城市地铁车站工程的盖挖逆作法施工技术探析

GXF360 2017-12-09

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城市地铁车站工程的盖挖逆作法施工技术探析

朱静谦

（南昌轨道交通集团有限公司，江西南昌 330000）

摘要：随着城镇化的发展，城市地铁车站工程也在不断的加快，其中盖挖逆作法作为地铁工程建设中重要的施工技术受到广泛关注。文章就盖挖逆作法技术的特点进行了相关阐述，主要是对盖挖逆作法的施工工艺与关键技术进行了详细的分析与探究，为今后城市地铁车站工程更好的运用盖挖逆作法技术提供一定的帮助。

关键词：城市地铁；车站工程；盖挖逆作法；施工技术

1 盖挖逆作法施工技术的特点

1.1 占用地面时间短

在进行地铁车站工程施工中采用盖挖逆作法可以缩短地面占用的时间。其主要是由于盖挖逆作法可进行盖板，在进行土方回填时需要首先完成顶板的施工，并且顶板只有符合了强度标准后才可以进行回填，回填后地面的交通就可以恢复正常。

1.2 施工时间与组织灵活

由于地铁工程是在地下进行施工，外界的环境对其影响较小，因此在施工时间上就比较灵活，可根据工程的进度适时安排施工。施工组织时可以选用分段施工或左右两幅施工，大大减少了对交通的影响。

1.3 对周围环境污染少

盖挖逆作法施工主要是在地下，加之有顶板封盖，这样在进行施工中就可以极大的减少对周围环境的污染，可以减少噪音、粉尘之类的扩散，有效保护周围的环境，减少了对周围人们生活的影响。

1.4 施工安全系数较高

盖挖逆作法的施工顺序由上而下，支撑结构就是工程建筑本身，随着施工进度的加大，工程支撑结构的施工与硬化同步跟进，使得工程施工安全获得较好地保障。

2 工程概况

某地铁车站总建筑面积48620.90m2，地下三层叠错式站台车站，总建筑面积32743.70m2，主体建筑面积226899.17m2，附属建筑面积11234.42m2，站台重合段宽度15.90m，底板埋深27.41m。车站结构应该根据混凝土收缩、温度变化和地基不均匀沉降等因素所导致的纵向应力，每隔12～18m设置施工缝，车站主体与出入口通道、风道之间设置变形缝。本地铁车站地下部分设计年限为100年，整体结构安全等级Ⅰ级，防火等级Ⅰ级，抗震烈度为6度，乙类建筑。

3 地铁车站盖挖逆作法施工技术探析

3.1 临时路面结构。

此地铁车站工程临时路面结构的施工根据交通疏解情况分幅倒边施工，承重梁放置在围护结构上，视围护结构跨度，一般选择贝雷梁、军用梁、钢梁和混凝土梁等作为承重结构，按照相关规范要求进行临时路面施工。

3.2 钻孔灌注桩施工

（1）测量放线。在进行测量放线时需要根据设计图确定立柱的位置，并对钻孔桩桩位进行确定，完成这两项定位后再进行下一步工作。

（2）成孔施工。成孔施工需要运用正循环钻机进行，其中在进行成孔施工时需要先利用护筒对顶部进行埋设，再用泥浆对护壁进行保护，保证顶部与护壁的质量安全，同时在进行成孔时一定要确保桩身直径及垂直度符合设计要求，以防出现孔壁塌方的现象。

（3）钢筋笼制作及安装。在钢筋加工棚内分2节进行钢筋笼的制作，钢筋笼下放时需要采用吊机吊装进行，并在孔口附近进行焊接接长。钢筋接缝应设在底板底至少2m以下。施工中注意采取定位措施确保预埋钢板箍位置的精确性。

（4）导管安装。导管的安装需在钢筋笼下放完毕后进行，且安装前需要进行导管水密试验，吊装入孔时需要分节进行，以便于顺利完成导管的安装。

（5）水下砼灌注。砼需要采用标号为C40的商品砼，在进行砼灌注过程中，需要保证灌注的连续性，首盘砼要确保埋管0.5m以上，导管埋深控制在2～6m左右，并对导管的埋深进行测量，对拔管和拆卸进行指导，砼灌注至桩顶标高应在0.5m以上。在水下砼灌注过程中，应派专人看管，确保成桩质量。

（6）土方开挖。土方开挖需要人机协作完成，在进行顶板底预埋吊钩时，需要设倒链葫芦进行支撑的提升与运输。挖土从两端开始，采用分层、分块开挖，随挖随撑，按时空效应进行组织。逆作法板达到设计强度后再进行分小段开挖，按照支撑设计位置进行挖槽，并及时将上层支撑移至槽中进行安装，做一撑多用。

3.3 围护结构施工

（1）在围护施工前要设定施工所需达到的沉降控制目标，并且需要进行相应的试验进行验证，以确保围护的承载能力和抗变形性能科学有效。

（2）在施工过程中要严格控制施工质量，保证每一道工序所产生的结构变形都符合设计要求。

（3）围护施工完成后静待沉降结束。只有沉降的结果满足设计要求才可以进行下道工序，如果沉降超出设计要求范围则需要采取修复施工。

3.4 钢支撑施工

（1）钢支撑体系。在基坑内，支撑是按照开挖深度，遵循竖向挖掘的顺序，设置3～4层支撑体系，作为地下部分施工围护的首道支撑，临时路面支撑结构的端部和风道的位置斜撑。钢支撑体系钢管选用Φ600-800、δ=12、14、16mm型号，体系的内部安置工字钢腰梁，以此加强连接的固定性和稳定性。

钢支撑体系主要是通过法兰盘进行连接，钢管的两端，一固定一活动，相邻法兰盘之间的钢管长度应该根据车站的实际情况进一步确定，长钢管应该配合短钢管联合支撑，以此提供更加良好的应力载荷条件，并在很大程度上可以适应车站施工基坑宽度和斜撑的长度。

（2）提升系统。钢支撑体系施工必须通过依靠提升系统才能够完成，才可以确保架设、拆除时的效率性和安全性。此工程施工的提升系统架设在钢牛腿支架上，通过螺栓将支架固定在基坑围护桩冠梁上面，后腿的间距则是根据围护桩进行合理设置，使用I30a作系统施工运行轨道，而通过电动葫芦提升动力。

（3）钢支撑架设。钢支撑系统的架设和挖方施工应该同时协助开展，钢支撑架设应该在充分考虑自身载荷性能条件的基础上，合理选择架设时间、位置和应力水平，以此确保基坑施工的稳定性。在施工过程中，钢支撑体系的架设应该在挖方到支撑位置下50cm左右时开展，并根据基坑稳定性要求，合理施加预应力，以此达到良好的支护效果，从而有效控制围护结构发生变形。钢支撑架设时，需要先安装预埋件，稳定后焊接牛腿，安装围檩。以提升系统为辅助，吊装钢管支撑体系到设计外置，并加以固定。然后，使用液压设备，在支撑体系活动端进行预应力操作，预应力水平是支撑轴力的0.85倍，在达到标准后，用钢楔锁定支撑。

（4）钢支撑拆除。拆除钢支撑应该以板层结构混凝土强度水平作为根据，在达到设计标准时，才可以进行拆除。在拆除时，先用链条葫芦吊起支撑结构，再用液压设备对体系活动端施加一定轴力，在钢楔松动后取出来，体系卸载渐渐完成，最后下吊支撑。体系预应力释放时速度要缓慢，避免造成结构变形或安全问题，整个环节需要全面监控围护体系的形变，一旦发现异常，需要及时采取有效措施应对。

3.5 盖挖土方施工

（1）开挖方法。盖挖土方施工一般使用风道挖方和运输，在开挖过程中，还需使用小型机械和车辆作为辅助设备。并且随时清除护壁，喷射混凝土，填充桩间空隙，架设钢支撑。

（2）放坡开挖段施工。在施工过程中，从两端引入临时施工便道，开挖到底层部位，再从两端向中间掏槽开挖，直至达到钢支撑高度，再利用大型挖掘机，开挖土方，直至分层底端，架设钢管支撑，挖除预留土体，以此循环，直至基底。

（3）台阶法开挖段施工。在施工过程中，挖方机械设备应该按照方向分台阶后退挖掘，开挖的同时进行支护。在台阶开挖段，施工机械传递施工土方，下台阶土方运送到上台阶后装车再运走。

3.6 主体结构施工

（1）土模施工。土模施工主要是用于顶板与楼板的施工技术。施工时为了保证施工的安全需要先对基面进行加固处理后再进行土模施工。首先，在进行回填时要进行夯实，并且质量一定要达标，以免发生沉降或隆起；其次，进行开挖时要保证质量，尽量避免进行二次开挖；最后，土模垫层要设计成台阶状并严格按照设计施工，以保障土模稳定性。

（2）钢模施工。使用模板前要对模板进行仔细地清理，保障模板表面干净无锈，安装钢模板要进行精准定位，采用放线的方法进行位置校准，严格控制板底的标高与平整度。要采用碗口式脚手架作为板支撑。各层楼板脚手架指点位置要位于在同一铅垂线上，以达到垂直传力的目的。

（3）混凝土施工。混凝土材料应该具备一定的抗渗性，并采用分层和分幅浇筑法进行施工，结构混凝土浇筑的幅度控制在1～2m，侧墙分层可以对称进行浇筑，以此确保混凝土施工质量。在混凝土浇筑环节，需要严格控制操作时间，合理增加浇筑速度、缩短时间，以此避免形成施工缝，促使地下结构部分防裂抗渗性得以提高。对混凝土的入模温度进行严格控制，避免中心部位和表面存在较大温差，从而产生裂缝。板体混凝土施工过程中，进行升温监测，以便于能够及时采取有效措施，保证大体积混凝土施工质量。在施工缝位置，适当涂抹混凝土界面处理剂，以此提高接缝处的粘结力和严密性。在浇筑混凝土时，定人和定位选用插入式捣固器进行振捣。在养护时，为了保证混凝土不会产生有害裂缝，应该配置专门的人员定期养护。顶板混凝土浇筑终凝之前，需要提浆、压实和抹光，从而避免在凝固初期产生收缩裂缝，保证防水层粘结牢固。

（4）逆作节点施工。混凝土浇筑施工过程中产生的沉降和收缩，会导致混凝土上方出现空隙，进而在上表面产生气泡，最终导致结构质量和防水性能下降。同时，由于混凝土流动和浇筑速度没有控制好等原因，部分混凝土填充不实，局部形成缝隙。针对上述情况，通常采用直接法、注入法或填充法处理。