地铁车站明挖区间施工方案比选分析

薛晓辉　 李常茂　 张　磐

(陕西铁路工程职业技术学院1)　 陕西渭南　714099　 中铁十二局集团有限公司2)　 山西太原　030024)

地铁车站明挖区间施工方案比选分析

薛晓辉1）李常茂1）张磐2）

(陕西铁路工程职业技术学院1)陕西渭南714099 中铁十二局集团有限公司2)山西太原030024)

针对北京地铁7号线化工站站后明挖区间现浇混凝土框架结构两种施工方案的比选，从技术可行性、经济分析、材料周转性、施工工期及安全四个方面对衬砌台车施工方案和大模板加脚手架组合的施工方案进行对比分析，经过具体分析得出：采用衬砌台车的施工方案具有施工成本低、施工质量好、施工安全性高、施工速度快的优势，并进行实践应用验证。

衬砌台车 大模板 经济分析 明挖区间

1　工程概况

北京地铁7号线化工站站后明挖区间总长259.2 m，结构形式为地下一层三跨（局部两跨）现浇钢筋混凝土框架结构。其中三跨标准段长度为162.179 m，顶板厚度为1000 mm，底板厚度为1000 mm，侧墙厚度为800 mm，总高度为8400 mm；两跨长度为68.001 m，顶板厚度为1300 mm，底板厚度为1300 mm，侧墙厚度为1000 mm，总高度为9000 mm；盾构井处16 m，有梁处13 m。

2　方案比选

2.1技术分析

2.1.1台车的施工方法

（1）站后明挖区间总长259.2 m，其中盾构井处长16 m，有梁处长13 m，三跨长162.199 m，两跨长68.001 m。在两跨和三跨处使用台车，台车在两跨使用完成后，在原有台车的基础上，增加一套液压行走系统，变成三跨处的台车，进行使用。盾构井处和有梁处使用脚手架及竹胶板。

（2）台车抗侧移的方法：为了保证浇筑混凝土时，不使台车产生侧向位移，首先在施工底板时，预埋地脚螺栓，在施工时，用地脚螺栓将台车底部固定；其次，在浇筑混凝土时，采用先同时浇筑侧墙和中隔墙的混凝土，最后浇筑顶板混凝土的浇筑顺序。

2.1.2大模板加脚手架组合的施工方法

站后明挖区间侧墙和中隔墙采用大模板，顶板采用碗扣式满堂红脚手架的施工方法。混凝土浇筑采用跳仓法施工，大模板按照1套（21 m）考虑，满堂红脚手架按照2套（42 m）考虑。

在两跨处施工时，侧墙采用4.2×1.5×28（两侧墙计长度42 m）的大模板施工。中隔墙采用4.8×1.5×28（两侧墙计长度42 m）的大模板，但模板之间使用对拉螺栓固定，大模板背后用脚手架固定；

在三跨处施工时，侧墙还采用两跨处的大模板4.2×1.5×28，但是要增加加高节1.4×1.5×28（三跨处的侧墙比两跨处的侧墙高1.4 m），中隔墙采用4.8×1.5×56（在两跨处中隔墙模板的基础上增加28块）的大模板。

无论是两跨处，还是三跨处，它们的顶板都采用碗扣式满堂红脚手架，钢管采用48×3.8 mm的钢管，横距0.6 m，纵距0.9 m，步距0.6 m，方木采用150×150×4000 mm，竹胶板采用1220×2440×10 mm。

2.2经济分析

2.2.1使用台车的经济分析

表1　台车使用材料及费用分析

2.2.2使用大模板及脚手架的经济分析：

表2　大模板使用材料及费用分析

表3　脚手架使用材料及费用分析

根据表1～3分析：

（1）可以看出台车总重量为276 t，台车的造价为235.7万元；制作大模板的费用及脚手架的费用合计为332.6万元；

（2）采用大模板及满堂红脚手架施工后，大模板还可以周转利用，这部分费用为124.2万元，而制作大模板的费用及脚手架的费用为332.6万元，去掉大模板周转的这部分费用，这个项目使用大模板及脚手架的发生的实际费用为208.4万元；而台车在这个项目使用完后，除模板可以周转利用外，其余的将会作为废铁处理，那么台车在这个项目的实际使用费用就是台车的造价费用（235.7万元）减去模板的费用（45万元），即190.7万元；

（3）通过比较：台车比大模板及满堂红脚手架便宜17.7万元，因此，从经济的角度采用台车施工方案较为合适。

2.3可周转性

（1）台车施工方案材料周转性分析：台车主体结构架是一次性使用，这个项目使用完后，结构架将会作为废铁处理，侧模及中间顶模可用于后续工程周转材料使用；

（2）大模板施工方案材料周转性分析：具有可周转性，这个项目使用完成后，还可以在别的具有相同工程特点的工程上使用；

（3）通过以上分析，两种施工方案都有可周转性材料(模板)，大模板施工方案的可利用度要大于衬砌台车，具有一定优势，但是如果考虑后续是否能继续承建类似工程、周转材料的储存、搬运、拆卸等因素，综合本项目来说衬砌台车施工方案更好。

2.4工期及安全性分析

（1）使用衬砌台车的施工方案：按照每段施工段12 m划分，站后明挖区间一共分为20段，每段施工时间为11天，流水节拍为7天，按此计算，完成站后明挖区间一共需要195天；

（2）使用大模板及脚手架：按照每段施工段21 m划分，站后明挖区间一共分为12段，每段施工时间为20天，流水节拍为15天，按此计算，完成站后明挖区间一共需要229天；

（3）从安全的角度考虑，衬砌台车作为一个整体结构安全性在搭设、施工阶段均要高于大模板的满堂红支架结构，同时，衬砌台车的可移动性也优于大模板结构，因此，衬砌台车施工方案的安全性要优于大模板施工方案；

（4）通过以上几点分析，总体分析可得出，使用台车比使用大模板及脚手架不仅工期可提前34天，同时还具有较高的施工安全性。

3　结论

通过对北京地铁7号线化工站站后明挖区间现浇混凝土框架结构车施工技术方案比选最终得出以下结论：

（1）从施工方案的可行性上来说，两种施工方案均可性，可有优缺点，但整体上衬砌台车施工方案要优于大模板施工方案；

（2）从节约成本，提高效益的角度分析，衬砌台车施工方案具有总成本低，施工速度快，缩短工期，工程施工质量好，施工安全风险小等优点，同时该方案也有材料浪费较大（台车使用完，结构架将会作为废铁处理，侧模及中间顶模用于周转）的缺点，但是将经济、安全、工期总体进行考虑的话，衬砌台车施工方案依然优于大模板施工方案；

（3）鉴于以上分析，采用衬砌台车的施工方案是比较好的选择。

通过以上从方案可行性、经济可行性、安全及工期的角度分析，最终我们选择采用衬砌台车施工方案作为该项目的最终施工方案，并通过施工实践取得了很好的效果。

[1]候琴.向家岗站后明挖基坑施工方案研究[J].山西建筑,2015,41(8):93～94

[2]陈亮,马洁.地铁明挖车站模板施工方案优化设计[J].国防交通工程与技术,2013(2):77～80

[3]赵京.地铁区间施工方法及造价分析[J].铁道工程造价管理,2004(1):27～30

[4]肖广智.北京地铁天安门西站设计施工方案比选及优化[J],世界隧道,2000(2):23～27

[5]凌玉华.深圳科学馆地铁车站施工方案的综合技术经济比选研究[D].成都:西南交通大学土木工程学院,2002

[6]高海宾.地铁车站明挖施工技术分析[J].中国高新技术企业,2014 (6):144～145

[7]李剑锋,郑永伟,李彬,杨志娟. 地铁车站施工方案优选决策模型[J].西安科技大学学报,2019,29(2):159～162

Comparison of and Analysis on the Construction Scheme of the Cut-and-Cover Tunnel in a Subway Station

XUE Xiao-hui1）LI Chang-mao1）ZHANG Pan2）
(Shaanxi Railway Institute1)WeinanShaanxi714099 China Railway 12th Bureau Group Co., Ltd.2）Taiyuan Shanxi030024China)

Focusing on the comparison of two kinds of cast-in-situ concrete frame structure construction schemes on a cut-and-cover tunnel at Beijing metro line 7 chemical station, this paper compares and analyzes the construction schemes of using lining trolley and the construction plan of large templates plus scaffolding portfolio from four aspects: technical feasibility, economic analysis, materials circulation, construction duration and safety, then puts forward the following conclusion with practical verification: the construction schemes of using lining shutter has advantages of low construction cost, high construction quality, good construction safety.

lining trolley large template economic analysis cut-and-cover tunnel

文献标识码：A文章编号：1673-1816(2016)03-0013-04

2016-06-18

薛晓辉（1979-），男，讲师，硕士，研究方向土木工程施工技术及工程造价管理。