浅析地铁车站暗挖拱盖法施工技术要点

浅析地铁车站暗挖拱盖法施工技术要点

冯徐兵

中铁隧道局集团建设有限公司   广东佛山  528000

摘要：地铁车站施工所面临的施工环境极为复杂，对暗挖施工技术的应用提出了一定的要求。拱盖法施工技术作为新型的施工技术，其能够利用围岩自身的承重能力，有效应对复杂地层条件，尤其是针对上软下硬的地层，能显著提高暗挖施工效率，降低暗挖施工成本，解决了传统施工工法与临时支撑之间的矛盾，为地铁车站施工提供可靠的技术支持。本文主要围绕地铁车站施工中的暗挖拱盖法施工技术展开论述，首先分析了拱盖法施工的原理，而后就其中技术要点展开分析，旨在为地铁车站暗挖拱盖法施工提供一定的参考作用。

关键词：地铁车站；暗挖拱盖法；施工技术；技术要点

现阶段，随着城市现代化建设进程的不断加快，城市交通所面临的压力也持续增加，地铁作为一种地下交通工具，也受到社会的普遍欢迎。地铁车站作为地铁交通体系的重要组成部分，在实际的施工中受到多方面因素的影响作用，使得其施工效率与质量难以保证。暗挖拱盖法施工技术通过对以往施工经验的总结，有效的解决了传统施工模式下的一些弊端，使得其能够更为精确的掌握施工过程中的关键环节和风险点，从而形成可靠的暗挖施工方案，为地铁车站施工活动的进行提供技术支持，确保施工过程的可靠性和安全性。

1.地铁车站暗挖拱盖法施工概述

暗挖拱盖法属于一种新型的地铁车站开挖办法，是基于以往浅埋暗挖和盖挖施工办法所发展而来的，针对上软下硬的地质条件，有着良好的应用效果。暗挖拱盖法的关键在于形成由拱顶到拱脚的整体性支护体系，以此来应对开挖后上部岩层的压力，从而在有保护的情况下，进行地铁车站的开挖施工。相较于PBA工法而言，拱盖法利用小导洞的方式调整支护结构，借助于大拱脚来对PBA工法中的边桩进行替代，从而充分发挥下层围岩的自承能力，在扣拱的防护下，完成主体结构的施工。暗挖拱盖法施工技术解决了以往传统开挖与支护之间的矛盾，对传统支护结构的需求大大减少，降低了地铁车站施工成本，并提高了施工效率。暗挖拱盖法技术优势十分明显，其施工活动对地层扰动较小，工序也比较少，只要形成稳定的拱盖，即可大规模开展暗挖作业，有助于提高施工效率。

2.地铁车站暗挖拱盖法施工技术要点

2.1大拱脚施工

大拱脚属于暗挖拱盖法施工中的关键施工内容，上部拱部均需要通过大拱脚来将荷载传递给稳定围岩，其施工质量与整个拱盖结构的安全性和稳定性密切相关。大拱脚施工的核心在于将拱脚的面积进行扩展，以顺利将拱盖上部荷载均匀的传递给支撑围岩上。一般通过钢筋混凝土结构在大拱脚下部进行冠梁的施工，来起到荷载均匀传递的作用，这一部分施工内容极为关键，需要对施工区域进行详细的地质勘察，了解地层分布和岩性特征，从而对混凝土浇筑等相关工艺进行确定，确保大拱脚强度和耐久性满足相关要求。在实际开展大拱脚的施工过程中，应当注意严格控制拱脚尺寸和参数符合设计要求，同时做好支护措施，以保证拱脚未形成强度之前，避免受到破坏[1]。

2.2初支扣拱施工

初支扣拱属于地铁暗挖拱盖施工中极为关键的一个环节，即在开挖施工初期支护措施的过程中，设置仰拱以形成闭合环，提高稳定性和施工安全性。初支扣拱施工中，需要根据设计要求和地质情况，形成详细的方案，这包括初支扣拱支撑形式、支撑点等内容的确定。施工前，需要先对两个导洞的初期支护结构实施加固，以确保满足初支扣拱施工的需要，保证施工的安全性。为保证后期扣拱的安装效果，需要在前期做好预埋件垂直度和水平度的调整，并进行固定，确保其在施工期间不会出现移动和位移现象，以促使扣拱隔栅能够与预埋件顺利连接，提高施工效果[2]。

2.3二衬扣拱施工

初支扣拱施工完成后，即进入到二衬扣拱施工环节。在这一环节中，施工人员需要根据施工现场的实际施工条件，从车站中间位置逐步向两端后退，并将前期导洞内所作的初期支护结构，予以分段地凿除，并实施二次衬砌施工。这一过程中需要确保拱盖结构的稳定性，并注意凿除长度的控制，每段长度不得超过一个柱跨，同时要注意两侧凿除作业的同步进行。为进一步保证施工效率，实际施工中一般采用机械提高施工效率，使用自行液压模板台车实施二次衬砌。二衬扣拱安装完成后，需要进一步采取措施进行加固，以提高支撑结构的稳定性和可靠性[3]。

2.4钢管柱施工

钢管柱起到非常重要的支撑作用，一般在根据设计要求确定钢管柱位置后，即将底板混凝土进行凿出，通过人工挖孔的办法，为钢管柱的安装提供基本的条件。钢管柱安装的重点在于对地脚螺栓预埋的精度进行控制，借助于定位法兰对预埋位置实施准确定位。定位法兰在加工厂即与钢管柱底部法兰一同加工，保证钢管柱的安装质量。底部纵梁混凝土浇筑完成后，对地脚螺栓的安装位置进行进一步的复核，以避免其发生偏移，在混凝土强度成长至50%时，即可将定位法兰拆除。钢管柱采用吊装的方式进行安装，由人工使用手动葫芦帮助钢管柱就位，促使钢管柱底部的螺栓孔和预埋螺栓准确对齐，检查钢管柱垂直度符合要求后，方可对钢管柱进行紧固，以防止钢管柱偏心的问题

[4]。

2.5钻爆法施工

钻爆法是地铁暗挖施工中的一种重要办法，其通过爆破的方式来对岩层进行开挖，有助于提高施工效率。但需要注意的是，钻爆施工可能会对初期支护结构和钢管柱形成扰动，影响施工安全。特别是暗挖施工断面大，风化岩层不稳定性较强，对钻爆施工技术的应用提出了一定的要求。城市环境下，考虑到附近建筑物和管线埋置，钻爆施工容易产生一定的破坏作用，需要在应用中权衡安全性和施工效率，以保证钻爆技术应用效果。

实际开展钻爆施工的过程中，应当注意首先进行地质勘察，了解地层情况，以确定爆破设计参数，控制爆破效果，降低爆破对围岩的扰动。钻爆施工采用分台阶微差减震的控制办法，对爆破过程实施控制，以实现科学爆破，控制破坏性。冠梁墙下200cm范围内，通常使用松动爆破策略，通过准确计算岩石破裂力学参数，来控制爆炸促使岩石发生裂纹和破碎，而不产生飞掷情况，可有效控制爆破破坏性[5]。导洞、边墙及初期支护结构周围，宜进行减震孔眼的设置，利用水压爆破保证爆破效果。炮眼参数控制中，一般控制炮眼方向与岩层纹理相互垂直，并于水平岩面呈现一定夹角，控制在60°左右。为进一步提高爆破施工效果，一般控制掏槽眼的深度超出辅助孔约30-40公分的距离，外部轮廓线周边孔距应处于35-50公分左右，以进一步控制爆破效果，避免扰动冠梁下部围岩结构。爆破开挖不到位的，可利用人工的办法将其修整到位，提高暗挖施工效果。

结束语：

综上所述，随着现代化城市交通网络的不断完善，地铁车站作为地铁交通体系的重要组成部分，对其施工技术的开展研究，就显得尤为关键。暗挖拱盖法作为地铁车站施工中的一种重要办法，掌握相关技术要点，有助于确保施工安全，提高施工效率。实际采用暗挖拱盖法开展施工时，应注意大拱脚施工、扣拱施工、钢管柱施工、钻爆法施工等环节的技术要点控制，以确保地铁车站的施工质量。

参考文献：

[1]姚文龙. 复杂环境下拱盖法施工地铁车站的关键技术要点[J]. 企业科技与发展, 2022, (12): 125-127.

[2]李晓兵, 常淑芬. 暗挖地铁车站拱盖法关键施工技术初探[J]. 建筑技术开发, 2020, 47 (20): 20-21.

[3]肖志平. 暗挖地铁车站拱盖法关键施工技术分析[J]. 佳木斯职业学院学报, 2020, 36 (04): 192-193.

[4]李赵九. 拱盖法暗挖地铁车站主体与附属结构支护体系转换施工技术研究[J]. 现代隧道技术, 2019, 56 (S2): 638-646.

[5]张斌. 基于"拱盖法"理念的大断面暗挖地铁车站CD法开挖施工技术. 天津市, 中铁十八局集团有限公司, 2015-10-28.