基于蓋挖法的某地鐵車站施工方法的選擇

李利利 姚殿梅（陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，渭南 714000）

基于蓋挖法的某地鐵車站施工方法的選擇

李利利 姚殿梅
（陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，渭南 714000）

由于本地鐵工程處于城市繁華地段，為減少阻斷地面交通的時間，蓋挖法施工相對于明挖法、暗挖法等地鐵車站施工表現(xiàn)出了明顯優(yōu)勢。本文首先簡單介紹了三種蓋挖法的施工方法以及各自的優(yōu)缺點，然后根據(jù)本工程的實際情況進(jìn)行各種施工方法的比選，最后綜合考慮各種因素確定該工程采用蓋挖順作法作為最終的施工方法。

明挖法；暗挖法；蓋挖法；蓋挖順作法

1 前言

目前我國地鐵車站主要采用的施工方法有：明挖法、暗挖法和蓋挖法。

在城市繁華地段地鐵施工中蓋挖法優(yōu)勢明顯，由于其先恢復(fù)路面，因此其對交通的阻斷時間很短，同時與暗挖法比較，施工相對簡便，造價較低，從而成為中意的施工方法。

2 蓋挖法的特點

2.1 蓋挖順作法

在路面交通不能長期中斷的道路下方修建地下結(jié)構(gòu)時，可以采用蓋挖順作法。這種方法首先由地表面依設(shè)計要求完成護(hù)壁樁或地下連續(xù)墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu)和必要的橫、縱地梁，把預(yù)制的標(biāo)準(zhǔn)化模數(shù)的蓋板(混凝土蓋板或鋼蓋板)覆蓋在擋土結(jié)構(gòu)上，形成臨時路面，恢復(fù)道路交通。而后在蓋板下方進(jìn)行土方開挖，直至地下結(jié)構(gòu)底部的設(shè)計標(biāo)高。然后再依照地上建筑物的常規(guī)施工順序由下而上修建該地下結(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)、進(jìn)行防水處理。上述工序完成后，拆除臨時頂蓋，進(jìn)行土方回填，并恢復(fù)地下管線或埋設(shè)新的管線。最后視需要拆除擋土結(jié)構(gòu)的外露部分及恢復(fù)永久性道路。

蓋挖順作法所形成的永久結(jié)構(gòu)和地面常規(guī)施工方法建成的結(jié)構(gòu)類似，工藝相對較簡單，從上到下開挖到底后再由下向上施工結(jié)構(gòu)，開挖凈空高，鋼支撐布置與開挖工序安排較簡單，便于操作，施工進(jìn)度快，不存在逆筑施工所形成的結(jié)構(gòu)應(yīng)力逆轉(zhuǎn)和“抽條施工”所形成的各部不均勻沉降及普遍存在的界面收縮應(yīng)力問題。結(jié)構(gòu)依次形成，整體性好，次生應(yīng)力小，防水施工易于進(jìn)行，防水效果較好。這都是蓋挖順作法的優(yōu)點。但是采用蓋挖順作法施工，頂蓋的費用較高，而且基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)承載時間可能會長達(dá)1-2年，如施工管理不善、土方開挖后支撐架設(shè)不及時等，坑周地表將會產(chǎn)生較大沉降，對鄰近建筑物安全的影響也較大。

2.2 蓋挖逆作法

在地下構(gòu)筑物頂板覆土較淺、沿線建筑物過于靠近的情況下，為防止因基坑長期開挖而引起地表明顯沉陷危及臨近建筑物的安全，或是為了避免蓋挖順作法兩次占用道路的弊病，可以采用蓋挖逆作法施工。蓋挖逆作法的施工步驟是:首先在地面向下做基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和中間樁柱(通常圍護(hù)結(jié)構(gòu)僅做到頂板搭接處，其余部分用便于拆除的臨時擋土結(jié)構(gòu)圍護(hù))，然后可以在地面開挖至主體結(jié)構(gòu)頂板底面標(biāo)高并澆筑形成地下結(jié)構(gòu)的永久頂板，進(jìn)行覆土回填，恢復(fù)永久路面。以后的工作都是在頂板或臨時路面蓋板的保護(hù)下進(jìn)行：自地下1層開始，自上而下逐層開挖，每挖完一層，即澆筑本層的結(jié)構(gòu)板(同時也是下一層的頂板)和邊墻，逐層建造主體結(jié)構(gòu)直至整體結(jié)構(gòu)的底板。在這種情況下，永久結(jié)構(gòu)是在蓋挖的方式下自上而下逆向建成的，稱為蓋挖逆作法。

蓋挖逆作法施工工藝相對繁瑣，開挖到結(jié)構(gòu)板位置后即進(jìn)行該處結(jié)構(gòu)板施工，達(dá)到設(shè)計強度后才能繼續(xù)開挖，施工空間凈空小，開挖困難，鋼支撐安裝困難，進(jìn)度慢，施工階段和使用階段結(jié)構(gòu)的受力轉(zhuǎn)換復(fù)雜，對施工要求較高，但對控制基坑變形和保護(hù)周邊環(huán)境有利。

2.3 蓋挖半逆作法

蓋挖半逆作法和蓋挖順作法相似，是在開挖地面、完成頂層板及恢復(fù)路面后，向下挖土至地下結(jié)構(gòu)底板的設(shè)計標(biāo)高，先建筑底板、再依次向上逐層建筑側(cè)墻、樓板。但是與蓋挖順作法的區(qū)別在于，蓋挖順作法所完成的頂板是將來要拆除的臨時性蓋板，而不是永久結(jié)構(gòu)的頂板，而蓋挖半逆筑法所完成的頂板就是地下結(jié)構(gòu)的頂部結(jié)構(gòu)。因此，在地下結(jié)構(gòu)完成后就不必要再一次挖開路面。

蓋挖半逆作法簡單易行、施工費用較低。用來修建小型地下通道，效果很好。

3 施工方法的選擇

車站施工方式的選擇主要是依據(jù)車站施工時對地面道路及周邊交通的影響程度，車站基坑開挖過程中對周圍建、構(gòu)筑物等保護(hù)要求，以及施工周期和工程造價等因素綜合確定。

明挖法為我國地鐵車站的主要施工方式，其多為先施工圍護(hù)體系，在開挖土方的同時隨挖隨撐，開挖到施工底板后，至下而上建造結(jié)構(gòu)。采用明挖法施工具有施工方便，造價較低等優(yōu)點，但對周邊環(huán)境影響較大，尤其施工周期長，若全部敞開式開挖對于交通的干擾最大，對本工程不適用。

暗挖法多在繁華商業(yè)區(qū)或無法破路施工地段，施工中采用礦山法進(jìn)行，邊開挖邊支護(hù)。暗挖法通常要求有良好的圍巖條件，若是在不良圍巖條件的情況下要對地層進(jìn)行注漿處理加以改良，該方法一般不適用于流砂地層和地下水充沛的場地，本工程為控制地面變形，必須采用小步長，強支護(hù)的工程措施，因此造價較高，施工技術(shù)復(fù)雜，工期較長，因此也不予選擇。

蓋挖法在車站站位所在道路難以封交時可采用，在城市繁華地段地鐵施工中蓋挖法優(yōu)勢明顯，其先采用地下連續(xù)墻、鉆孔樁等形式作圍護(hù)結(jié)構(gòu)，然后修筑地下結(jié)構(gòu)的頂板或臨時路面蓋板，而后在頂板或臨時路面蓋板的遮護(hù)下進(jìn)行土方開挖和結(jié)構(gòu)施工。由于其先恢復(fù)路面，因此其對交通的阻斷時間很短，同時與暗挖法比較，施工相對簡便，造價較低。

不同施工方法的對比情況如表1所示。

表1 不同施工方法比較

由于本工程處于繁華十路口。在這種地理位置的情況下，選用蓋挖順作法施工，通過調(diào)整施工方式和步驟，滿足地面道路車輛的基本通行是十分適宜的，也是能夠?qū)崿F(xiàn)的，同時又能有效地控制工程質(zhì)量和造價。在嚴(yán)格控制施工程序的情況下，基坑變形也可以保證在允許變形量以下，滿足環(huán)境保護(hù)要求。故選用蓋挖順作法來進(jìn)行施工。

4 結(jié)論

地鐵車站施工方法的選擇是通過綜合考慮對地面交通的影響，對周圍建、構(gòu)筑物的影響，施工進(jìn)度、施工難度、工程造價等因素決定的。對于處在城市繁華地段地鐵施工的本工程而言，蓋挖順序法雖然在某個單個因素上并沒有明顯的優(yōu)勢，但綜合這些因素考慮，蓋挖順序法對于該工程而言是十分合適的。

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[3] 常瑞杰.地鐵車站施工工法的優(yōu)化選擇[J].土建技術(shù)，2010（4）：35-37

[4] 周景星等.基礎(chǔ)工程[M].北京：清華大學(xué)出版社，1996.9：87

U45

B

1007-6344（2016）04-0056-01

陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院2014年科研基金資助項目（2014-11）

李利利（1986-），陜西西安人，助教，研究方向：路面工程材料，