地铁车站连续墙逆作施工法

陈书太（中建五局隧道公司，重庆渝北区401147）

地铁车站连续墙逆作施工法

陈书太（中建五局隧道公司，重庆渝北区401147）

近些年来，随着我国城市规模不断扩大，每个城市都在开展地铁施工，可以很大程度上缓解交通压力。一般来说，在城市中修建地下铁道是一项艰巨浩大的工程，地下铁道的施工会遭到地面建筑、城市交通、城市道路、环境保护、水文地质、施工机具以及资金投入等各方面的影响，并且影响颇为巨大，因此需要因地制宜，根据不同的情况采用不同的施工方法。地下连续墙对周围环境影响小，并且还具有墙体刚度大、止水性能好等优势，是现代深基础围护结构中较为常用的一种方式。本文将从城市地下铁道施工方法加以介绍，其中对较为优化的连续墙和逆作施工作具体介绍。

地下铁道；连续墙；逆作法

1 引言

随着我国社会主义经济建设的迅猛发展和综合国力的提升，城市规模不断扩张，城市人口随之增大、带动机动车辆的逐年上涨，导致交通状况急剧恶化。为了改善人们出行的便利性，人民群众发动智慧，集思广益，采取了各项措施，其中地铁的兴建得到了大众的好评和认可。近年来，以北京、上海、广州、深圳为主的一线城市便兴建了地铁项目。由于在城市中修建地下铁道工程较为艰巨且工程浩大，道路的施工会遭到地面建筑、城市交通、城市道路、环境保护、水文地质、施工机具以及资金条件等各方面的影响，施工企业应该根据不同的外界环境来采用不同的施工方法。施工方法的选择由工程的性质、规模、水文条件、地质地理条件决定，施工方面受障碍物、设备、环保和工期要求各方面因素所影响，因此需要通过全面的技术经济比较后方可确定。下面将就城市地下铁道施工方法分别加以介绍。

2 地下车站常用施工方法介绍

2.1 明挖法

明挖法是指挖开地面，从地表至地下维护结构后施工采用自基底由下向上施工的方式，从而由内部土方至工程结构完成隧道主体，最后进行回填基坑，管线恢复及覆土作业，从而恢复地面的施工方法。明挖法在地面交通和环境允许的地方，通常作为各国地下铁道施工的首选方法，它凭借施工技术简单、快速、经济的优点常常被作为首选方案。其缺点主要有：如阻断交通、噪声与震动对环境有较大影响（见图1）。

2.2 盖挖法

盖挖法是指由地面从上至下开挖，至一定深度后，将地表顶层封闭，后于内部施工完成余下的内部工程，施工环境相对封闭。相较明挖法，在都市人群较为密集地带修建地铁车站时，往往会占用道路，阻碍交通，尤其在地铁主干道上修建地下车站又不能中断交通，并且需要确保交通流量时，最适宜选用盖挖法。

盖挖法又分盖挖顺作法和盖挖逆作法和盖挖半逆作法，三者相同之处就是都有盖子。不同就是对盖子下面的工程施工顺序不一样。顺作法是一直挖到基底，从最下面一层结构开始施工直到基础表面为止。逆作法是挖一层施工一层，直到最下面一层结构施工完成止。施工的选择由开挖面积的大小、覆土深浅、周围沿线建筑物的距离而作不同考虑。而盖挖半逆作法区别于逆作法，主要表现在顶板完成及恢复路面后，通过设置横撑并施加预应力，向下挖土至设定值后先浇筑底板，再依次逐层向上浇筑侧墙、楼板。

附录：盖挖逆作法流程图（如图2）。

2.3 暗挖法

图1

图2 盖挖逆作法流程图

一般来说，暗挖法是指在一定条件下，在地下开挖和修筑衬砌结构的隧道施工方式。暗挖法主要包括：盾构法、钻爆法、掘进机法、浅埋暗挖法、沉管法、顶管法等。其中浅埋暗挖法和盾构法应用最为广泛。①浅埋暗挖法。浅埋暗挖法主要针对埋置深度较浅、松散不稳定的上层和施工时较容易破碎岩层而提出来的，充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土对围岩进行加固，防止围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控，指导地下工程的设计施工方法。浅埋暗挖法的施工技术，更多的关注围岩变形波及地表情况，要求进行刚性支护或地层改良。在试验阶段，需要通过指导设计才可以进行施工。地下铁道多在城市区域内施工，所以对地表沉降有比较严格的控制要求，所以对地层的预支护和预加固有硬性要求。通常所采用的施工工艺主要有：“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”等特点。②盾构法。盾构施工是在支承地层压力的同时又在地层推入活动钢筒结构，这种施工机械在地面以下进行暗挖隧道，钢筒前端设置装置以作支撑和开挖土体用，中段安装千斤顶，尾部拼装预制衬砌环。随着盾构的推进，需要在盾尾安装衬砌，并向衬砌环外围空隙内压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。按盾构断面形状不同将盾构分为圆形、拱形、矩形、马蹄形等。圆形抵抗土压、水压力较强，拼装简便，构件较为通用，并且更换便利，因而应用非常广泛。盾构法的优点在于，在地下进行施工作业（竖井施工除外），既不妨碍地面交通，又可减少噪声扰民的恶劣情况。盾构主要工序应该规整，施工管理与操作便利，土方量少，水上运输时不改变航运，施工不受气候条件限制。相比之下在恶劣条件、地水位高的地方有较高的技术经济优越性。

2.4 沉管法

沉管法是指将隧道管分段连接好，在指定断面将河床水下开挖后，用船将沉管浮运到位，并保证下沉到位，拼装好后进行抽水，从而形成一个完整的水下通道。其施工顺序是先在船台上或干坞中制作隧道管段（用钢板和混凝土或钢筋混凝土），管段两端用临时封墙密封后滑移下水（或在坞内放水），使其浮在水中，再拖运到隧道预定设计地点。到达既定地点后，向管段内增加载重物，使其下沉到理想位置成为整体隧道。自50年代后，沉管法因水下连接技术的突破而被大众普遍采用，现已成为水底隧道的主要施工方法。用这种方法建成的隧道称为沉管隧道。实例分析：某隧道是我国第一条公路与地铁合用的越江隧道，公路隧道全长1238.5m。河中段隧道埋置在河床下.不影响水面通航，河中沉管段全长457m。

2.5 混合法

根据地铁车站的具体需要，在合适的路段采用不同施工方式两种或几种方法共同搭配使用，称为混合法。工程实例：北京地铁东四站。

3 地下连续墙的简介、优缺点以及流程图

3.1 地下连续墙是通过专用的挖、冲槽设备，沿地下建筑物或构筑物的周边按预定的位置。地下连续墙的施工工序分为：准备工作阶段、成槽阶段、浇捣混凝土阶段。施工的主要工艺是：首先挖导墙槽，然后按设计要求浇筑混凝土导墙，内、外导墙之间的宽度即是地下墙的宽度，也就是设计宽度。将配制好的护壁泥浆输入槽内，然后根据设计深度逐段挖槽，并随着挖槽进程，不断输入泥浆，等挖到设计深度后，放入钢筋笼中，用导管灌注混凝土，置换出护壁泥浆。这样就形成一段钢筋混凝土地下墙，然后逐段连续施工即成地下连续墙。其主要用于：基坑开挖和地下建筑的临时或永久性挡土结构；地下水位以下可作为止水帷幕；部分工程的墙体还承受上部建筑的永久荷载，并且具有挡土墙和承重基础作用等。地下连续墙尚需改进之处：①在一些软淤泥，冲积层、超硬岩石等特殊地质条件下施工难度颇大。②如施工方法不当出现纰漏或条件特殊，则可能出现邻墙对不齐或漏水等问题。③如果仅用作挡土结构，则经济成本较高。④在城市中可能会面临废弃物处理不便的困扰。

3.2 钢筋笼制作、吊放安装

钢筋笼平面尺寸大，结构复杂，起吊吨位大（最大重量约25t），钢筋笼吊装、安装困难，起吊过程不能有变形，否则可能造成钢筋笼卡笼，无法沉放至设计标高，甚至导致整个钢筋笼散架、破坏。钢筋笼制作、起吊安放选用100t大吨位履带吊机作为主吊机和35t履带起重机辅助配合，通过滑轮组合，选择合适的吊点，各吊道之间的距离控制在10m以内。钢筋网吊装关键技术如下：①每榀钢筋网桁架间距不宜超过1.5m，桁架腹筋宜为φ28，间距小于500mm，目的是加强钢筋网的整体刚度；②吊点焊点必须加强，避免在钢筋网起吊过程拉裂破坏；③钢筋网准备起吊前，应先试吊，检查各吊点的受力状态，吊点受力均匀；④吊机起吊时同步并由专人指挥，默契配合，起吊速度宜缓，提升速度均匀，钢筋网未起吊到垂直位置时，不得旋转角度起吊。

3.3 地下连续墙施工工艺流程图

图3 地下连续墙施工工艺流程图

4 工程案例分析

广州市北京东商业广场位于文明路广州第一工人文化宫西南侧，地下室基坑呈长条形，南北向最大长度约73m，东西向最大宽度处约23.5m，周边环境复杂，建筑密集，场地现作为停车场使用。场地周边西北高东南低，高差约2m。建筑物地面以上为7层商业用房，地下3层用作设备房和停车场。基坑开挖设计深度约14.519.5m，采用地下连续墙围护结构，基础采用冲孔灌注桩，地下室竖向承重构件立柱桩为钢管混凝土柱。场地内地层按其时代与成因从上往下有：第四系人工填土层（Q4ml）、冲积层的淤泥质土和粉土（Q4al）、残积层的粉质粘土（Q4el）、下伏基岩为白垩系上统三水组康乐段粉砂岩细砂岩（K2s1）。场地内地下水主要为孔隙潜水，基岩裂隙水很少。场地内没有强透水的砂层，勘察期间地下水埋深介于1.4～1.7m之间。

5 结语

随着我国地下铁道建设事业的发展，原有施工技术不断地发展与提高的同时，新的施工方法也被逐渐应用到施工中，施工技术水平正在不断提高，部分施工技术甚至达到世界先进水平。由于城市交通流量增大使让城市道路不堪重负，城市施工环境的要求日趋完善，城市内封路施工已不再适合发展需要。因此，依据不同情况最适宜的方法将是今后研究和实践的主攻方向。

［1］马列.浅析沉管技术在给水工程施工中的应用［J］.城市建设理论研究（电子版），2015（02）：24～25.

［2］李璜.地下连续墙在地铁车站施工中的应用分析［J］.房地产导刊，2013（03）：39～40.

［3］彭洲栋.地下连续墙施工要点分析［J］.中小企业管理与科技，2015（02）：25～26.

U231

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2095-2066（2016）30-0201-02

2016-10-10

陈书太（1964-），男，中专，项目生产经理，从事地铁隧道管理等相关工作。