半鋪蓋逆做頂板順做法在城區(qū)復(fù)雜環(huán)境下城市軌道交通建設(shè)中的應(yīng)用研究

鄒譜華

（廣東省交通規(guī)劃設(shè)計研究院集團股份有限公司，廣東廣州 510000）

0 引言

隨著國內(nèi)城市進行軌道交通建設(shè)的城市越來越多，由于歷史原因，舊城區(qū)均已成為建成區(qū)，當時并未考慮地鐵建設(shè)的需要，人口車輛密集，道路狹窄、管線密集，給地鐵施工造成了諸多困難；梁韻[1]研究了地鐵暗挖工法的設(shè)置原則，陳小雄[2]研究了全逆做頂板工法在地鐵車站中的應(yīng)用。本文依托南昌地鐵南浦路站工程實例，通過改進原有的逆做頂板順做法，將頂板全部逆做改進為半逆做。在可接受的經(jīng)濟代價內(nèi)，解決了交通疏解及管線遷改對常用工法的制約。

1 工程概況

南浦路站位于象山南路和南浦路的交叉十字路口處，沿象山南路下方設(shè)置，呈南北走向。車站為地下三層雙跨，采用半蓋挖部分頂板逆作法施工。

車站周邊環(huán)境復(fù)雜，地面交通車流量高峰期較大，現(xiàn)狀道路12m寬，象山南路規(guī)劃道路紅線寬度30m，南浦路規(guī)劃道路紅線寬度22m。

現(xiàn)狀周邊建筑物情況，車站站址處區(qū)域規(guī)劃已基本形成。車站東北象限為華潤萬家象山南路2#店（8層，人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)）已投入使用；車站東南象限為綠地在建地塊，規(guī)劃為大型商場及商住樓；車站西南象限為商住樓群（7～8層，基礎(chǔ)為條形基礎(chǔ)及獨立基礎(chǔ)）；車站西北象限為江西南華醫(yī)藥有限公司（7、14層，混凝土灌注樁基礎(chǔ)）已投入使用及綠地待開發(fā)地塊，規(guī)劃為大型商場及商住樓。車站與周邊建筑物平面關(guān)系見圖1，車站橫斷面見圖2。

圖1 車站與周邊建構(gòu)筑物平面關(guān)系

圖2 車站半蓋挖逆做頂板橫斷面

站位區(qū)域地下管線縱橫交錯，沿象山南路的主要管線見表1。

表1 管線統(tǒng)計

現(xiàn)狀構(gòu)筑物及管線：本站范圍內(nèi)及周邊地下管線主要管線有：①南北走向雨水管，規(guī)格900×600，埋深1.83m和南北走向雨水管，DN500，埋深1.64m；②鑄鐵DN300飲水管，埋深為0.71m和鑄鐵DN400飲水管，埋深為0.89m；③其余還有埋深較淺的給水管、電纜、電力、電信、煤氣等管線。沿南浦路走向10kV高壓線，據(jù)地面高度為6m。影響車站主體結(jié)構(gòu)施工的管線主要有：象山南路兩側(cè)DN500、DN700雨污管涵，橫穿車站及車站兩側(cè)DN400、DN300、DN1000鑄鐵給水管以及軍用光纜；橫跨車站的DN1000給水管遷改至混凝土支撐上方。所有管線均一次性遷改到位，部分改遷至車站逆作主體頂板上方。

本車站站臺中心里程K37+986.666，車站起點里程K37+909.166，終點里程K38+097.666，車站為地下三層雙跨，采用半蓋挖逆作法施工。地面標高為21.20～25.00m，主體結(jié)構(gòu)頂板覆土厚度2.2～3.5m。車站從地面到基坑底穿越較厚的砂層，基坑底位于礫砂層和強風化泥質(zhì)粉砂巖層中，開挖深度約23.767～26.51m，標準段車站基坑跨度21.9m，，盾構(gòu)井段基坑跨度25.6m，車站長度188.5m。圍護結(jié)構(gòu)采用1000mm厚地下連續(xù)墻，內(nèi)支撐采用鋼管支撐。附屬結(jié)構(gòu)擬采用鉆孔樁+內(nèi)支撐形式。

南浦路站為地下三層島式站臺車站，采用半蓋挖部分頂板逆作法施工，車站兩端區(qū)間為盾構(gòu)區(qū)間，本站為盾構(gòu)過站車站。

2 設(shè)計方案的初步選取

設(shè)計方案的選取應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)所在地段的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、城市規(guī)劃要求，周圍既有建筑物、道路交通狀況、場地條件、結(jié)構(gòu)埋深、結(jié)構(gòu)形式、工期和土建造價等多種因素綜合比較后確定。車站在外部條件許可的情況下，從施工難度、工程質(zhì)量、工期、工程造價的角度出發(fā)可選擇的施工方法依次為：明挖順作法→蓋挖順作法→半蓋挖逆作法→全蓋挖逆做→暗挖法。

本站周邊場地條件存在如下特征：

（1）象山南路為雙向兩車道，現(xiàn)狀車流量較大，周邊多為居住及商業(yè)用地，周邊開發(fā)地塊已拆遷，但車站施工場地狹小。

（2）車站劃分工區(qū)，分期施工。采用全明挖法施工，交通疏解無法滿足交通流量要求。

（3）車站范圍內(nèi)主要為第四系全新統(tǒng)地層在區(qū)內(nèi)廣泛分布，由粉質(zhì)黏土、礫砂層及中砂層組成，車站底板均位于泥質(zhì)粉砂巖巖層內(nèi)，由于站址內(nèi)砂層較厚，采用暗挖法施工存在極大的風險。

（4）車站結(jié)構(gòu)在經(jīng)濟合理基礎(chǔ)上，施工工期要求盡量縮短。

（5）車站站址范圍內(nèi)地下市政管線較多，車站主體兩側(cè)無足夠的空間滿足管線遷改要求。

考慮車站的周圍建構(gòu)筑物多、道路狹窄、交通流量大的狀況、地下管網(wǎng)密集等實際狀況，結(jié)合本車站的結(jié)構(gòu)型式、功能要求等特點，并考慮施工工藝、工期、工程造價、工程質(zhì)量等各方面因素。由于車站地質(zhì)為砂層為主，車站不適宜采用暗挖工法；車站兩側(cè)沒有足夠的空間，管線遷改及交通疏解無法實施，中斷交通及管線不可接受，全明挖工法不可行；確定本站主體結(jié)構(gòu)施工工法主要在半蓋挖部分頂板逆作法及臨時半鋪蓋順做法作比選；經(jīng)交通疏解及管線遷改分析，半逆做9.7m寬頂板及半鋪蓋臨時蓋板均可滿足交通疏解及管線遷改要求；全臨時鋪蓋及全逆做頂板造價、實施工期及現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境均不如半鋪蓋臨時蓋板及半逆做頂板，故不采用。

經(jīng)上述分析，本站設(shè)計方案主要在半蓋挖逆做頂板及半蓋挖臨時蓋板之間選取。

3 設(shè)計方案的詳細技術(shù)經(jīng)濟比選

經(jīng)研究，蓋板寬度9.7m可滿足交通疏解需求。半鋪蓋臨時蓋板寬度為9.7m時，鋪蓋板采用臨時型鋼格構(gòu)立柱作為豎向支撐。半逆做頂板豎向支撐有兩種，一種采用臨時型鋼立柱支撐，施工完成頂板后割除，造價相對較低；另一種為車站永久柱與臨時立柱相結(jié)合，采用鋼管混凝土立柱樁，造價相對較高?，F(xiàn)對以上三種方案進行比選，如表2、圖3所示。

表2 半逆作頂板與半蓋挖臨時蓋板綜合比較

圖3 半蓋挖逆做頂板設(shè)計方案工序

4 結(jié)語

通過采改進原有全逆做頂板法，提出半逆做頂板工法，避免采用全明挖方案對交通的影響，以及全明挖方案導(dǎo)致的車站兩側(cè)管線遷改空間不夠；同時避免全逆做頂板造成的作業(yè)環(huán)境差，進度慢，造價高的缺點；最后對半鋪蓋臨時蓋板與半鋪蓋逆做頂板進行了全面對比，通過比較可知，半鋪蓋逆做頂板相對半鋪蓋臨時蓋板少一期交通疏解，同時由于半逆做頂板可解決沿車站縱向方向的管線遷改空間問題，需提高造價111萬，屬于可接受的經(jīng)濟代價。本文所采用的半鋪蓋逆做頂板工法，對老城區(qū)復(fù)雜擁擠的周邊建構(gòu)筑物環(huán)境下修建城市軌道交通車站具有重要參考意義。