PBA洞桩法在地铁车站施工中的应用探述

夏 勇

中铁二局集团有限公司，四川成都 610031

在现代城市的发展建设过程中，由于地铁具有运力大、效率高的特点，因此，成为了很多城市解决城市路面交通拥挤、提供高效公共出行方式的有效途径。地铁车站是地铁工程的核心部分之一，由于其在施工中经常需要面对复杂地质水文环境，施工难度相应的增加，对于施工的技术要求也比较高。目前在地铁车站的施工中广泛应用的是PBA洞桩法施工技术，这种新型技术利用导洞来开展边桩和中柱的施工作业，解决了复杂地质条件下施工的技术难题，同时使横向框架的承载力得到了有效的增强，从而有效利用边桩和拱顶形成安全性更高的保护结构，为地铁车站主体工程的施工提供了更加可靠的保障。由于PBA洞桩法的这些技术优势，使其在地铁车站施工中得到了迅速的推广和应用，并且成为了地铁车站施工技术发展的主要方向，对于推动我国现代化城市的公共交通设施建设具有十分重要的意义。

1 PBA洞桩法在地铁车站施工中的技术应用

1.1 在地铁车站施工准备阶段的超前探测技术应用

应用PBA洞桩法施工前应首先通过超前钻孔等探测方式来了解施工前方的地质水文情况。施工时可以通过风钻来打三个以上的钻孔，且钻孔深度不能小于5m。钻孔位置应选择在拱顶或拱腰处，一旦发现钻孔内存在明水，则应增加在拱脚和下半截面位置的钻孔数。钻孔探测的结果将为后续的施工提供重要的参考依据。

1.2 引排施工导洞内的残留降水

当地铁车站的小导洞断面下半部分以及施工的横向通道内存在残留水时，应根据工程的地质水文情况采用布设引水管线的方式，同时结合竖井集水坑将残留水引出。在选择引水管型号时应根据工程的具体地质水文特点以及残留水量来确定。

1.3 横向通道和竖井施工

地铁车站在应用PBA洞桩法施工时一般要进行竖井的布设，施工竖井一方面可以为地铁车站主体施工提供便利，另一方面也可以将其作为风井使用。施工时应结合工程具体的作业量来确定竖井的具体大小规格，并利用钢筋格栅与网喷法相互配合以提高施工的质量，出土时则可以通过龙门架来进行。二次衬砌时可以采用混凝土模注方式进行施工，并要为横向施工通道预留出开口位置。竖井的井口要布设圈梁来锁口。

横向施工通道可以为地铁车站的挖孔桩、桩顶纵梁以及小导洞等主体工程的施工创造便利条件，同时也同样可以将其作为风道来使用。对开展横向通道的马头门和转正洞的施工作业时，马头门应与风道的开挖及支护作业同时进行，并在马头门外部的风道里进行超前导管的布设施工，这样就可以利用导管注浆来加固地层。地层加固施工结束后，还要对风道和马头门进行临时支护。拆除风道初支后应立即对马头门进行支护，可以采取安装格栅等支护方式。

1.4 边桩施工

边桩施工可以采取机械钻孔或者人工作业的方式来进行。在采取机械成孔灌注的施工方式时，导洞内由于施工空间比较狭小，施工环境相对恶劣，会造成成孔时间比较长，同时清孔作业也难以进行，这会给灌注桩以及钢筋焊接等作业增加难度，进而对成桩质量造成不利影响。通过人工方式进行挖孔虽然能够避免上述问题的产生，但是施工人员的劳动强度会比较大，同时也会限制成桩长度，更重要的是存在安全隐患。所以，施工单位要结合地铁车站工程的具体特点合理地选择成桩工艺，同时要根据地层的实际情况来对桩长和桩径进行适当的调整，以提高桩底的承载能力，达到加固地层的目的，为施工安全提供保障。

1.5 导洞开挖施工

应用PBA洞桩法开挖导洞时应在施工前确认混凝土、喷锚管线以及相关的机械设备等各项准备全部到位，还要检查混凝土的质量，并严格控制存放时间不能超过其初凝时间。开挖施工完成后要随即用混凝土喷射对开挖作业面进行封闭。当掌子面出现土层不稳的情况时应采取随挖随喷的施工方式来进行作业，使土体能够保持稳定，以确保施工的安全。初喷施工过程中应及时将焊机、锚杆、锁角管以及格栅钢架等运抵施工现场，为后续的支护作业的及时展开创造条件，以提高施工的连贯性。在施工过程中应保证施工人员充足，在确认无安全隐患的情况下应保持施工的连续性，从而尽快完成支护，以确保作业的安全。另外，施工人员和二次喷锚所需要的材料设备也应完成准备，以便在格栅钢架支护完成后能够即刻开始施工。施工时应保证各道工序的连接紧密，以提高喷锚支护作业的时效性，减少土体裸露的时间。

1.6 通过注浆法对地层进行加固

如果隧道开挖作业面临近综合管线或者周边存在建筑结构时，应利用超前深孔注浆的方式来加固其前方地层，以确保施工的安全。注浆时应根据工程情况来确定注浆的具体范围和方法。

1.7 拆除导洞的初期支护结构

拆除拱顶或导洞初期支护时应密切关注其结构变化情况，并及时调整支护结构，以免其在应力作用下发生弯曲变形。

2 PBA洞桩法在地铁车站施工中的实际应用

2.1 基本工程概况

以某工程为例，分析PBA洞桩法在地铁车站施工中的具体应用。该地铁车站工程主体结构采用了双跨岛式的二层单柱结构，其总长约为177m。地铁车站的地层包括了细砂、粗砂、中砂、砾砂、杂填土等成分。地下水属于孔隙潜水，同时在局部位置有上层滞水以及承压水存在。

2.2 施工方法的选择确定

由于该工程处于商业区，其周边商业活动以及交通比较频繁，因此为了避免影响周围环境，并使地表能够保持较好的稳定性，决定地铁车站工程采用PBA洞桩法进行施工建设。

2.3 在地铁车站施工中PBA洞桩法的具体施工应用

2.3.1 开挖导洞并处理沉降

在施工中首先根据工程特点制定先边后中和先上后下的开挖导洞的施工顺序，并根据测量结构确定施工工艺和支护参数。在导洞的超前施工中，横向施工与纵向保持一定的距离，以减少开挖施工的影响。另外，采取了分段施工的方法开挖小导洞，以提高施工的速度，并减少对地层的影响，同时加快了早期支护的施工进度，使闭环结构尽快形成，以防止沉降以及导洞变形情况的发生。

2.3.2 地铁车站的主体结构施工

在地铁车站的主体工程施工中采取了分步开挖主拱的施工方式，以减少循环作业，并对开挖跨度进行有效的控制，从而使作业面能够迅速形成闭合。施工临近地下管线时选择了探空方式排出滞水，同时采用了注浆回填的方式加固地层。对管线和拱顶的沉降情况进行了密切的动态观测，并制定了完善的应急处置方案应对其变形量以及变形速率超出极值的情况。在车站主体工程的施工中严格按照施工原则以及施工流程开展超前和初期的支护施工、开挖作业以及根据实际情况对施工方案进行适当的调整。

2.3.3 对松散地层进行加固

由于该工程的地层土质中主要属于中粗砂，因此在注浆时选择了长度比较短、直径比较小的注浆导管。另外，对注浆材料以及配比进行了严格的控制。在注浆施工中采用了改性水玻璃等浆液进行注浆作业。同时对注浆的范围以及注浆孔位置进行了严格的控制，注浆的范围保持在200～300mm之间，并将中隔壁和拱部布设注浆孔。在注浆过程中则按照地层实际的密集程度对注浆压力进行了精确的控制，以保证注浆的效果。

2.3.4 浇筑混凝土

施工中选择在结构剪力相对比较小，且便于施工操作的位置预留施工缝，以便有足够的空间来进行混凝土的浇筑施工。另外，在该工程的施工中采用了台阶样式的预留施工缝，以提高下部混凝土的密实度，保证浇筑的质量。在浇筑过程中主要通过逆作结构，也就是浇筑的下部结构超出施工缝高度的方式来促使混凝土减少孔隙，提高密实程度。并采取同步浇筑混凝土的方式来进行主拱的二衬施工，以保证顶纵梁以及钢管柱的均衡受力。完成浇筑后则采用了预埋注浆管以及遇水膨胀式的嵌缝胶来进行防水处理。

3 结语

在地铁车站的施工建设中应用PBA洞桩法，利用桩、梁以及拱顶形成综合性的结构体系，从而提高其承载能力，为车站主体工程的施工创造了更加安全可靠的施工环境。同时采用PBA洞桩法还能够形成比较宽敞的施工空间，为机械化作业提供了便利条件，有利于施工质量以及效率的提高。PBA洞桩法由于其可操作性比较好，施工工艺比较简便，经济性和安全性优点也十分突出，因此，能够满足地铁工程对于工艺技术以及施工质量、进度等多方面的要求，具有很高的应用价值。