻近的既有6号线区间隧道不受影响，需在6号线既有区间隧道10m范围内进行深孔注浆，并对邻近地层进行加固，进而确保导洞邻近既有区间土体的稳定性，需在区间隧道侧壁及下方进行注浆，确保注浆范围按照规范进行，在导洞开挖到头封端后，搭设25（32）mm×2.75mm钢焊管，对监测情况进行分析，根据实际情况确定是否需要加设临时对撑。
2）注浆过程中，浆液采用水泥-水玻璃双液浆，压力范围为0.8～1.5MPa，根据现场试验数据确定压力值。
3）要确保注浆土体的安全性需对开挖内轮廓线范围向内2m的掌子面土体及时施作止浆墙，采用C20喷射混凝土，保证厚度在300mm，并设双层6.5（150mm×150mm）钢筋网片。
3.7下穿市政管线施工
在下穿市政管线施工中需保证车站主体下穿带水、带压等大型管线前后各6m范围内，采用深孔注浆方法进行土层加固，为确保注浆土体安全性能，要在注浆循环前，在内轮廓线范围向内2m掌子面土体及时施作止浆墙，架设双层6.5（150mm×150mm）钢筋网片。对土体的变化进行监测，并根据实际监测结果调整支护参数，确保施工质量及工程安全性。同时将地面沉降和对管线的影响降到最低，并做好衬砌和注浆作业，以保证施工附近土体的稳定性。
结束语：
PBA洞桩法施工在进行地铁暗挖车站施工过程中能确保施工和周围环境的安全性，具有在施工过程中对环境影响小、结构相对安全、作业环境较好等优点，在PBA洞桩法施工中采用先支护、后开挖的施工方法，能确保车站施工安全。结合工程案例，从超前探测、竖井及横向通道、边桩、开挖导洞施工等方面总结施工技术要点，并对沉渣处理、混凝土灌注、坍孔预防等方面提出注意事项，以期为类似工程提供经验借鉴，降低施工安全风险。
参考文献：
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