明挖法地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計探究

◎ 王劍平

地鐵發(fā)展過程中，不但要有便捷的軌道，更需要有安全的車站，對地鐵建設(shè)而言，車站主要就是為地下運行的車輛提供依靠與調(diào)度的區(qū)域，通過車站的建立，保證車輛能夠快速運行。當(dāng)前，地鐵建設(shè)面臨的地質(zhì)結(jié)構(gòu)各異，要想全面保證建設(shè)安全與質(zhì)量，就需要創(chuàng)新技術(shù)形式，提高施工速度與質(zhì)量，保證整體效果。最為主要的建設(shè)方法是明挖法，這種施工方法速度快、安全性好、操作流程簡潔，在大多數(shù)地鐵車站建設(shè)中均會用到這種方法。地鐵建設(shè)危險系數(shù)高，常常會出現(xiàn)塌方的問題，威脅到施工人員的安全，和地上施工操作不同，地下挖掘操作更復(fù)雜、更繁瑣，特別是對隧道大小要求更高，地鐵隧道如果過大，則會出現(xiàn)不穩(wěn)固，安全系數(shù)低，很容易在建設(shè)過程中出現(xiàn)坍塌事故，如果地鐵隧道過小，又不能滿足車輛能行的需求，只有在實際施工過程中，全面計算，形成科學(xué)數(shù)據(jù)，才能恰當(dāng)?shù)淖龊猛诰蚴┕?，滿足隧道施工要求，進(jìn)行施工前，要科學(xué)合理預(yù)估今后的客運量，使用的車輛型號等，這樣才能設(shè)計出合理的地鐵車站，滿足人們出行基本需求，避免擁擠現(xiàn)象，影響人們的出行效率。

一、明挖法在地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中應(yīng)注意的問題

1.合理設(shè)計方案保證基坑支護(hù)穩(wěn)定。

地鐵車站是人們聚集的地方，只有全面做好設(shè)計，才能保證車站的安全穩(wěn)定，進(jìn)行建設(shè)時，設(shè)計人員需要考慮到后期的使用效果，全面做好技術(shù)方法選擇，車站建設(shè)時，由于基坑支護(hù)操作是最為危險的工程，很容易受到各種環(huán)境因素影響，出現(xiàn)安全責(zé)任事故，所以，相關(guān)人員設(shè)計必須要有明確的方案，綜合考量基坑挖掘深度，合理評估當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)，通過技術(shù)選擇與設(shè)備選擇，在天氣環(huán)境允許情況下做好基坑支護(hù)，這樣，才能為后期基本建設(shè)提供的便利，保證了地鐵車站結(jié)構(gòu)安全和穩(wěn)定。車站設(shè)計除了安全性，同時，也需要考慮到經(jīng)濟性，地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計工作較為復(fù)雜，涉及到的面廣，要選用合適支護(hù)結(jié)構(gòu)做好作業(yè)，提高經(jīng)濟的良好效益，保證施工整體安全。根據(jù)車站具體施工環(huán)境，結(jié)合實際施工情況，可以在地鐵車站附近設(shè)置降水裝置，這樣，能夠有效解決好地下水的問題，提升地鐵車站施工安全，保證車站的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

2.綜合考慮設(shè)計圍護(hù)結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)。

地鐵施工需要嚴(yán)格流程，全面做好主體結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少不必要支出，保證地鐵建設(shè)的經(jīng)濟效益。地鐵車站與其它建設(shè)不同，復(fù)合式地下墻結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量不受控制，各種因素均會影響到整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與安全，一般情況下，圍護(hù)會承擔(dān)土方產(chǎn)生的壓力，造成主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻承壓大，為了保證施工安全，就需要在實際操作中，全面設(shè)計合理解決，通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)的綜合設(shè)計，解決好安全問題。圍護(hù)和主體永久設(shè)計需要全面細(xì)致，確保使用后的安全，主體結(jié)構(gòu)組成就是灌注樁圍護(hù)，要全面計算出精細(xì)材料，保證設(shè)計強度，綜合考慮到內(nèi)部與外部的環(huán)境承載負(fù)荷，這樣，才能發(fā)揮材料性能，保證主體結(jié)構(gòu)強度。

二、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計

1.圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式。

建筑施工中的地下結(jié)構(gòu)非常重要，根據(jù)建筑物標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，地下工程承重墻必須使用連續(xù)墻體，地鐵建設(shè)工程中，所有施工操作都要以地下結(jié)構(gòu)形式為基礎(chǔ)進(jìn)行操作，緊緊圍繞承重墻開展各種施工，基礎(chǔ)圍護(hù)是重要的工程，能夠保證地鐵施工的安全性。通過科學(xué)的維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，有效保證安全的前提下，降低施工總成本，節(jié)省不必要的開支，充分體現(xiàn)現(xiàn)代建筑工程以人為本的施工理念，推動地鐵工程健康持續(xù)發(fā)展。

2.主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計。

主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)必須要保證穩(wěn)定性，這樣，才能為施工帶來便利，保證順利進(jìn)行施工建設(shè)。地鐵站結(jié)構(gòu)施工有單層墻、符合墻及疊合墻。一是對地基合理設(shè)置，通過對受拉彈簧位置和受壓彈簧位置的精準(zhǔn)確定，保證發(fā)揮出彈簧作用，實現(xiàn)基坑下方圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。二是準(zhǔn)確評估并計算地鐵結(jié)構(gòu)荷載，結(jié)構(gòu)荷載分為垂直荷載、水平荷載、地面超載及板底有利荷載，要充分結(jié)合不同的荷載情況，全面考慮整體安全，車站建設(shè)時計算出各種荷載的壓力值，綜合計算得出最后的荷載總量，全面設(shè)計出高質(zhì)量的圍護(hù)工程，保證施工安全與使用安全。垂直荷載是結(jié)構(gòu)承擔(dān)重量，水平荷載是側(cè)向壓力。要想全面計算出各種荷載的數(shù)值，則需要使用科學(xué)的方法，不同荷載計算運用的公式不同，其計算結(jié)果也不同，通過結(jié)果的轉(zhuǎn)化運用，提升主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。三是地鐵車站設(shè)計是平面計算模型得到的結(jié)果，和實際施工還存在差異，進(jìn)行車站橫斷面模型支座施工要擴大，這樣，才能有效降低地鐵車站支座內(nèi)力，保證結(jié)構(gòu)安全。

3.設(shè)計細(xì)節(jié)問題。

地鐵站施工不同地面建筑，整體設(shè)計涉及到的面廣泛，只有全面掌握專業(yè)知識，才能解決復(fù)雜的問題，比如建筑學(xué)、力學(xué)、地質(zhì)學(xué)等，均在地鐵車站建設(shè)中有著廣泛的應(yīng)用，對車站建設(shè)時需要注意更多的細(xì)節(jié)，才能確保施工安全。采用明挖法施工需要在專業(yè)技能的基礎(chǔ)上，重視細(xì)節(jié)處理和細(xì)節(jié)控制，通過對主體結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)測量，保證長度、寬度及厚度適中等基本建設(shè)需要，確保工程施工精確度。合理利用好各種機械設(shè)備，相關(guān)人員要熟練使用設(shè)備，通過人工與設(shè)備的有效結(jié)合，提高細(xì)節(jié)處理能力，用專業(yè)施工方法和細(xì)膩思維做好地鐵站明挖法施工。

4.合理設(shè)置變形縫。

地下結(jié)構(gòu)受溫度、承受力、材料影響大，變形縫也是地鐵車站工程常見問題。變形縫包括伸縮縫沉降縫和防震縫在內(nèi)的裂縫總稱。相關(guān)單位和施工人員重視變形縫設(shè)置，細(xì)節(jié)著手，確保順利，提升明挖法地鐵車站施工質(zhì)量。

三、明挖法作業(yè)注意事項

1.優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。

合理優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，根據(jù)后期使用情況，在人行線路、車行線路、出口入口位置做好設(shè)計，全面預(yù)計施工效果，提出解決措施，這樣才能提高工效、節(jié)省成本。

2.選擇計算方法。

二維設(shè)計已經(jīng)無法滿足工程計算需求，一定要利用計算機，做好三維施工計算，提升計算精確度，保證工程施工安全性。

3.合理控制地下水。

地下水影響施工條件，合理預(yù)估坑況，降低地下水對施工的影響，保證地鐵站工程順利推進(jìn)。

四、結(jié)語

地鐵站工程是百年大計，更是城市發(fā)展的支柱交通，施工質(zhì)量關(guān)系國計民生，更影響人們的出行效率，合理運用明挖法做好結(jié)構(gòu)設(shè)計，綜合考慮解決各種問題，才能提高施工質(zhì)量，降低經(jīng)濟成本，有效促進(jìn)城市交通事業(yè)快速發(fā)展。