（中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，陜西 西安 266034）

拱蓋法在地鐵站施工中的應(yīng)用

李海龍

（中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，陜西 西安 266034）

本文以提高地鐵建設(shè)進(jìn)度為目標(biāo)，進(jìn)行深入思考和探索，結(jié)合實(shí)際的施工情況對(duì)地鐵建設(shè)中使用的拱蓋法工藝進(jìn)行了簡(jiǎn)要的描述和討論。

地鐵站；施工；拱蓋法；應(yīng)用

隨著施工水平的提高，各項(xiàng)施工工藝也在推陳出新，在地鐵的建設(shè)中拱蓋法工藝是施工中的新型工藝，從字面上理解拱蓋法即拱同蓋的結(jié)合，是在地鐵站的施工中扣拱施工以及蓋挖法施工的基礎(chǔ)上綜合出的一種新型工藝，主要被應(yīng)用在一些采用暗挖鉆爆法建設(shè)的地鐵站中。文章著重對(duì)施工中該工藝的應(yīng)用進(jìn)行一些敘述。

一、拱蓋法工藝步驟

1 主體冠梁施工、主體導(dǎo)洞施工

對(duì)兩個(gè)主體導(dǎo)洞進(jìn)行開(kāi)挖，并進(jìn)行初期的支護(hù)，保證導(dǎo)洞之間錯(cuò)開(kāi)距離大于五米。在導(dǎo)洞外側(cè)搭設(shè)鎖腳錨桿以及砂漿錨桿對(duì)大拱腳圍巖進(jìn)行加固。在導(dǎo)洞被貫通后進(jìn)行冠梁施工。

2 初支扣拱的施工

對(duì)另外兩個(gè)主體導(dǎo)洞進(jìn)行同時(shí)開(kāi)挖，作為地鐵站第一層的初支扣拱，該兩個(gè)導(dǎo)洞之間的距離應(yīng)當(dāng)保證在30米左右。對(duì)上述步驟1中的主體導(dǎo)洞空余部分采用素砼進(jìn)行回填。之后用作第二層的初期支護(hù)。并對(duì)第二層的初期支護(hù)進(jìn)行臨時(shí)的二襯充當(dāng)，對(duì)整體拱的強(qiáng)度進(jìn)行加強(qiáng)。

3 土方的開(kāi)挖以及錨索施工

對(duì)臨時(shí)支撐進(jìn)行拆除，并進(jìn)行分層開(kāi)挖，在開(kāi)挖的同時(shí)對(duì)側(cè)墻預(yù)應(yīng)力進(jìn)行錨索施工，用以提高冠梁下的巖層穩(wěn)定性。同時(shí)采用松動(dòng)爆破的方式在側(cè)墻進(jìn)行施工，保證巖體完整。

4 二襯施工

首先對(duì)車站的部分邊墻的砼結(jié)構(gòu)以及底板二襯砼進(jìn)行施工，其次對(duì)主體側(cè)墻的二襯砼進(jìn)行施工，最后對(duì)中板以及中柱進(jìn)行施工。

5 主體二襯的扣拱施工

對(duì)拱頂?shù)亩r砼結(jié)構(gòu)進(jìn)行分段施工，將車站主體建設(shè)完工，通過(guò)對(duì)拱頂二襯砼施工過(guò)程中中板支架的保留，對(duì)中板承載力進(jìn)行加強(qiáng)。

二、工藝控制重點(diǎn)

1 市區(qū)爆破控制。爆破操作主要是在失去中的暗挖鉆爆施工操作，在施工中應(yīng)當(dāng)事先進(jìn)行管理，并對(duì)注漿進(jìn)行嚴(yán)格控制，遵循事先預(yù)報(bào)的管理原則，保證進(jìn)尺短、封閉快、支護(hù)強(qiáng)以及爆破弱的技術(shù)原則。通過(guò)微震控制對(duì)爆破進(jìn)行嚴(yán)格的控制，在爆破中使用毫秒雷管、低速炸藥跳段使用，通過(guò)對(duì)單段起爆藥量最大值進(jìn)行控制，用以對(duì)爆破振動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行降低，從而減少由于暗挖鉆爆施工對(duì)施工環(huán)境周圍的影響。通過(guò)拋擲爆破對(duì)核心掏槽采用綜合爆破技術(shù)進(jìn)行控制，用以減少爆破對(duì)施工段周圍巖層的影響，使得巖層能夠保持其自身的穩(wěn)定性，從而有效減少地表沉降，對(duì)車站圍巖的超挖、欠挖進(jìn)行控制，使得產(chǎn)站輪廓成型良好。

2 對(duì)地面監(jiān)控測(cè)量的進(jìn)行控制加強(qiáng)，對(duì)側(cè)墻的收斂以及拱頂?shù)某两党潭冗M(jìn)行觀測(cè)。上述活動(dòng)的意義和目的在于將實(shí)際的數(shù)據(jù)以及情況同預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)情況進(jìn)行分析比較，判斷施工參數(shù)以及上一步工藝能否達(dá)到施工的預(yù)期要求以及是否符合施工參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)下一步施工的工藝、進(jìn)度控制，保證施工的信息化切實(shí)實(shí)現(xiàn)；通過(guò)監(jiān)測(cè)對(duì)開(kāi)挖工程周圍建筑以及管線和道路的運(yùn)行進(jìn)行保障。

3 對(duì)冠梁下的巖層穩(wěn)定性予以控制，并注意開(kāi)挖時(shí)對(duì)車站主體土方進(jìn)行分層開(kāi)挖。保證在開(kāi)挖的過(guò)程中冠梁以下的巖層保持穩(wěn)定，側(cè)墻的施工主要通過(guò)松動(dòng)爆破的方式進(jìn)行，用以確保側(cè)墻巖體適中具有完整性。另外，需要對(duì)頁(yè)巖有可能出現(xiàn)的裂隙和滑移進(jìn)行和足以，避免該類由于結(jié)構(gòu)層理角度問(wèn)題出現(xiàn)的破壞穩(wěn)定性的現(xiàn)象。在對(duì)土方進(jìn)行開(kāi)挖過(guò)程中對(duì)側(cè)墻進(jìn)行錨索以及錨桿施工，用以提高巖體穩(wěn)定性。

三、適用范圍以及技術(shù)對(duì)比

1 拱蓋法的適用范圍

一般采用拱蓋法進(jìn)行建設(shè)的地鐵站其圍巖等級(jí)均超過(guò)四級(jí)，并且地質(zhì)條件良好，多用于市內(nèi)主干道的建設(shè)，該類車站不允許采用明挖施工以及蓋挖施工。而常用的側(cè)洞法、PBA法以及中洞法則被應(yīng)用在土質(zhì)層以及軟巖層。

2 優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)

側(cè)洞法、PBA法以及中洞法是車站建設(shè)中常用的暗挖施工工藝，并且以上三種方式都成功的應(yīng)用到了施工建設(shè)中。但是具有優(yōu)勢(shì)的同時(shí)三種方式都有不可避免的缺陷，首先，中洞法首先需要建立起相應(yīng)的支撐體系，后進(jìn)行側(cè)洞的施工。而側(cè)洞法則是首先做兩個(gè)側(cè)洞，后進(jìn)行中洞的施工。而PBA法則是通過(guò)小導(dǎo)洞形成樁梁結(jié)構(gòu)，進(jìn)行傳力。

以上三種方法具有缺陷及不足之處：首先，導(dǎo)洞較多，這就導(dǎo)致工序復(fù)雜，多次的爆破處理也會(huì)對(duì)地層造成過(guò)多的擾動(dòng)；其次，復(fù)雜的支護(hù)導(dǎo)致了后期需要進(jìn)行初支的拆除，導(dǎo)致了過(guò)多的廢棄工程；第三，由于導(dǎo)洞過(guò)多造成導(dǎo)洞間的連接點(diǎn)數(shù)量過(guò)多，因此支護(hù)體系強(qiáng)度較弱；第四，成本過(guò)大、浪費(fèi)過(guò)多，且工程進(jìn)度推進(jìn)過(guò)慢；最后，在PBA法中，圍護(hù)樁在垂直度上很難予以保證。拱蓋法施工工藝在地鐵站建設(shè)施工中具有其他施工工藝所不具備的優(yōu)勢(shì)，首先拱蓋法所需導(dǎo)洞較少，因此就簡(jiǎn)化了施工的供需，并有效減少了爆破的次數(shù)，而爆破次數(shù)的減少有效降低了擾動(dòng)次數(shù)。其次，拱蓋法施工所采用的支護(hù)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，不會(huì)拆除過(guò)多的初期支護(hù)，使得廢棄工程量大大降低。再者，有效減少了導(dǎo)洞同導(dǎo)洞之間的連接點(diǎn)，使得支護(hù)體系有了一定的保證。第四，形成拱蓋后，可以適當(dāng)?shù)膶?duì)作業(yè)面積予以擴(kuò)大，通過(guò)作業(yè)面積的擴(kuò)大對(duì)工程效率予以提高，從而有效縮短工期。第五，無(wú)需對(duì)地鐵站建設(shè)中遇到的風(fēng)化板巖圍巖進(jìn)行打樁。第六，邊墻的預(yù)應(yīng)力錨索不需要臨時(shí)支撐，對(duì)是施工安全予以保證。雖然拱蓋法具有諸多優(yōu)點(diǎn)，是其他施工工藝無(wú)法比擬的，但是該種施工方式同樣具有一定的缺陷，在圍巖強(qiáng)度要求上拱蓋法的要求較高，并且對(duì)冠梁下的側(cè)墻進(jìn)行弱爆破控制起來(lái)較為困難。

[1]GB50299-1999，地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2]GB50204-2002，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

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