中铁十局集团建筑工程有限公司
摘要：社会经济的快速发展使得城市交通拥挤问题越来越突出，修建地铁成为有效缓解城市交通的有效途径之一。由于地铁车站大多在人口密集、交通流量大的城市中心区修建，受城市交通、施工场地、周围环境的限制，采用一般地下工程施工技术施工难度较大。而盖挖逆作法在建筑物密度大、施工场地狭窄、地层结构复杂的施工环境中有很大的优越性。盖挖逆作法的这些优点为城市地铁的建设创造了很多有利的条件，被广泛应用于地铁车站建设，成为地铁建设中最重要和最基本的施工方法。
关键词：地铁车站；盖挖逆作法；施工技术
随着我国城市化进程的不断推进，城市轨道交通工程建设进入了新的发展阶段，轨道工程覆盖范围与通车里程不断增加，有效推动了城市交通运输建设水平的提升。地铁车站盖挖逆作法施工技术是城市轨道交通工程建设领域中的重要技术形式。文章以厦门火车站北广场地铁南站厅工程为例，分析了地铁车站盖挖逆作法施工技术的相关内容。
1 工程概况
本项目结合依托工程，对厦门火车站轨道交通土建预留工程南站厅盖挖逆作法施工技术进行研究。该工程位于厦门火车站北广场侧，为地下二层侧式站台车站。东西方向长124m，南北方向长83.2m，顶板距地面深度为2.8～3m。考虑到施工工期、质量和安全要求，在方案选择时，充分考虑以下几点：（1）方案的编制与实施，力求做到施工时整体结构要安全可靠，且造价经济合理；（2）确保周边建筑物安全：西侧约4.5m为梧村地下商业街1号出口、其外约34m为世贸商城；北侧与梧村地下商业街紧邻，距离梧村地下商业街围护结构仅0.8米，且北侧主体结构位于厦禾路正下方；东侧约5.0m为梧村地下商业街2号出口和BRT出入口；南侧为厦门火车站高架平台及站房。由于距离周边建筑物距离太近，且受管线迁改和交通疏解的影响，只能采用盖挖法施工。（3）占用地面时间短。南站厅位于厦门火车站北广场，是火车站旅客主要疏散场地，采用盖挖逆作法进行地下工程的施工，当顶板施工完成且强度达标后，就可以进行土方回填，恢复厦禾路交通和广场使用，大幅缩短施工期间对地面的占用时间，进而降低了因工程施工对地上生产生活活动的影响。
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平面布置图
2 地铁车站盖挖逆作法施工技术探析
2.1 钻孔桩施工技术
由于围护桩距离周边建筑物距离太近，采用冲击钻孔桩震动大，会造成周边建筑物损坏，而旋挖钻产生震动小、施工周期短等优点，故围护结构采用旋挖钻施工。
2.2 土方开挖
南站厅土层和近似土的岩层采用PC200挖掘机开挖，每循环开挖至设计标高处；岩层采用浅眼松动控制爆破和风镐配合，开挖过程中及时施做横向支撑及钢管柱临时支撑。
（1）顶板土石方挖运
顶板采用明挖法施工，分四期施工，其中四期与一二三期同时施工，待一期顶板强度达到100%，将二期管线迁移到一期顶板上，施工二期围护桩及工程桩，开挖2.2-4.65米。施工二期永久顶板，待顶板强度达到100%，回填覆土并恢复路面，厦禾路交通疏解至一期及二期顶板上。施工三期、四期围护桩及工程桩。施工三期顶板，待强度达到100%，回填覆土并恢复厦禾路交通。施工四期工程桩、四期顶板，待强度达到100%，安装龙门吊。
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顶板土方开挖分期示意图
（2）中板土石方挖运
中板土石方开挖采用盆式开挖，分三步开挖：第一步先通过预留坡道开挖至顶板下4.2米（标高-0.18）处，坡率为9.3%，采用挖机直接开挖。
开挖后断面图
第二步开挖-0.18米至-3.93米土方，采用分层开挖，每层不超过1.5米，并沿着基坑周边按照坡率9.3%预留坡道，用于开挖-3.93以下土方。
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开挖后断面图
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坡道平面位置图（阴影部分）
第三步采用地膜施做中板，阴影部分为施做中板，空白处为预留坡道。
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施工中板区域
第四步待中板强度达到设计值100%后开始开挖中板下土方，并施做锚索、普通砂浆锚杆，开挖至基底。
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开挖后剖面图
（3）底板土石方挖运
底板土石方采用顶板预留的两个施工孔洞采用龙门吊垂直运输。
预留口平面位置如下图：
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顶板垂直运输预留孔洞
2.3主体结构施工
2.3.1设计参数
主体结构包括顶板、中板、底板和边墙，同时顶板、中板作为两道支撑。
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横断面示意图
2.3.2顶板施工
待冠梁强度达到80%后，土方开挖2.2-4.65米，施做地模，浇筑顶板。
（1）土膜施工
车站顶板采用土模法施工，即先土方开挖至板、梁底面设计标高以上10cm位置，人工清底至土模底面所需标高位置，并对基底进行找平、夯实，确保基底压实度大于95%，然后浇注10cmC20细石混凝土、整平，待砼达到一定强度后在其表面铺设一层铁皮，形成土模，即可在其上施作板、梁结构。
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土模结构布置图
1）开挖及基底处理
土方开挖至板、梁以上10cm处，人工清底至土模底所需标高（土模厚度）。
2）测量放线
施作土模前，首先按设计图纸测量放线，精确测量出顶板、钢管柱梁、底纵、横梁、各种预留口、边墙施工缝位置和标高。
3）浇注细石混凝土
采用横向分块施工，待模板安装、固定后，浇注10cmC20细石混凝土，要求整平、抹光，确保混凝土表面平顺、光洁。待混泥土凝固后铺设铁皮。
4）钢筋绑扎
钢筋绑时应保护好铁皮，严禁破坏铁皮，一旦破坏应及时采用透明宽胶带重新连接，以防浇筑混凝土时浆液流入铁皮下造成拆模困难，影响混凝土外观质量。
5）混凝土浇筑及养护
混凝土浇筑时应安排专人负责看管铁皮，如有移动、错位应采用射钉等方法固定，振捣时不可直接将振捣器作用在土模和铁皮上。
2.3.3中板施工
开挖至中板，采用地膜浇筑中板。中板与围护桩采用吊筋连接。
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中板与围护桩节点连接大样
2.3.4底板施工
底板直接浇筑垫层施工。
2.3.5边墙施工方案
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侧墙施工剖面图
侧墙采用顺做法施工，利用钢模板、较大的钢管排架顶托固定模版的方法施工。没有贯穿混凝土的对拉螺栓，大大减少了渗漏水的几率。由于混凝土收缩、下沉等原因，两者之间的施工缝易于产生微裂缝而难以密实，侧墙上端水平施工缝存在不易填充密实的情况，可以通过预留三角槽而后剔除加预留注浆孔来解决，混凝土采用无收缩混凝土。
（1）单侧支模体系的组成
侧墙模板采用单侧支模，主要是利用型钢三角桁架和预埋件，作为模板的支撑系统，将模板固定牢固。
侧墙模板支撑体系由钢模板、三角钢支架、预埋地锚、手拉葫芦、竖向锚固螺杆、阴角转角模、调节支撑构成。
钢模板尺寸为5.4m*1.5m，由竖楞（10#单槽钢100mm×48mm×5.3mm，间距25cm），横向背楞（12双拼槽钢1200mm×530mm×5.50mm）和专用连接件组成，钢模板板面为5mm钢板，在竖楞上两侧对称设置两个吊钩。两块模板之间采用芯带连接，用芯带销固定，从而保证模板的整体性，使模板受力更加合理、可靠。模板为装卸式，拼装方便，在一定范围和程度上能拼装成各种大小的模板。
三角支架高度为5.45m、1.15m两种，由15#双拼槽钢主楞、10#槽钢斜撑组成。
（2）模板及支架安装
1）预埋件部分安装
底板浇筑预埋U型地锚，角度为45度，地锚长度为85cm。现场埋件预埋时要求拉通线，保证埋件在同一条直线上。预埋地锚相应部位增加附加钢筋。
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3.2.2模板及单侧支架安装
安装流程：钢筋绑扎并验收后→弹外墙边线→合外墙模板→单侧支架吊装到位→安装单侧支架→安装加强钢管（单侧支架斜撑部位的附加钢管，现场自备）→安装锚拉系统→调节支架垂直度→安装上操作平台→再紧固检查一次埋件系统→验收合格后砼浇筑
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单侧支架相互之间的距离为700 mm-800mm。支架中部用施工常用的φ48钢管连接形成整体。
调节单侧支架后支座，直至模板面板上口向墙内倾约5mm因为单侧支架受力后，模板将略向后倾。
最后再紧固并检查一次埋件受力系统，确保砼浇筑时，模板下口不会漏浆。
综上所述，目前，对于地铁车站盖挖逆作法施工技术的认识主要建立在对一些工程经验的总结，其理论分析还不够成熟，使得盖挖逆作法相关的研究工作开展得相当有限。随着施工机械设备、工艺以及施工管理的不断更新与进步，虽然深基坑盖挖逆作法施工技术水平有了大幅度提高，但是进一步研发有针对性、便于操作性、经济实用型的机械设备，加强施工工艺优化创新等仍是未来发展的重点。
参考文献：
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