地铁车站盖挖逆作法施工技术应用

地铁车站盖挖逆作法施工技术应用

贺瑞峰

中铁十局集团城建工程有限公司 山东省济南市 250000

摘要：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。文章以厦门火车站轨道交通土建预留工程为例，总结了地铁车站盖挖逆作法施工技术的相关内容。

关键词：地铁车站；盖挖逆作法；施工技术

1 工程概况

厦门火车站轨道交通土建预留工程地铁南站厅位于厦门火车站北广场,地下二层车站。东西方向长124m，南北方向长83.2m，顶板埋深2.8m，底板埋深21.43米。基坑支护采用Φ1000间距1300钻孔桩围护，顶板及中板兼用围护结构的第一、二道支撑，顶板及中板采用中间立柱进行支撑。

图1：南站厅断面图

2方案比选

（1）地铁与周边建筑物关系:西侧约4.5m为梧村地下商业街1号出口，距离34m处为100米高世贸商城；北侧与地下商业街紧邻，距离地下商业街围护结构仅0.8米，且北侧结构上方为厦禾路；东侧约5m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。地面空间不足无法进行放坡开挖。

（2）交通情况：地铁北侧上方为厦门市重要交通道路，该道路无法封闭及疏解到地铁施工范围外区域，只能在地铁施工范围内进行交通疏解，地面需尽快恢复无法进行明式开挖。

图2：平面布置图

（3）施工占用地面时间：地铁南站厅位于厦门火车站北广场，北广场是火车站旅客主要疏散场地，需尽快恢复地面供旅客通行及作为施工场地使用。地面需尽快恢复无法进行明挖开挖。

综合以上因素，利用盖挖逆作法有着占用地面空间少、占用地面时间短、对基坑支护强等的优点，本地铁南站厅采用盖挖逆作法施工。

3 地铁车站盖挖逆作法施工技术研究

总体施工工艺为：围护结构及中间立柱施工→开挖顶板土方→施作顶板→开挖中板以上土方→施作中板→开挖底板以上土方→施作底板→施作侧墙

3.1 围护结构及中间立柱施工

图3：围护结构及中间立柱施工

（1）围护桩：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）中间立柱：中间立柱采用Φ800钢管柱，钢管柱立放于桩基础上。

3.2 土方开挖

土层采用PC200挖掘机开挖；岩层采用浅眼松动控制爆破和风镐配合。

（1）顶板部位土石方挖运

顶板埋深2.8米，分四期施工，其中四期与一二三期同时施工，施工一期顶板，将二期管线迁移到一期顶板上。施工二期顶板，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。施工三期顶板，回填覆土并恢复厦禾路交通。施工四期顶板，安装龙门吊。

图4：顶板土方开挖分期示意图 图5：顶板施工完后示意图

（2）中板以上土石方挖运

中板土石方开挖采用顶板预留坡道分层开挖，每层不超过1.5米。

图6：开挖坡道平面位置 图7：中板完成后断面图

图8：开挖坡道断面图

开 挖完成后采用地膜施做中板，阴影部分为施做中板，空白处为预留坡道。

图9：施工中板区域

（3）底板以上土石方挖运

底板中部土石方采用预留坡道开挖至基底。剩余坡道部分土方采用龙门吊垂直运输。开挖完成后施作底板。

图10：底板完成后断面图

3.3主体结构施工

3.3.1结构参数

主体结构包括顶板、中板、底板和侧墙，顶板、中板同时作为第一、第二道支撑。

3.3.2顶板结构施工

（1）土膜施工

车站顶板采用地模法施工，即土方开挖至板、梁底面设计标高以上10cm位置，人工清底至地膜底面所需标高位置，并对基底进行找平、夯实，确保基底压实度大于95%，然后浇注10cm厚C20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，形成地膜，即可在其上施作板、梁结构。

图11：地膜结构布置图

1）开挖及基底处理

土方开挖至板、梁以上10cm处，人工清底至地膜底所需标高（地膜厚度）。

2）测量放线

施作地膜前，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10cm厚C20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

钢筋绑扎时应保护好铁皮，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地膜和铁皮上。

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。

图12：中板与围护桩节点连接大样

3.3.4底板施工

底板直接浇筑垫层后施工。

3.3.5边墙施工方案

先施工底板至中板侧墙后施工中板至顶板侧墙，侧墙利用钢模板和较大的钢管排架顶托固定模版的方法施工。改支撑体系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

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。

图13：第一步预埋地锚

3.2.2模板及单侧支架安装

安装流程：钢筋绑扎→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→安装锚拉系统→调节支架垂直度→安装上操作平台→验收合格后砼浇筑。

图14：第二步支设模板及临时斜撑 图15：第三步立单侧支架

图16：第四步安装支架锚固系统 图17：第五步调节模板垂直度并支设喇叭口

单侧支架相互之间的距离为700mm-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。

4结束语

本地铁车站成功运用了盖挖逆作法，解决了场地受限、快速恢复地面、基坑支护安全的难题，使得工程顺利完成，取得了较好的社会和经济效益，具有施工借鉴价值。

参考文献：

[1] 许宏超.合肥市大东门地铁车站盖挖逆作法施工关键技术应用[D].2016.

[2] 凌展翔.浅论“逆作法”施工的原理与优缺点[J].广东建材.2007

[3] 石震东.逆作法工程中主要施工节点的处理[J].建筑施工.2006