地鐵車站連續墻逆作施工法

陳書太（中建五局隧道公司，重慶渝北區401147）

地鐵車站連續墻逆作施工法

陳書太（中建五局隧道公司，重慶渝北區401147）

近些年來，隨著我國城市規模不斷擴大，每個城市都在開展地鐵施工，可以很大程度上緩解交通壓力。一般來說，在城市中修建地下鐵道是一項艱巨浩大的工程，地下鐵道的施工會遭到地面建筑、城市交通、城市道路、環境保護、水文地質、施工機具以及資金投入等各方面的影響，并且影響頗為巨大，因此需要因地制宜，根據不同的情況采用不同的施工方法。地下連續墻對周圍環境影響小，并且還具有墻體剛度大、止水性能好等優勢，是現代深基礎圍護結構中較為常用的一種方式。本文將從城市地下鐵道施工方法加以介紹，其中對較為優化的連續墻和逆作施工作具體介紹。

地下鐵道；連續墻；逆作法

1 引言

隨著我國社會主義經濟建設的迅猛發展和綜合國力的提升，城市規模不斷擴張，城市人口隨之增大、帶動機動車輛的逐年上漲，導致交通狀況急劇惡化。為了改善人們出行的便利性，人民群眾發動智慧，集思廣益，采取了各項措施，其中地鐵的興建得到了大眾的好評和認可。近年來，以北京、上海、廣州、深圳為主的一線城市便興建了地鐵項目。由于在城市中修建地下鐵道工程較為艱巨且工程浩大，道路的施工會遭到地面建筑、城市交通、城市道路、環境保護、水文地質、施工機具以及資金條件等各方面的影響，施工企業應該根據不同的外界環境來采用不同的施工方法。施工方法的選擇由工程的性質、規模、水文條件、地質地理條件決定，施工方面受障礙物、設備、環保和工期要求各方面因素所影響，因此需要通過全面的技術經濟比較后方可確定。下面將就城市地下鐵道施工方法分別加以介紹。

2 地下車站常用施工方法介紹

2.1 明挖法

明挖法是指挖開地面，從地表至地下維護結構后施工采用自基底由下向上施工的方式，從而由內部土方至工程結構完成隧道主體，最后進行回填基坑，管線恢復及覆土作業，從而恢復地面的施工方法。明挖法在地面交通和環境允許的地方，通常作為各國地下鐵道施工的首選方法，它憑借施工技術簡單、快速、經濟的優點常常被作為首選方案。其缺點主要有：如阻斷交通、噪聲與震動對環境有較大影響（見圖1）。

2.2 蓋挖法

蓋挖法是指由地面從上至下開挖，至一定深度后，將地表頂層封閉，后于內部施工完成余下的內部工程，施工環境相對封閉。相較明挖法，在都市人群較為密集地帶修建地鐵車站時，往往會占用道路，阻礙交通，尤其在地鐵主干道上修建地下車站又不能中斷交通，并且需要確保交通流量時，最適宜選用蓋挖法。

蓋挖法又分蓋挖順作法和蓋挖逆作法和蓋挖半逆作法，三者相同之處就是都有蓋子。不同就是對蓋子下面的工程施工順序不一樣。順作法是一直挖到基底，從最下面一層結構開始施工直到基礎表面為止。逆作法是挖一層施工一層，直到最下面一層結構施工完成止。施工的選擇由開挖面積的大小、覆土深淺、周圍沿線建筑物的距離而作不同考慮。而蓋挖半逆作法區別于逆作法，主要表現在頂板完成及恢復路面后，通過設置橫撐并施加預應力，向下挖土至設定值后先澆筑底板，再依次逐層向上澆筑側墻、樓板。

附錄：蓋挖逆作法流程圖（如圖2）。

2.3 暗挖法

圖1

圖2 蓋挖逆作法流程圖

一般來說，暗挖法是指在一定條件下，在地下開挖和修筑襯砌結構的隧道施工方式。暗挖法主要包括：盾構法、鉆爆法、掘進機法、淺埋暗挖法、沉管法、頂管法等。其中淺埋暗挖法和盾構法應用最為廣泛。①淺埋暗挖法。淺埋暗挖法主要針對埋置深度較淺、松散不穩定的上層和施工時較容易破碎巖層而提出來的，充分利用圍巖的自承能力和開挖面的空間約束作用，采用錨桿和噴射混凝土對圍巖進行加固，防止圍巖的松弛和變形，并通過對圍巖和支護的量測、監控，指導地下工程的設計施工方法。淺埋暗挖法的施工技術，更多的關注圍巖變形波及地表情況，要求進行剛性支護或地層改良。在試驗階段，需要通過指導設計才可以進行施工。地下鐵道多在城市區域內施工，所以對地表沉降有比較嚴格的控制要求，所以對地層的預支護和預加固有硬性要求。通常所采用的施工工藝主要有：“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”等特點。②盾構法。盾構施工是在支承地層壓力的同時又在地層推入活動鋼筒結構，這種施工機械在地面以下進行暗挖隧道，鋼筒前端設置裝置以作支撐和開挖土體用，中段安裝千斤頂，尾部拼裝預制襯砌環。隨著盾構的推進，需要在盾尾安裝襯砌，并向襯砌環外圍空隙內壓注水泥砂漿，以防止隧道及地面下沉。按盾構斷面形狀不同將盾構分為圓形、拱形、矩形、馬蹄形等。圓形抵抗土壓、水壓力較強，拼裝簡便，構件較為通用，并且更換便利，因而應用非常廣泛。盾構法的優點在于，在地下進行施工作業（豎井施工除外），既不妨礙地面交通，又可減少噪聲擾民的惡劣情況。盾構主要工序應該規整，施工管理與操作便利，土方量少，水上運輸時不改變航運，施工不受氣候條件限制。相比之下在惡劣條件、地水位高的地方有較高的技術經濟優越性。

2.4 沉管法

沉管法是指將隧道管分段連接好，在指定斷面將河床水下開挖后，用船將沉管浮運到位，并保證下沉到位，拼裝好后進行抽水，從而形成一個完整的水下通道。其施工順序是先在船臺上或干塢中制作隧道管段（用鋼板和混凝土或鋼筋混凝土），管段兩端用臨時封墻密封后滑移下水（或在塢內放水），使其浮在水中，再拖運到隧道預定設計地點。到達既定地點后，向管段內增加載重物，使其下沉到理想位置成為整體隧道。自50年代后，沉管法因水下連接技術的突破而被大眾普遍采用，現已成為水底隧道的主要施工方法。用這種方法建成的隧道稱為沉管隧道。實例分析：某隧道是我國第一條公路與地鐵合用的越江隧道，公路隧道全長1238.5m。河中段隧道埋置在河床下.不影響水面通航，河中沉管段全長457m。

2.5 混合法

根據地鐵車站的具體需要，在合適的路段采用不同施工方式兩種或幾種方法共同搭配使用，稱為混合法。工程實例：北京地鐵東四站。

3 地下連續墻的簡介、優缺點以及流程圖

3.1 地下連續墻是通過專用的挖、沖槽設備，沿地下建筑物或構筑物的周邊按預定的位置。地下連續墻的施工工序分為：準備工作階段、成槽階段、澆搗混凝土階段。施工的主要工藝是：首先挖導墻槽，然后按設計要求澆筑混凝土導墻，內、外導墻之間的寬度即是地下墻的寬度，也就是設計寬度。將配制好的護壁泥漿輸入槽內，然后根據設計深度逐段挖槽，并隨著挖槽進程，不斷輸入泥漿，等挖到設計深度后，放入鋼筋籠中，用導管灌注混凝土，置換出護壁泥漿。這樣就形成一段鋼筋混凝土地下墻，然后逐段連續施工即成地下連續墻。其主要用于：基坑開挖和地下建筑的臨時或永久性擋土結構；地下水位以下可作為止水帷幕；部分工程的墻體還承受上部建筑的永久荷載，并且具有擋土墻和承重基礎作用等。地下連續墻尚需改進之處：①在一些軟淤泥，沖積層、超硬巖石等特殊地質條件下施工難度頗大。②如施工方法不當出現紕漏或條件特殊，則可能出現鄰墻對不齊或漏水等問題。③如果僅用作擋土結構，則經濟成本較高。④在城市中可能會面臨廢棄物處理不便的困擾。

3.2 鋼筋籠制作、吊放安裝

鋼筋籠平面尺寸大，結構復雜，起吊噸位大（最大重量約25t），鋼筋籠吊裝、安裝困難，起吊過程不能有變形，否則可能造成鋼筋籠卡籠，無法沉放至設計標高，甚至導致整個鋼筋籠散架、破壞。鋼筋籠制作、起吊安放選用100t大噸位履帶吊機作為主吊機和35t履帶起重機輔助配合，通過滑輪組合，選擇合適的吊點，各吊道之間的距離控制在10m以內。鋼筋網吊裝關鍵技術如下：①每榀鋼筋網桁架間距不宜超過1.5m，桁架腹筋宜為φ28，間距小于500mm，目的是加強鋼筋網的整體剛度；②吊點焊點必須加強，避免在鋼筋網起吊過程拉裂破壞；③鋼筋網準備起吊前，應先試吊，檢查各吊點的受力狀態，吊點受力均勻；④吊機起吊時同步并由專人指揮，默契配合，起吊速度宜緩，提升速度均勻，鋼筋網未起吊到垂直位置時，不得旋轉角度起吊。

3.3 地下連續墻施工工藝流程圖

圖3 地下連續墻施工工藝流程圖

4 工程案例分析

廣州市北京東商業廣場位于文明路廣州第一工人文化宮西南側，地下室基坑呈長條形，南北向最大長度約73m，東西向最大寬度處約23.5m，周邊環境復雜，建筑密集，場地現作為停車場使用。場地周邊西北高東南低，高差約2m。建筑物地面以上為7層商業用房，地下3層用作設備房和停車場。基坑開挖設計深度約14.519.5m，采用地下連續墻圍護結構，基礎采用沖孔灌注樁，地下室豎向承重構件立柱樁為鋼管混凝土柱。場地內地層按其時代與成因從上往下有：第四系人工填土層（Q4ml）、沖積層的淤泥質土和粉土（Q4al）、殘積層的粉質粘土（Q4el）、下伏基巖為白堊系上統三水組康樂段粉砂巖細砂巖（K2s1）。場地內地下水主要為孔隙潛水，基巖裂隙水很少。場地內沒有強透水的砂層，勘察期間地下水埋深介于1.4～1.7m之間。

5 結語

隨著我國地下鐵道建設事業的發展，原有施工技術不斷地發展與提高的同時，新的施工方法也被逐漸應用到施工中，施工技術水平正在不斷提高，部分施工技術甚至達到世界先進水平。由于城市交通流量增大使讓城市道路不堪重負，城市施工環境的要求日趨完善，城市內封路施工已不再適合發展需要。因此，依據不同情況最適宜的方法將是今后研究和實踐的主攻方向。

［1］馬列.淺析沉管技術在給水工程施工中的應用［J］.城市建設理論研究（電子版），2015（02）：24～25.

［2］李璜.地下連續墻在地鐵車站施工中的應用分析［J］.房地產導刊，2013（03）：39～40.

［3］彭洲棟.地下連續墻施工要點分析［J］.中小企業管理與科技，2015（02）：25～26.

U231

A

2095-2066（2016）30-0201-02

2016-10-10

陳書太（1964-），男，中專，項目生產經理，從事地鐵隧道管理等相關工作。