地铁车站常用施工方法分析

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引言

地铁设计应根据车站站位、建筑布置、功能要求及客流组织而定，本着“为运营服务”和“以人为本”宗旨，在优先满足车站各项建筑功能的前提下，地下结构的施工方法应结合场地的工程地质、水文地质、环境条件、埋深、安全、交通条件，综合考虑施工难度、工期、造价等因素，进行技术经济比较后，采取工艺成熟、安全稳妥、可实施性好、实施风险小的结构形式与施工方法。

1 明挖法

明挖法是地下结构工程施工时，从地面向下分层、分段依次开挖，直至达到结构要求的尺寸和高程，然后在基坑中进行主体结构施工和防水作业，最后回填恢复地面。

明挖法是目前地铁施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法进行施工。明挖法具有施工技术简单、快速、施工质量容易保证、经济、安全、地层适应性强等优点。甚至有的城市提出了“能明则明，能盾则盾”的地铁施工原则。同样明挖法缺点也是比较明显的，如需要阻断交通，对地面交通有较大的影响、施工范围内的地下管线必须改移、噪声与震动对周边环境有很大的影响。为了避免这些不利的影响，可以考虑采用盖挖法和暗挖法，后文会介绍[1]。

明挖法施工工序一般分为以下几步：围护结构施工→降水→开挖基坑→设置支撑，边挖边撑，直到挖到坑底→做坑底垫层、封底、底板混凝土浇筑，做边墙→自下而上逐步拆支撑，浇筑墙、柱→浇筑中板、顶板，做好防水层→恢复管线和回填覆土。

2 盖挖法

盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，恢复路面，其余的下部工程在封闭的顶板下进行施工，施工方法包括盖挖顺作法和盖挖逆作法。顺作法是在地面完成围护结构和挡土结构后，以定型的预制标准覆盖结构（临时盖板、钢便桥等）置于挡土结构上保证交通后，向下反复进行开挖和架设支撑，直至设计底部标高，后续如明挖法一样从底板下垫层依次由下而上施工主体结构。而逆作法也是在地表先做好围护结构和中间的桩柱（多利用主体结构本身的中间立柱）。随后即可开挖表层土体至主体结构顶板地面标高，利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可作为一道横撑，以防止围护结构向基坑内变形，待回填土后恢复道路交通。之后自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板[2]。

盖挖法的优点是施工相对简单，安全、可有效控制地面沉降，围护结构变形小，对周围建筑物和地下管线具有良好的效果、对于路面交通影响较小。但因为需要设置临时路面和竖向支撑，工作面受限制，工期较长。

3 暗挖法

暗挖法是不挖开地面，采用从施工通道在地下开挖、支护、衬砌的方式修筑地下车站的施工方法，包括台阶法、双侧壁导坑法、CD法、CRD法、PBA法。其中地铁车站设计中主要应用浅埋暗挖法。

浅埋暗挖法是按照新奥法原理进行设计和施工，充分利用围岩的自稳能力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控，指导地下工程的设计和施工。施工流程为放线→钻孔→、装药和放炮→通风除尘后出渣→打锚杆、钢拱架支撑和挂钢筋网→施工喷射混凝土初期支护→修建混凝土二次衬砌。用到的辅助功法有降水、大小导管、注浆和采取必要的监控量测措施。浅埋暗挖法的施工原则是：管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。

浅埋暗挖法的优点是避免大量拆迁、改建工作，减少对周围环境的粉尘污染和噪声影响，对道路交通的干扰小。缺点是施工难度大、地下作业风险大、机械化程度低、造价高、工期长[3]。

4 结束语

通过以上几种施工方法比选，明挖法、盖挖法、暗挖法各有其适用条件和优缺点。在地铁车站施工期间，不影响城市道路交通或允许封闭道路时，宜优先采用明挖顺作法施工。明挖法施工可采用桩、墙、SMW工法、土钉墙、喷锚支护等作为基坑开挖的支护结构。基坑周围具有放坡可能的场地，且土质较好、地下水位较低，应优先考虑采用放坡法方案。当地铁结构通过交通繁忙、路面狭窄地段，为确保交通畅通，宜铺设临时路面采用盖挖顺作法施工。当车站位于不允许长时间封闭交通的繁忙地段或需严格控制基坑开挖引起的地面沉降时，可采用盖挖逆作法进行施工。当车站位于不允许封闭交通的繁忙地段或线路埋深较大车站，可采用暗挖法施工。因此在实际设计过程中施工方法需结合当地地铁的工程经验及该站具体情况比选分析确定。