陳書太（中建五局隧道公司，重慶渝北區(qū)401147）

地鐵車站連續(xù)墻逆作施工法

陳書太（中建五局隧道公司，重慶渝北區(qū)401147）

近些年來，隨著我國城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，每個(gè)城市都在開展地鐵施工，可以很大程度上緩解交通壓力。一般來說，在城市中修建地下鐵道是一項(xiàng)艱巨浩大的工程，地下鐵道的施工會(huì)遭到地面建筑、城市交通、城市道路、環(huán)境保護(hù)、水文地質(zhì)、施工機(jī)具以及資金投入等各方面的影響，并且影響頗為巨大，因此需要因地制宜，根據(jù)不同的情況采用不同的施工方法。地下連續(xù)墻對(duì)周圍環(huán)境影響小，并且還具有墻體剛度大、止水性能好等優(yōu)勢(shì)，是現(xiàn)代深基礎(chǔ)圍護(hù)結(jié)構(gòu)中較為常用的一種方式。本文將從城市地下鐵道施工方法加以介紹，其中對(duì)較為優(yōu)化的連續(xù)墻和逆作施工作具體介紹。

地下鐵道；連續(xù)墻；逆作法

1 引言

隨著我國社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展和綜合國力的提升，城市規(guī)模不斷擴(kuò)張，城市人口隨之增大、帶動(dòng)機(jī)動(dòng)車輛的逐年上漲，導(dǎo)致交通狀況急劇惡化。為了改善人們出行的便利性，人民群眾發(fā)動(dòng)智慧，集思廣益，采取了各項(xiàng)措施，其中地鐵的興建得到了大眾的好評(píng)和認(rèn)可。近年來，以北京、上海、廣州、深圳為主的一線城市便興建了地鐵項(xiàng)目。由于在城市中修建地下鐵道工程較為艱巨且工程浩大，道路的施工會(huì)遭到地面建筑、城市交通、城市道路、環(huán)境保護(hù)、水文地質(zhì)、施工機(jī)具以及資金條件等各方面的影響，施工企業(yè)應(yīng)該根據(jù)不同的外界環(huán)境來采用不同的施工方法。施工方法的選擇由工程的性質(zhì)、規(guī)模、水文條件、地質(zhì)地理?xiàng)l件決定，施工方面受障礙物、設(shè)備、環(huán)保和工期要求各方面因素所影響，因此需要通過全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后方可確定。下面將就城市地下鐵道施工方法分別加以介紹。

2 地下車站常用施工方法介紹

2.1 明挖法

明挖法是指挖開地面，從地表至地下維護(hù)結(jié)構(gòu)后施工采用自基底由下向上施工的方式，從而由內(nèi)部土方至工程結(jié)構(gòu)完成隧道主體，最后進(jìn)行回填基坑，管線恢復(fù)及覆土作業(yè)，從而恢復(fù)地面的施工方法。明挖法在地面交通和環(huán)境允許的地方，通常作為各國地下鐵道施工的首選方法，它憑借施工技術(shù)簡(jiǎn)單、快速、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)常常被作為首選方案。其缺點(diǎn)主要有：如阻斷交通、噪聲與震動(dòng)對(duì)環(huán)境有較大影響（見圖1）。

2.2 蓋挖法

蓋挖法是指由地面從上至下開挖，至一定深度后，將地表頂層封閉，后于內(nèi)部施工完成余下的內(nèi)部工程，施工環(huán)境相對(duì)封閉。相較明挖法，在都市人群較為密集地帶修建地鐵車站時(shí)，往往會(huì)占用道路，阻礙交通，尤其在地鐵主干道上修建地下車站又不能中斷交通，并且需要確保交通流量時(shí)，最適宜選用蓋挖法。

蓋挖法又分蓋挖順作法和蓋挖逆作法和蓋挖半逆作法，三者相同之處就是都有蓋子。不同就是對(duì)蓋子下面的工程施工順序不一樣。順作法是一直挖到基底，從最下面一層結(jié)構(gòu)開始施工直到基礎(chǔ)表面為止。逆作法是挖一層施工一層，直到最下面一層結(jié)構(gòu)施工完成止。施工的選擇由開挖面積的大小、覆土深淺、周圍沿線建筑物的距離而作不同考慮。而蓋挖半逆作法區(qū)別于逆作法，主要表現(xiàn)在頂板完成及恢復(fù)路面后，通過設(shè)置橫撐并施加預(yù)應(yīng)力，向下挖土至設(shè)定值后先澆筑底板，再依次逐層向上澆筑側(cè)墻、樓板。

附錄：蓋挖逆作法流程圖（如圖2）。

2.3 暗挖法

圖1

圖2 蓋挖逆作法流程圖

一般來說，暗挖法是指在一定條件下，在地下開挖和修筑襯砌結(jié)構(gòu)的隧道施工方式。暗挖法主要包括：盾構(gòu)法、鉆爆法、掘進(jìn)機(jī)法、淺埋暗挖法、沉管法、頂管法等。其中淺埋暗挖法和盾構(gòu)法應(yīng)用最為廣泛。①淺埋暗挖法。淺埋暗挖法主要針對(duì)埋置深度較淺、松散不穩(wěn)定的上層和施工時(shí)較容易破碎巖層而提出來的，充分利用圍巖的自承能力和開挖面的空間約束作用，采用錨桿和噴射混凝土對(duì)圍巖進(jìn)行加固，防止圍巖的松弛和變形，并通過對(duì)圍巖和支護(hù)的量測(cè)、監(jiān)控，指導(dǎo)地下工程的設(shè)計(jì)施工方法。淺埋暗挖法的施工技術(shù)，更多的關(guān)注圍巖變形波及地表情況，要求進(jìn)行剛性支護(hù)或地層改良。在試驗(yàn)階段，需要通過指導(dǎo)設(shè)計(jì)才可以進(jìn)行施工。地下鐵道多在城市區(qū)域內(nèi)施工，所以對(duì)地表沉降有比較嚴(yán)格的控制要求，所以對(duì)地層的預(yù)支護(hù)和預(yù)加固有硬性要求。通常所采用的施工工藝主要有：“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”等特點(diǎn)。②盾構(gòu)法。盾構(gòu)施工是在支承地層壓力的同時(shí)又在地層推入活動(dòng)鋼筒結(jié)構(gòu)，這種施工機(jī)械在地面以下進(jìn)行暗挖隧道，鋼筒前端設(shè)置裝置以作支撐和開挖土體用，中段安裝千斤頂，尾部拼裝預(yù)制襯砌環(huán)。隨著盾構(gòu)的推進(jìn)，需要在盾尾安裝襯砌，并向襯砌環(huán)外圍空隙內(nèi)壓注水泥砂漿，以防止隧道及地面下沉。按盾構(gòu)斷面形狀不同將盾構(gòu)分為圓形、拱形、矩形、馬蹄形等。圓形抵抗土壓、水壓力較強(qiáng)，拼裝簡(jiǎn)便，構(gòu)件較為通用，并且更換便利，因而應(yīng)用非常廣泛。盾構(gòu)法的優(yōu)點(diǎn)在于，在地下進(jìn)行施工作業(yè)（豎井施工除外），既不妨礙地面交通，又可減少噪聲擾民的惡劣情況。盾構(gòu)主要工序應(yīng)該規(guī)整，施工管理與操作便利，土方量少，水上運(yùn)輸時(shí)不改變航運(yùn)，施工不受氣候條件限制。相比之下在惡劣條件、地水位高的地方有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性。

2.4 沉管法

沉管法是指將隧道管分段連接好，在指定斷面將河床水下開挖后，用船將沉管浮運(yùn)到位，并保證下沉到位，拼裝好后進(jìn)行抽水，從而形成一個(gè)完整的水下通道。其施工順序是先在船臺(tái)上或干塢中制作隧道管段（用鋼板和混凝土或鋼筋混凝土），管段兩端用臨時(shí)封墻密封后滑移下水（或在塢內(nèi)放水），使其浮在水中，再拖運(yùn)到隧道預(yù)定設(shè)計(jì)地點(diǎn)。到達(dá)既定地點(diǎn)后，向管段內(nèi)增加載重物，使其下沉到理想位置成為整體隧道。自50年代后，沉管法因水下連接技術(shù)的突破而被大眾普遍采用，現(xiàn)已成為水底隧道的主要施工方法。用這種方法建成的隧道稱為沉管隧道。實(shí)例分析：某隧道是我國第一條公路與地鐵合用的越江隧道，公路隧道全長(zhǎng)1238.5m。河中段隧道埋置在河床下.不影響水面通航，河中沉管段全長(zhǎng)457m。

2.5 混合法

根據(jù)地鐵車站的具體需要，在合適的路段采用不同施工方式兩種或幾種方法共同搭配使用，稱為混合法。工程實(shí)例：北京地鐵東四站。

3 地下連續(xù)墻的簡(jiǎn)介、優(yōu)缺點(diǎn)以及流程圖

3.1 地下連續(xù)墻是通過專用的挖、沖槽設(shè)備，沿地下建筑物或構(gòu)筑物的周邊按預(yù)定的位置。地下連續(xù)墻的施工工序分為：準(zhǔn)備工作階段、成槽階段、澆搗混凝土階段。施工的主要工藝是：首先挖導(dǎo)墻槽，然后按設(shè)計(jì)要求澆筑混凝土導(dǎo)墻，內(nèi)、外導(dǎo)墻之間的寬度即是地下墻的寬度，也就是設(shè)計(jì)寬度。將配制好的護(hù)壁泥漿輸入槽內(nèi)，然后根據(jù)設(shè)計(jì)深度逐段挖槽，并隨著挖槽進(jìn)程，不斷輸入泥漿，等挖到設(shè)計(jì)深度后，放入鋼筋籠中，用導(dǎo)管灌注混凝土，置換出護(hù)壁泥漿。這樣就形成一段鋼筋混凝土地下墻，然后逐段連續(xù)施工即成地下連續(xù)墻。其主要用于：基坑開挖和地下建筑的臨時(shí)或永久性擋土結(jié)構(gòu)；地下水位以下可作為止水帷幕；部分工程的墻體還承受上部建筑的永久荷載，并且具有擋土墻和承重基礎(chǔ)作用等。地下連續(xù)墻尚需改進(jìn)之處：①在一些軟淤泥，沖積層、超硬巖石等特殊地質(zhì)條件下施工難度頗大。②如施工方法不當(dāng)出現(xiàn)紕漏或條件特殊，則可能出現(xiàn)鄰墻對(duì)不齊或漏水等問題。③如果僅用作擋土結(jié)構(gòu)，則經(jīng)濟(jì)成本較高。④在城市中可能會(huì)面臨廢棄物處理不便的困擾。

3.2 鋼筋籠制作、吊放安裝

鋼筋籠平面尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，起吊噸位大（最大重量約25t），鋼筋籠吊裝、安裝困難，起吊過程不能有變形，否則可能造成鋼筋籠卡籠，無法沉放至設(shè)計(jì)標(biāo)高，甚至導(dǎo)致整個(gè)鋼筋籠散架、破壞。鋼筋籠制作、起吊安放選用100t大噸位履帶吊機(jī)作為主吊機(jī)和35t履帶起重機(jī)輔助配合，通過滑輪組合，選擇合適的吊點(diǎn)，各吊道之間的距離控制在10m以內(nèi)。鋼筋網(wǎng)吊裝關(guān)鍵技術(shù)如下：①每榀鋼筋網(wǎng)桁架間距不宜超過1.5m，桁架腹筋宜為φ28，間距小于500mm，目的是加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)的整體剛度；②吊點(diǎn)焊點(diǎn)必須加強(qiáng)，避免在鋼筋網(wǎng)起吊過程拉裂破壞；③鋼筋網(wǎng)準(zhǔn)備起吊前，應(yīng)先試吊，檢查各吊點(diǎn)的受力狀態(tài)，吊點(diǎn)受力均勻；④吊機(jī)起吊時(shí)同步并由專人指揮，默契配合，起吊速度宜緩，提升速度均勻，鋼筋網(wǎng)未起吊到垂直位置時(shí)，不得旋轉(zhuǎn)角度起吊。

3.3 地下連續(xù)墻施工工藝流程圖

圖3 地下連續(xù)墻施工工藝流程圖

4 工程案例分析

廣州市北京東商業(yè)廣場(chǎng)位于文明路廣州第一工人文化宮西南側(cè)，地下室基坑呈長(zhǎng)條形，南北向最大長(zhǎng)度約73m，東西向最大寬度處約23.5m，周邊環(huán)境復(fù)雜，建筑密集，場(chǎng)地現(xiàn)作為停車場(chǎng)使用。場(chǎng)地周邊西北高東南低，高差約2m。建筑物地面以上為7層商業(yè)用房，地下3層用作設(shè)備房和停車場(chǎng)?；娱_挖設(shè)計(jì)深度約14.519.5m，采用地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用沖孔灌注樁，地下室豎向承重構(gòu)件立柱樁為鋼管混凝土柱。場(chǎng)地內(nèi)地層按其時(shí)代與成因從上往下有：第四系人工填土層（Q4ml）、沖積層的淤泥質(zhì)土和粉土（Q4al）、殘積層的粉質(zhì)粘土（Q4el）、下伏基巖為白堊系上統(tǒng)三水組康樂段粉砂巖細(xì)砂巖（K2s1）。場(chǎng)地內(nèi)地下水主要為孔隙潛水，基巖裂隙水很少。場(chǎng)地內(nèi)沒有強(qiáng)透水的砂層，勘察期間地下水埋深介于1.4～1.7m之間。

5 結(jié)語

隨著我國地下鐵道建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，原有施工技術(shù)不斷地發(fā)展與提高的同時(shí)，新的施工方法也被逐漸應(yīng)用到施工中，施工技術(shù)水平正在不斷提高，部分施工技術(shù)甚至達(dá)到世界先進(jìn)水平。由于城市交通流量增大使讓城市道路不堪重負(fù)，城市施工環(huán)境的要求日趨完善，城市內(nèi)封路施工已不再適合發(fā)展需要。因此，依據(jù)不同情況最適宜的方法將是今后研究和實(shí)踐的主攻方向。

［1］馬列.淺析沉管技術(shù)在給水工程施工中的應(yīng)用［J］.城市建設(shè)理論研究（電子版），2015（02）：24～25.

［2］李璜.地下連續(xù)墻在地鐵車站施工中的應(yīng)用分析［J］.房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2013（03）：39～40.

［3］彭洲棟.地下連續(xù)墻施工要點(diǎn)分析［J］.中小企業(yè)管理與科技，2015（02）：25～26.

U231

A

2095-2066（2016）30-0201-02

2016-10-10

陳書太（1964-），男，中專，項(xiàng)目生產(chǎn)經(jīng)理，從事地鐵隧道管理等相關(guān)工作。