平拱結(jié)合中板施工技術(shù)在地鐵暗挖車(chē)站結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

摘要：隨著全國(guó)各地城市地鐵建設(shè)的不斷發(fā)展，乘客及運(yùn)營(yíng)對(duì)車(chē)站的各項(xiàng)功能需求也日趨提升，特別是地鐵車(chē)站站臺(tái)層公共區(qū)，客流流量大且流線復(fù)雜，對(duì)公共區(qū)空間的需求和利用率要求較高。傳統(tǒng)地鐵車(chē)站采用單（雙）柱+平底中板+矩形軌頂風(fēng)道模式，柱網(wǎng)與中板、中板與軌頂風(fēng)道無(wú)法實(shí)現(xiàn)一次性澆筑，施工繁瑣，工序復(fù)雜，施工周期較長(zhǎng)，且后期柱網(wǎng)將站臺(tái)公共區(qū)空間人為切割，空間利用率極大降低。創(chuàng)造性的采用平拱結(jié)合中板結(jié)構(gòu)施工方式，成功實(shí)現(xiàn)了車(chē)站公共區(qū)無(wú)柱和軌頂風(fēng)道與中板的一次性澆筑，可為類(lèi)似工程提供參考。

關(guān)鍵詞：平拱結(jié)合中板;暗挖結(jié)構(gòu);襯砌;開(kāi)挖

1" "工程概況

水清溝站為青島地鐵1號(hào)線第21座暗挖車(chē)站，全長(zhǎng)213.8m。該車(chē)站位于青島市老城區(qū)（市北區(qū)）四流南路與萍鄉(xiāng)路丁字路口下方，沿市區(qū)主干道四流南路南北向布置。水清溝站站位西北側(cè)為天豐造紙廠4～7層辦公樓，西南側(cè)為待拆遷中石化第13號(hào)加油站，東側(cè)為金華苑等居民區(qū)，西側(cè)緊鄰現(xiàn)狀明渠/暗渠、鴻海家園酒店、鴻海佳園居民區(qū)。現(xiàn)狀四流南路為雙向4車(chē)道，路寬16.60m，日常車(chē)流量較大，重車(chē)較多。

車(chē)站為雙層圓拱復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，全包防水型斷面。標(biāo)準(zhǔn)段拱蓋開(kāi)挖寬度23.1m，地下二層直墻段開(kāi)挖標(biāo)準(zhǔn)寬度為20.4m，擴(kuò)大段20.8m。車(chē)站開(kāi)挖高度18.137m。主體結(jié)構(gòu)采用2號(hào)風(fēng)井及臨時(shí)豎井作為施工豎井進(jìn)主體結(jié)構(gòu)施工。主體結(jié)構(gòu)采用拱蓋法開(kāi)挖。水清溝站共設(shè)置2個(gè)出入口（A、B出入口），2個(gè)預(yù)留出入口（C、D出入口）、2個(gè)風(fēng)道（1號(hào)風(fēng)道，2號(hào)風(fēng)道）及2個(gè)安全出入口。

2" "結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì)，車(chē)站大小里程端為設(shè)備區(qū)及車(chē)站用房，采用拱形中板難以滿(mǎn)足要求，需要設(shè)置成平板中板、中間區(qū)域?yàn)楣矃^(qū)域，上面無(wú)大型、重型設(shè)備，需要承擔(dān)的荷載相對(duì)較小，取消下方立柱，中板設(shè)備成拱形中板，平面布置具體見(jiàn)圖1。

3" "施工工藝

3.1" "工藝原理

城市地鐵暗挖車(chē)站平拱結(jié)合中板結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，改變了傳統(tǒng)施工方法（軌頂風(fēng)道+梁+柱的施工方式），利用拱式結(jié)構(gòu)將豎向荷載轉(zhuǎn)化為水平力，并通過(guò)中板將水平力傳至側(cè)墻。利用拱形板作為大跨中板的支撐，實(shí)現(xiàn)了柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)取消。利用拱形中板與平直中板之間的空間作為軌頂風(fēng)道，既滿(mǎn)足了車(chē)站的使用功能，又最大限度利用了該空間，實(shí)現(xiàn)了板與軌頂風(fēng)道的一次性澆筑。并使得機(jī)械掘進(jìn)設(shè)備直接過(guò)站，極大提高了施工效率和施工質(zhì)量，提升了安全管理效率。

3.2" "施工操作要點(diǎn)

3.2.1" "二襯拱蓋施工

地鐵車(chē)站拱部開(kāi)挖結(jié)束后，按設(shè)計(jì)要求及時(shí)完成拱部襯砌施工，將拱部襯砌作用于拱腳縱梁上，使下部開(kāi)挖期間形成安全保護(hù)蓋。施工過(guò)程統(tǒng)籌考慮拱蓋襯砌與側(cè)墻襯砌連接位置，將拱蓋襯砌接口設(shè)計(jì)為斜坡三角狀，確保接口段位置在后期施工中澆筑密實(shí)。同時(shí)后續(xù)施工中，在該位置設(shè)置重復(fù)式注漿管，通過(guò)注1：1水泥漿的方式對(duì)該施工縫進(jìn)行注漿封閉。

3.2.2" "主體下斷面開(kāi)挖支護(hù)

在車(chē)站主體拱蓋襯砌施工完成后，分臺(tái)階分段按照先拉中槽再收邊的施工方法，完成主體下斷面的開(kāi)挖。開(kāi)挖時(shí)可結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)豎井、風(fēng)井等出渣口及人員設(shè)備配置情況，對(duì)多個(gè)作業(yè)面開(kāi)展同時(shí)作業(yè)，分段開(kāi)挖。也可考慮開(kāi)挖與襯砌施工分段有序進(jìn)行，以便降低安全風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)加快車(chē)站整體施工進(jìn)度。

3.2.3" "車(chē)站仰拱結(jié)構(gòu)襯砌施工

按傳統(tǒng)施工組織完成車(chē)站仰拱襯砌施工，一般25m左右劃分一段，同步施工部分側(cè)墻，施工高度結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)回填層高度確定（一般以高出軌頂標(biāo)高50cm為宜）。澆筑完成后及時(shí)完成仰拱的回填工作。仰拱襯砌施工及素混凝土回填如圖2所示。

3.2.4" "側(cè)墻及拱形中板澆筑

現(xiàn)場(chǎng)采用盤(pán)扣式滿(mǎn)堂腳手架架設(shè)模板支撐，腳手架一次性架設(shè)至拱形中板底部。中板模板采用竹膠板，背楞采用100×100mm方木+I14工字鋼支撐的組合形式模板。側(cè)墻采用6012小鋼模，背楞采用I10工字鋼，縱向間距0.9m。腳手架搭設(shè)過(guò)程中嚴(yán)格按照要求進(jìn)行自檢、監(jiān)理驗(yàn)收，確保支架整體穩(wěn)定?，F(xiàn)場(chǎng)依次綁扎側(cè)墻鋼筋、拱形中板鋼筋。安裝鋼筋應(yīng)綜合考慮剩余側(cè)墻及后續(xù)縱向鋼筋連接，鋼筋安裝及模板支架加固完成，經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后進(jìn)行混凝土澆筑施工。

現(xiàn)場(chǎng)采用混凝土罐車(chē)+地泵方式對(duì)側(cè)墻及拱形中板進(jìn)行澆筑。澆筑時(shí)，應(yīng)遵循先側(cè)墻后中板的順序，先通過(guò)輸送泵，將混凝土垂直泵送至略高于側(cè)墻模板的高度，再通過(guò)泵管軟管頭將側(cè)墻左右對(duì)稱(chēng)逐層澆筑。澆筑時(shí)應(yīng)確保左右側(cè)在同一高度并對(duì)稱(chēng)，有效保證支撐結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，必要時(shí)可輔以振動(dòng)棒進(jìn)行疏導(dǎo)，確?；炷恋捻樌麑?dǎo)入。完成側(cè)墻澆筑后，沿拱形中板根部由下至上的逐步澆筑。澆筑時(shí)仍需左右側(cè)對(duì)稱(chēng)澆筑，最后完成中板平直段的澆筑。側(cè)墻及拱形中板澆筑如圖3所示。

3.2.5" "剩余側(cè)墻及平板中板澆筑

現(xiàn)場(chǎng)利用已澆筑完成的拱形中板為支撐，施做剩余部分側(cè)墻及中板。模板支架采用竹膠板+方木形式，方木縱向間距300mm，橫向方木間距1000mm，環(huán)向方木與豎向方木采用釘子釘緊。模板體系完成后，以模板體系為作業(yè)面，依次連接完成側(cè)墻及中板剩余鋼筋綁扎，并采用地泵對(duì)剩余段落混凝土進(jìn)行澆筑。為徹底解決運(yùn)營(yíng)后期因離壁溝滲水導(dǎo)致地板返潮問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)離壁溝與平式中板一并澆筑，整體效果較好。

3.2.6" "剩余小邊墻襯砌施工

再側(cè)墻澆筑頂部模板位置預(yù)先設(shè)置喇叭口，以便于混凝土澆筑順利以及混凝土密實(shí)性滿(mǎn)足施工要求。對(duì)該施工縫止水措施進(jìn)行優(yōu)化，保持鋼邊止水帶的同時(shí)在內(nèi)側(cè)預(yù)留L型注漿管。對(duì)混凝土不密實(shí)位置采用水泥砂漿進(jìn)行回填，確保該位置混凝土密實(shí)。外側(cè)增加重復(fù)注漿管，對(duì)鋼邊止水帶外側(cè)施工縫采用水泥漿進(jìn)行灌縫處理，確保防水效果合格。剩余側(cè)墻及平式中板襯砌施工如圖4所示。剩余小邊墻結(jié)構(gòu)襯砌施工如圖5所示。

3.2.7" "混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑完成后，現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)做好灑水覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)工作，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d，尤其對(duì)各分段施工段落，要做好鑿毛等施工縫連接設(shè)置，并同步開(kāi)展下一澆筑段施工。

3.2.8" "拆裝模

混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，在拆模令同意后，現(xiàn)場(chǎng)按照施工方案依次組織拆模，模板脫（裝）時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行中板軌道風(fēng)道平直段腋角處的拆除。拆除時(shí)，由外至里依次拆除倒運(yùn)。完成腋角拆除后，遵循“先支后拆、后支先拆”，“先拆非承重部位、后拆承重部位”的原則。

4" "施工注意事項(xiàng)

模板支架設(shè)計(jì)方案需要經(jīng)專(zhuān)家評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)并經(jīng)監(jiān)理機(jī)構(gòu)審批，支架使用的材料應(yīng)符合規(guī)范要求。模板、方木、架管、鋼管、扣件等材料進(jìn)場(chǎng)必須進(jìn)行驗(yàn)收，檢驗(yàn)合格后方可用于現(xiàn)場(chǎng)施工，不合格產(chǎn)品禁止用于模板及支架施工。支架安裝基面必須進(jìn)行平整，確保平整度、承載力滿(mǎn)足要求。

模板控制點(diǎn)由測(cè)量班采用全站儀精確放樣，現(xiàn)場(chǎng)所有技術(shù)人員及相班組負(fù)責(zé)人必須熟悉點(diǎn)位情況。班組完成控制線及軸線標(biāo)識(shí)后，由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)主管進(jìn)行復(fù)核，確認(rèn)無(wú)誤后，方可進(jìn)行模板及支架安裝。按照方案安裝掃地桿、剪刀撐、水平支撐等，并連接牢固。支架搭設(shè)過(guò)程中，加強(qiáng)扣件連接、桿件垂直度（水平度）檢查，不合格處及時(shí)整改，整改完成后繼續(xù)搭設(shè)，確保支架搭設(shè)牢固、整體穩(wěn)定。

混凝土澆筑時(shí)，嚴(yán)格控制塌落度，確保通過(guò)溜槽內(nèi)的混凝土和易性?xún)?yōu)良，不離析，入倉(cāng)后混凝土應(yīng)振搗密實(shí)。保證擋頭模板的密閉性和穩(wěn)定性，防止跑模和漏漿。模板每次支立前，應(yīng)對(duì)表面進(jìn)行清理，并均勻涂刷脫模劑。模板支撐搭設(shè)過(guò)程嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)方案進(jìn)行，不得隨意調(diào)整及改變構(gòu)件的距離。模板的安裝及拆除，應(yīng)按照規(guī)范要求做好對(duì)洞口的防護(hù)，下方豎直鋼筋應(yīng)釘木盒進(jìn)行遮蓋，防止人員掉落的造成穿刺傷害。

支模過(guò)程中，如遇中途暫停施工，應(yīng)將已拆除或松動(dòng)模板、桿件、扣件等運(yùn)走，禁止在上面堆放。過(guò)程中應(yīng)防止因踏空、扶空而墜落。拆模時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格按照技術(shù)交底及規(guī)范的要求進(jìn)行，須按照“先防護(hù)，后拆除”的原則進(jìn)行。模板支架拆除時(shí)，應(yīng)在拆除區(qū)域設(shè)置警戒區(qū)域，并設(shè)置燈光、標(biāo)語(yǔ)等警戒標(biāo)志，安排專(zhuān)職安全生產(chǎn)管理人員進(jìn)行監(jiān)護(hù)。

混凝土澆注前應(yīng)做好對(duì)輸送甭管的管理，對(duì)于長(zhǎng)期磨損厚度不足要求的甭管予以更換。安全及技術(shù)管理人員應(yīng)仔細(xì)檢查每個(gè)泵管接頭，確保其接頭牢固，轉(zhuǎn)彎半徑合理。嚴(yán)禁將泵管固定在支架上，泵管固定支架應(yīng)單獨(dú)設(shè)置?；炷翝沧⑹┕r(shí)，防止爆管濺傷周邊施工人員。臺(tái)架上所有作業(yè)人員應(yīng)佩戴安全帶、安全繩等高空防墜設(shè)施，嚴(yán)格執(zhí)行8h工作制，嚴(yán)禁超負(fù)荷作業(yè)，造成安全事故。

5" "技術(shù)特點(diǎn)

車(chē)站內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用平拱結(jié)合中板，利用拱形結(jié)構(gòu)提供有效支撐，取消了原設(shè)計(jì)柱網(wǎng)的施工，極大提升施工工效，為站臺(tái)層創(chuàng)造出大空間公共區(qū)，提升了車(chē)站空間整體效果。 通過(guò)平直中板和拱形中板的巧妙結(jié)合，優(yōu)化了軌頂風(fēng)道與中板澆筑方式，既減少了施工工序，又提升了施工效率，同時(shí)極大降低了人為施工縫及中板開(kāi)孔風(fēng)險(xiǎn)，提高了混凝土的施工質(zhì)量。

拱形中板施工后創(chuàng)建的空間遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)柱+平板，可實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)及TBM的直接快速過(guò)站，規(guī)避后期軌頂風(fēng)道二次澆筑問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了車(chē)站內(nèi)部結(jié)構(gòu)與機(jī)械掘進(jìn)的合理化、高效化的組織安排，既降低了施工組織難度，也提升了施工質(zhì)量。

6" "結(jié)論

經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)單位、施工單位等認(rèn)真研究、分析，現(xiàn)場(chǎng)采用平拱結(jié)合中板結(jié)構(gòu)施工方式，成功實(shí)現(xiàn)了車(chē)站公共區(qū)無(wú)柱和軌頂風(fēng)道與中板的一次性澆筑，順利完成了車(chē)站內(nèi)部結(jié)構(gòu)平拱結(jié)合中板的施工，既確保了施工質(zhì)量和安全，也極大提高了施工進(jìn)度。施工時(shí)間為2019年6月20日至2019年8月28日，共計(jì)用時(shí)68天。此工法在青島地鐵1號(hào)線其他站點(diǎn)均有采用，均取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。平拱結(jié)合中板施工技術(shù)原理簡(jiǎn)單，施工進(jìn)度快、效率高、成本低，便于組織管理，減少多個(gè)工序環(huán)節(jié)，進(jìn)一步降低了現(xiàn)場(chǎng)安全管理壓力，具有施工成本低及后期社會(huì)效益顯著等優(yōu)點(diǎn)，極具推廣價(jià)值。

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