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简述地铁车站盖挖逆作法施工技术

发表时间：2020/11/23 来源：《基层建设》2020年第22期作者：刘金勇

[导读] 摘要：随着我国交通行业的高速发展，越来越多的城市开始地铁工程的建设与发展。

        广州建筑工程监理有限公司广东广州 510000
        摘要：随着我国交通行业的高速发展，越来越多的城市开始地铁工程的建设与发展。在地铁车站的施工建设过程中，盖挖逆作法是一种应用非常广泛的施工方法，因其施工不受周边工程及外在天气的影响，因此深受人们的青睐。不过由于盖挖逆作法施工过程中需要应用到的施工材料较多、施工工序较为复杂，因此需要做好相应的施工技术要点与管理工作，以确保地铁车站的施工具有更高的质量保证。
        关键词：地铁车站；盖挖逆作法；施工技术；质量
        一、工程概括
        某地铁车站为典型的地下两层双柱三跨箱形结构，车站总长为176m，车站标准段宽度为 25~26m，端头井扩大端宽度为 26~28m，基坑最大开挖深度为 23m。该车站周边环境较为复杂，西侧是立交桥，桥基和基坑之间的距离为 7.03~11.35m；北侧为地上 6 层的住宅楼，与基坑之间的距离为 35m；南侧是变电所，距离基坑 45m；东侧是市政管线，距离基坑 18m。车站底板主要位于粉土层中，地质条件一般。该车站基坑的安全等级为一级，围护结构采用厚度为 1000mm 的地下连续墙，主体结构侧墙和地下连续墙形成叠合结构。标准段墙体深度为37.5m，端头井扩大端的墙体深度为 51.3m。墙体外侧采用 CSM 墙，其厚度为 800mm，墙深为坑底以下 10m。墙体外侧与立交桥相邻的一侧采用 SMW 桩进行隔离，其直径为 850mm，桩深为坑底以下4m。
        该车站在最初的设计方案中，采用的是明挖顺作法进行施工，基坑竖向布设四道支撑。由于该车站所处环境复杂且采用明挖法施工地面交通疏解难道大，故将车站明挖顺做法调整为盖挖逆作法进行施工，由地下连续墙实现挡土和隔水，顶板与中板作为连续墙的支撑体系，不再设置临时支撑，顶板以上浅部开挖通过内插型钢实现挡土，对周围环境予以有效保护，最后通过桩、柱、顶板之间的永久性结合，抵抗施工过程中各类上部结构及施工产生的荷载。
        二、地铁车站盖挖逆作法施工技术要点
        2.1施工步骤
        盖挖逆作法的施工步骤可归纳为：一柱、二盖、三板、四墙、五底。
        一柱：在地面向下做基坑的围护结构和中间桩柱（通常围护结构仅做到顶板搭接处，其余部分用便于拆除的临时挡土结构围护），同时施作结构钢管柱（或混凝土柱）。
        二盖：将盖板置于边桩和中柱之上。为了使边桩连成一体，边桩上设冠梁。这里盖板的概念，实际上是由周边梁结构和柱上纵横梁结构及盖板结构均置于地膜之上（此时结构已倒挂于桩柱上）而组成的
        梁板结构。
        三板：开挖负一层土方后，施作中隔板地膜，在地膜上绑扎中隔板钢筋（梁板结构），浇注中隔板混凝土。
        四墙：用不带动力的移动式边墙支架逐层浇筑边墙混凝土。
        五底：在完成负一层土方、中板、边墙后施作车站的负二层土方、底板及边墙。
        2.2稳固围护结构
        地铁车站施工工作内容繁多，任何一个环节出错都会导致施工质量不合格不达标。因此，在实际的施工过程中应提高对盖挖逆作法的重视程度，并高度重视运用盖挖逆作法，施工人员在应用之前，稳固围护结构，加固地铁车站周围的墙体和地层，防止出现地基变形和沉降现象，确保围护结构稳定，才能依照顺序，在受力不均匀的地方安装钢筋，启动支撑的作用，预防盖挖之处塌陷，有效提高整体结构的稳固性，并增强其承载力，避免因受外力的影响而降低牢固性。由此说明，在运用盖挖逆作法时，应先稳固围护结构和深挖地方，确保盖挖逆作法施工过程中整体质量完好，以及车站结构稳固。同时，施工时应注意盖挖逆作的顺序和要点，保证围护结构和施工质量符合要求、达标，促进地铁建设收取更多的经济效益。

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        2.3钢支撑施工
        （1）钢支撑体系
        依据开挖的深度，基坑内支撑要在纵向安排3层或4层的支撑系统，地下施工围护支撑的临时路面支撑结构的顶部要和风道形成斜向支撑。支撑系统内部进行加固连接时要采用工字钢腰梁，增强其支撑力。钢支撑体系中钢管之间的连接要用法兰，2个法兰之间钢管的长短应依据地铁车站具体的施工要求来设计，钢管要一端固定不动，另一端可动。如果遇到长度较大的钢管，则要采用较短的钢管与之相配合，形成共同的支撑体系，以增强其承载能力。
        （2）提升系统
        为了提高钢支撑系统架设和拆卸的速度、增强安全保障，要设置相应的提升系统。地铁车站提升系统通常应设置在钢托座支撑架上，并在基坑围护桩的冠梁上进行固定。提升系统架设完成后，要保证电动葫芦的正常运行，以确保提升系统获得稳定的动力来源。
        （3）钢支撑架设
        在架设地铁车站钢支撑系统时，要在充分考虑到其自重的情况下，科学合理地选择架设的具体位置、架设的时间段以及应力水平，从而确保地铁车站基坑施工过程中的整体平稳性和安全性。钢支撑系统的架设不会与挖方施工相冲突，当挖方进行到支撑位置下方50 cm 位置时，钢支撑系统就要根据基坑的稳定性和安全性要求进行预应力的施压，完成提前支护，从而有效降低围护结构的变形。
        2.4主体结构施工
        主体结构的施工应该随着基坑的开挖同步进行，主体结构施工包括顶板施工、隔板施工、底板施工、中板施工和侧墙施工。主体结构的钢筋采用机械连接和焊接的方式，主体结构混凝土采用预拌商品混凝土，并由相应的设备送入混凝土模具中，再由以人工振捣为主，附着式振捣器为辅的振捣方式进行制备。顶板施工过程中，混凝土浇筑方向由两侧向中部浇筑；顶板在施工时，应该对其整个梁体进行预先浇筑，当浇筑平面到达顶板面时，再一同进行浇筑施工；顶板底模采用 C35 混凝土，模板用木胶板，满堂脚手架支撑体系，侧墙浇至顶板下 50cm 处，插入式振捣器捣固；顶板的板面应经过充分的压实工艺处理。中板施工过程中，混凝土浇筑方向由两侧向中部浇筑；中板浇筑时从下部开始浇筑，浇筑平面与中板平行时采用同步浇筑的施工方法进行浇筑。中板底模采用 C35 混凝土，模板用木胶板，满堂脚手架支撑体系，侧墙浇至中板下 30cm 处，插入式振捣器捣固。
        2.5基坑降水施工技术
        由于地铁车站位于地面以下，因此做好基坑的降水施工就显得格外重要。一般在对基坑进行降水施工时，往往会采用降水管井的施工方法，该施工方法的应用需要严格按照相应的施工设计图纸进行，对于可能会按照降水管的地点，需要运用相关的测量仪器来进行标注，在标注完成之后需要应用人工开挖的方式来对井口实施浅部开挖，然后再将井口的护筒进行合理地放置、安装。为了保证降水管井安装的稳定性，需要放置好降水管井的井口护筒后，使用钻机在开挖的地点进行钻孔操作，并且需要保证所钻孔的深度需要达到相应的设计标准，然后再利用砂垫层对井底进行填充，而且还需要保证降水管井的井壁与井管之间需要设置有过滤砂层，最后再安装好相应的电路。完成这一系列的施工操作后，需要先进行抽水试验，只有当试验符合相应的规范和标准之后才能正式开始抽水工作，等到整个抽水工作顺利完成后，才能将管道抽拔出来，然后再进行封井操作。由于在整个基坑降水施工操作的过程中，需要经常使用到相关的降水设备，因此对于管井的设置，需要确保其井口的高度高于地面至少半米以上，以防
        地面上的水出现回灌。对于降水管井的井壁需要应用沙石预制混凝土材料，并且保证所设置的降水井的井管直径为 350mm，将其长度控制在 2m 左右。
        三、结束语
        综上所述，随着我国城市化进程的高度发展，对于地铁车站的依赖程度将会越来越高，地铁将会成为未来人们出行的主要交通方式，因此加大对地铁车站盖挖逆作法的研究具有重大的意义。不过由于地铁车站盖挖逆作法的施工是一项系统性的工作，需要相关人员精准掌握盖挖逆作施工的要点，严格按照相应的规范和标准来进行施工，最终为提高地铁车站的施工建设质量保驾护航。
        参考文献：
        [1]地铁车站盖挖逆作施工安全风险分析与控制研究[D].张宝森.中国矿业大学 2016
        [2]施工工艺对地铁车站与下穿式立交桥一体化结构影响研究[D].刘创.安徽建筑大学 2016
        [3]地铁车站盖挖逆作法施工技术研究[J].牛纪波. 交通世界.2018（Z2）
        [4]浅析地铁车站盖挖逆作法施工技术[J].喻伯良. 智能城市.2018（22）