冯帅
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北京城建道桥建设集团有限公司 北京 100000
摘要：随着城市规模日益发展,大型城市以及超大型城市越来越多,城市市内交通不堪重负。地铁是目前解决城市交通拥堵的有效途径之一。地铁车站的修建时常位于繁华闹市区域,地下水丰富,周边建筑物林立,地下管线密集,甚至还与其他既有地铁线交叉,周边环境极为复杂。地铁车站开挖过程中,如何有效地控制地下水确保施工顺利进行,又不过多地影响周边环境,是目前地铁车站施工降水的难点。PBA法作为当前地铁车站施工的主要施工工法之一，屋顶轮廓的设计需要将小空心逐渐延伸到构成整个设计过程核心的大型截面结构中。防水层的构造也是由几个小块连接起来的，这些小块具有多种防水连接、防水连接的保护困难、混凝土砌块的几个构造块、防水构造块的复杂结构等，水文单元的水文装配最容易发生泄漏。因此，二次冲击水文质量控制的良好关系与全站仪的水效应有关，从某种意义上讲，二次冲击水封在施工过程中需要对各作业中的施工质量进行严格控制，以保证土木工程现场的水压、减少冲淤和保证施工质量。
关键词：地铁车站; 复杂环境; PBA 工法; 降水
引言
发展城市轨道交通是提升我国基础建设水平的重要内容。特别是地铁工程，为解决城市交通拥堵、分散地面交通压力作出了巨大贡献。作为地铁工程的关键组成部分，地铁车站须保证结构安全与功能合理，并满足客流、换乘和事故疏散要求。地铁车站施工应综合考虑城市规划、周围环境和工期造价等各类影响因素，通常包括明挖法、盖挖法和浅埋暗挖法等工艺。PBA(pile-beam-arch，桩－梁－拱)工法有效结合了浅埋暗挖法与盖挖法的施工理念，合理避免了支撑对洞内作业的干扰，克服了工序转换繁琐等问题，具有安全性高、灵活性强、施工速度快等优势，在地铁车站工程中得到了广泛应用。
1PBA工法施工特点及降水要求
PBA工法又称洞桩法,属于浅埋暗挖法的一种。PBA工法主要是由桩、梁和拱形成结构受力体系,承受施工荷载。在桩、梁和拱形成的结构体系下开挖,确保了主体开挖过程的安全。该方法主要分为小导洞开挖、梁柱体系构建、扣拱施工和结构主体成型4个阶段,其施工方法是将盖挖法和分布开挖的方法有机结合,具有施工安全性高、地表沉降控制好的特点。但因PBA法属于浅埋暗挖法,一般需要围岩有一定时间的自稳性,以便给予临时支护提供必要的时间,而地下水的存在会极大地削弱松散的土体强度,对围岩自稳定极为不利,则开挖过程中需干槽作业,对地下水控制要求较高。
2降水工作中的常见问题
（1）施工作业难度大。根据以往经验总结，地铁车站基坑降水施工过程中常见的两个难题如后。1.将换线部分车站建设成一个封闭的空间。2.车站深入距离太大。（2）容易发生突发情况。基坑降水处理是地铁工程建设过程中非常重要的一项内容，但地质条件存在一定的不确定性，每个施工阶段的降水施工难度也各不相同，想要保证整个施工过程中降水施工质量，就必须要提前预设可能会出现的各种突发状况，并做好提前防控。（3）技术不够先进。地铁车站基坑降水施工过程中需要解决两层地下水问题。1.包含有大量鹅卵石的水层，该层厚度比较大，水分不是太丰富。2.更深一层的地下水，相比较第一种而言，该层厚度减小了一些，但水分却增加了不少。由于地铁工程大多数路段都处于地下，所以需要解决地面上的建筑和设施问题，而此过程需要用到先进的现代化科学技术。（4）施工时间不充足。地铁工程施工周期一般都比较紧迫，而且需要投入大量的资金，为了填补城市的资金运营缺口就需要尽快完成施工投入运营，给施工企业带来了很大的压力，要求在保证施工质量基础之上尽快完工。
3工程概况
3.1车站概况
北太平庄站是北京地铁M19号，车站位于北三环中路和北太平庄路交叉路口处，车站沿北太平庄路南北向布置在路口北侧，12号线车站沿北三环中路东西向布置在北太平桥北侧，周边规划用地主要为居住用地、商业办公用地和绿地。
12号线北太平庄站沿北三环中路跨路口设置，车站为暗挖地下双层双柱三跨箱型框架结构，两端为矿山法区间。车站总长261.9m，车站底板埋深为30.52米，车站中心线处轨顶绝对标高为28.691米。
19号线北太平庄站沿北太平庄路路口北侧设置，车站为暗挖地下三层双柱三跨箱型框架结构，北端为矿山法区间，南段为盾构区间。车站总长247.4m，车站底板埋深为37.83米，车站中心里程处轨面埋深为35.5米。
M19号线车站设置2个出入口、4个安全出口、2组风亭及一处冷却塔。
M12号线车站设置3个出入口通道（2个地面亭，A口通道与19号线共用一个地面亭）、4个安全出口、2组风亭及1处冷却塔。
12号线车站两端区间均采用的矿山法施工，19号线车站北端区间均采用的矿山法施工，南段采用盾构法施工，车站提供盾构脱壳接收条件。
3.2地下管线情况
施工范围内存在大量市政管线，北三环中路和北太平庄路下方有上水、热力、电力、照明、市话、煤气、污水、雨水等管线，其中控制性的管线为北三环中路南侧沿北三环中路东西向敷设的4.4m×2.8m热力管线，沟内底距地面13.4m。北三环中路路北侧沿北三环中路东西向敷设2m×2.35m电力管线，沟内底距地面9.4m；沿北太平庄路南北向管线有热力3600×2500，埋深11.7m；电力2m×2.35m，埋深约9.4m；3m×2.7m上水管沟，埋深8.56m，均为影响车站埋深及附属设置的控制因素。其他大量市政管线沿北三环中路东西走向的控制性地下管线主要有：Φ500高压天然气管（埋深2.48m），Φ600上水管（埋深2.1m），Φ900雨水管（埋深2.3m），Φ400污水管（埋深4.6m)等。沿北太平庄路南北走向的控制性地下管线主要有：Φ1600上水管（埋深3.2m)，Φ400污水管（埋深4.6m)等。
3.3地下水情况
根据北京地铁19号线北太平庄站岩土工程详细勘察报告，地下水的赋存介质主要为圆砾、卵石及粉细层，地下水特征见表2。
层间潜水（三）普遍分布。该层地下水天然动态类型为渗入～迳流型，主要接受地下侧向迳流补给、越流及“天窗”补给为主，并以地下迳流、越流以及人工开采为主要排泄方式。其水位季节变化规律一般在5～7月份水位较低，在11月至来年3月水位较高，年变化幅度一般为2～3m。
层间潜水（四）普遍分布，其天然动态类型属渗入～迳流型。主要接受越流和地下侧向迳流补给，并以地下迳流、越流和人工开采为主要排泄方式。其动态比层间潜水（三）稍有滞后，当年最高水位出现在9～11月，最低水位出现在6～7月，年变幅约为1～2m。
层间潜水（三）及层间潜水（四）目前多不具有承压性，局部地段受地形起伏、隔水层底板岩性及标高变化其水位埋深和水位标高有所变化。
根据北京地铁19号线北太平庄站抽水试验及施工降水预测分析专题报告（勘察编号：2017勘察117），层间潜水（四）水位埋深29.04～29.91m，水位标高18.80～18.57m，渗透系数取值233.36～273.55m/d，平均值为251.96m/d。
4基坑降水施工具体应用
（1）钻孔。成孔作业难度较大，为避免质量问题，配备了BG旋式钻孔机，严格控制钻孔规格尤为关键，要求直径≥80cm，深度≥30cm，钻孔作业时密切关注实际施工情况，做好记录以便为后续的分析提供指导。（2）清孔。置入降水管的基本前提在于降水管道达到足够洁净、畅通的状态，因此清孔作业尤为关键。现阶段清孔作业所使用的方法较多，但最为简单且效果最佳的当属多次清洗与置换，将深基坑内残留的泥浆清理干净，为深基坑施工创造良好条件。（3）添加滤料。结束降水管安装作业后再添加滤料，人工作业的方式应用较为广泛，要求降水井周边都要填料，此后在滤料上覆盖黏土，通过压实的方式提升其密实性。（4）洗井。铺盖好滤料后，选择合适的时间段洗井，此举目的在于清理降水井底部残留的沉淀，以免对降水井的正常使用造成影响。洗井时，可设置多种清洗时间，检验清洗后的水，若达到清澈洁净的状态，表明洗井施工效果良好，可结束洗井作业。此外，要加强对降水井内水的抽检。
结束语
总而言之，随着科学技术水平和人们生活质量的不断提升，道路交通压力越来越大，这就需要修建地铁工程，而基坑降水又是地铁施工过程中必不可少的一项内容，我们应该加大对该项技术的研究力度，促使我国交通运输行业的快速发展。
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