淺談地鐵車(chē)站暗挖"PBA"工法的應(yīng)用

李程

摘 要： 西安地鐵六號(hào)線廣濟(jì)街站地處市中心地段，具有交通繁忙，周?chē)ㄖ芗鹃g跨度大，埋深淺，地下管線較多，地下水位高，地層復(fù)雜等特點(diǎn)。主要是受交通影響、大跨度限制，采用“PBA”洞樁法能有效的解決此類(lèi)問(wèn)題。結(jié)合西安地鐵六號(hào)線廣濟(jì)街站工程實(shí)例，探討“PBA”工法關(guān)鍵工序的應(yīng)用及卡控要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：地鐵車(chē)站;PBA工法;暗挖施工

近年來(lái)，大中型城市地鐵建設(shè)已成為城市建設(shè)的主流，它已成為緩解交通壓力的主要方式之一。而在地鐵建設(shè)期間因受周?chē)h(huán)境、道路及管線影響，是選擇施工方法的關(guān)鍵因素。地鐵車(chē)站暗挖工程“PBA”洞樁法是對(duì)地面與周?chē)h(huán)境影響較小，無(wú)法實(shí)現(xiàn)受環(huán)境條件限制的明挖法施工的地下暗挖工程。西安地鐵六號(hào)線廣濟(jì)街車(chē)站主體為單柱雙跨直墻雙聯(lián)拱結(jié)構(gòu)。“PBA”工法中的單柱雙跨直墻雙聯(lián)拱結(jié)構(gòu)解決了車(chē)站斷面尺寸大、地表沉降控制要求嚴(yán)格的問(wèn)題，效果明顯;此結(jié)構(gòu)受力明確，工序轉(zhuǎn)換少，在施工環(huán)境與地質(zhì)條件受到限制的城市得到了廣泛應(yīng)用及推廣。

1 工程概況

廣濟(jì)街站為西安地鐵6號(hào)線二期工程的第4座車(chē)站，站臺(tái)寬度11m。車(chē)站為地下二層11m島式站臺(tái)車(chē)站，采用單柱雙跨拱頂直墻混凝土框架結(jié)構(gòu)，全長(zhǎng)208m，標(biāo)準(zhǔn)段寬19.9m，高16.73m，中心里程處軌面埋深24.51m，頂板覆土約10.4m，總建筑面積12563.32m²。采用“PBA”法（洞柱法）施工，附屬采用明、暗挖結(jié)合施工。

2 工程特點(diǎn)及難點(diǎn)

2.1 本工程沿線重大管線多，站位線路埋深較大，進(jìn)入承壓水深度大，施工期間降水難度相對(duì)加大，車(chē)站主體暗挖施工結(jié)構(gòu)斷面變化多，工序轉(zhuǎn)換相對(duì)復(fù)雜，施工中要對(duì)不同類(lèi)別周邊建筑物及管線進(jìn)行有效控制。

2.2 暗挖車(chē)站施工受到有限空間作業(yè)的限制，且自身施工工法多，工法之間轉(zhuǎn)換繁瑣復(fù)雜，材料吊裝運(yùn)輸相對(duì)困難。要確保滿足業(yè)主盾構(gòu)過(guò)站的統(tǒng)籌安排，在要求的工期節(jié)點(diǎn)之前提供過(guò)站條件。

2.3 本工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜工程界面與接口多，不同的結(jié)構(gòu)與防水材料有不同的工藝要求，任何環(huán)節(jié)的疏忽都將導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量與防水層出現(xiàn)缺陷。所以結(jié)構(gòu)防水是工程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本工程施工場(chǎng)地均位于繁華區(qū)域，地面為交叉路口車(chē)流量大，周?chē)ㄖ镙^多、地下管線密集，周邊環(huán)境復(fù)雜，同時(shí)存在施工場(chǎng)地協(xié)調(diào)難度大的問(wèn)題。

3 施工方法的選擇

淺埋暗挖法：也叫松散地層的新奧法施工，充分利用圍巖的自承能力和開(kāi)挖面的空間約束作用的松弛和變形，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段，為圍巖加固，約束圍巖并通過(guò)對(duì)圍巖和支護(hù)的量測(cè)、監(jiān)控，指導(dǎo)地下工程的設(shè)計(jì)施工。淺埋暗挖法包含很多開(kāi)挖方法，常見(jiàn)的有全斷面法、臺(tái)階法、單側(cè)壁導(dǎo)坑法、中隔壁（CD）法，交叉中隔壁（CRD）法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等，適合特大斷面的暗挖車(chē)站施工主要有中隔壁（CD）法，交叉中隔壁（CRD）法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、中洞法、側(cè)洞法、柱洞法、樁柱法和洞樁（PBA）法。具有在不中斷路面交通下施工，減少路面管線改遷，對(duì)周邊高大建筑群影響較小。對(duì)于城市中心、人流量密集區(qū)域，施工空間緊張的局面，是最佳的施工選擇方法。缺點(diǎn)是施工復(fù)雜，對(duì)地質(zhì)、水文條件控制嚴(yán)格，造價(jià)高等。其中洞樁（PBA）法是結(jié)合明挖框架結(jié)構(gòu)施工和暗挖法施工進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。降低造價(jià)的同時(shí)，滿足了施工場(chǎng)地狹小制約、對(duì)繁忙道路交通的影響。適合廣濟(jì)街站做為西安市城市中心地段場(chǎng)地狹小、人流量密集、交通量大、建筑群多的特點(diǎn)。

中洞樁（PBA）簡(jiǎn)稱(chēng)“PBA”，工法的優(yōu)勢(shì)在通過(guò)（P-樁、B-梁、A-拱）邊樁、中樁、頂梁、底梁、頂拱共同構(gòu)成初期受力體系，承受施工過(guò)程荷載，再將蓋挖與暗挖法有機(jī)結(jié)合，再頂蓋的保護(hù)下逐層開(kāi)挖土體，施作二次襯砌，形成由初期支護(hù)+二次襯砌組合而成的永久承載體系;適用地質(zhì)條件差、斷面大，多跨結(jié)構(gòu)，滿足廣濟(jì)街站單柱雙跨結(jié)構(gòu)要求，為最佳方案。

4 關(guān)鍵工序控制

4.1 結(jié)構(gòu)降水控制措施

4.1.1 車(chē)站降水為保證暗挖土體處于干作業(yè)區(qū)，提高土體自穩(wěn)性。降水井深度可跟實(shí)測(cè)水文情況確定，本項(xiàng)目（觀測(cè)井）深度為40m;其余區(qū)段降水井深度為45m，成井直徑 700mm。井管類(lèi)型與規(guī)格：采用水泥井管（無(wú)砂水泥礫石濾水管及細(xì)粒混凝土隔水管），內(nèi)徑 390mm，外徑 470mm，沉淀管長(zhǎng)度取 5m，濾水管孔隙率不小于 15%;構(gòu)造要求：在第一層砂層頂部以上 2m 至井底的濾水管外包裹一層 60 目塑料濾網(wǎng)。井管固定與連接：井管采用竹片鐵絲綁扎固定。管外濾料規(guī)格：采用 3～5mm 之間磨圓度較好的天然礫石，不可采用石渣。

4.1.2 開(kāi)始降水后，隨時(shí)監(jiān)測(cè)水位動(dòng)態(tài)變化，監(jiān)測(cè)基坑周?chē)馏w沉降量及對(duì)建筑物或管道等的影響必要時(shí)采取加固措施，防止發(fā)生事故。

4.1.3 在降水井井口或排水支管干線上安裝計(jì)量水表，并每日進(jìn)行記錄。加強(qiáng)水位監(jiān)測(cè)，對(duì)水位、水量監(jiān)測(cè)記錄要及時(shí)整理，繪制水量、時(shí)間和水位降深曲線圖，分析水位水量下降趨勢(shì)，及時(shí)掌握水位下降規(guī)律。

4.1.4 當(dāng)通過(guò)沉降監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)建筑物沉降已達(dá)到預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，及時(shí)查明引起沉降的具體原因，當(dāng)確認(rèn)是因降水所引起時(shí)，馬上采取回灌措施。在沉降區(qū)域施工回灌井，回灌井與降水井之間的距離必須>5.0m，回灌方案的具體設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑物沉降的情況來(lái)定。如果確認(rèn)降水井質(zhì)量問(wèn)題是引起沉降的主因時(shí)，首先通知土建單位采取基坑保護(hù)措施，采取對(duì)問(wèn)題進(jìn)行停泵處理等相應(yīng)措施。

5 防水具體措施：

5.1 暗挖防水

5.1.1 采用礦山法施工的地下結(jié)構(gòu)迎水面均采用防水混凝土，防水混凝土的抗?jié)B等級(jí)根據(jù)結(jié)構(gòu)的埋設(shè)深度確定。

5.1.2 在初期支護(hù)與二次襯砌之間全封閉夾層防水層，主體采用預(yù)鋪高分子自粘膠膜防水卷材作為主防水層，出入口通道、風(fēng)道采用預(yù)鋪高分子自粘膠膜防水卷材。

5.1.3 在防水層與初期支護(hù)之間設(shè)置防水層的緩沖層，緩沖層材料采用單位重量不小于400g/m²的無(wú)紡布。

5.1.4 二襯混凝土澆筑完畢后，應(yīng)對(duì)拱頂部位的防水層和二襯之間進(jìn)行回填注漿處理。

5.2 特殊部位的防水設(shè)計(jì)

5.2.1 環(huán)向施工縫澆注混凝土前，應(yīng)將其表面鑿毛、清理干凈，涂刷混凝土界面處理劑或水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料，并及時(shí)澆注混凝土。縱向施工縫澆注混凝土前，應(yīng)將其表面浮漿和雜物清除，然后鋪設(shè)凈漿或涂刷混凝土界面處理劑、水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料等材料，再鋪30～50mm厚的1∶1水泥砂漿，并及時(shí)澆注混凝土。

5.2.2 礦山法結(jié)構(gòu)變形縫均整環(huán)設(shè)置寬度為35cm的中孔型中埋式鋼邊橡膠止水帶和寬度為100cm的卷材防水加強(qiáng)層。單洞隧道頂拱和側(cè)墻變形縫部位結(jié)構(gòu)內(nèi)表面預(yù)留300×3cm的凹槽，槽內(nèi)安裝厚度1mm的不銹鋼板（或鍍鋅鋼板）接水盒。變形縫背水面縫內(nèi)整環(huán)采用聚硫密封膠進(jìn)行嵌縫密封。

6 “PBA”工法在地鐵施工中的應(yīng)用

洞樁法施工暗挖車(chē)站為“PBA”工法的前身，最初由于機(jī)械化程度高，施工條件苛刻，不能滿足各個(gè)環(huán)境需要;隨著機(jī)械化的提高，鉆機(jī)反循環(huán)工藝不斷更新，再通過(guò)對(duì)洞樁法加以不斷改進(jìn)、優(yōu)化，在城市地鐵施工中，對(duì)地表沉降控制越來(lái)越嚴(yán)格，而且因周邊環(huán)境限制，采用“PBA”工法施工在降水范圍、地表沉降控制、環(huán)境影響方面優(yōu)勢(shì)巨大，在一定程度可進(jìn)行工廠化施工，封閉作業(yè)區(qū)，極大改善了施工環(huán)境，被越來(lái)越多的城市地鐵施工所借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]GBJ108-87 地下工程防水技術(shù)規(guī)范.

[2]西安地鐵六號(hào)線“PBA”施工組織設(shè)計(jì)方案.

[3]林黎 地鐵車(chē)站洞樁法施工對(duì)地表沉降的影響研究.