地鐵車站常用施工方法分析

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引言

地鐵設計應根據車站站位、建筑布置、功能要求及客流組織而定，本著“為運營服務”和“以人為本”宗旨，在優先滿足車站各項建筑功能的前提下，地下結構的施工方法應結合場地的工程地質、水文地質、環境條件、埋深、安全、交通條件，綜合考慮施工難度、工期、造價等因素，進行技術經濟比較后，采取工藝成熟、安全穩妥、可實施性好、實施風險小的結構形式與施工方法。

1 明挖法

明挖法是地下結構工程施工時，從地面向下分層、分段依次開挖，直至達到結構要求的尺寸和高程，然后在基坑中進行主體結構施工和防水作業，最后回填恢復地面。

明挖法是目前地鐵施工的首選方法，在地面交通和環境允許的地方通常采用明挖法進行施工。明挖法具有施工技術簡單、快速、施工質量容易保證、經濟、安全、地層適應性強等優點。甚至有的城市提出了“能明則明，能盾則盾”的地鐵施工原則。同樣明挖法缺點也是比較明顯的，如需要阻斷交通，對地面交通有較大的影響、施工范圍內的地下管線必須改移、噪聲與震動對周邊環境有很大的影響。為了避免這些不利的影響，可以考慮采用蓋挖法和暗挖法，后文會介紹[1]。

明挖法施工工序一般分為以下幾步：圍護結構施工→降水→開挖基坑→設置支撐，邊挖邊撐，直到挖到坑底→做坑底墊層、封底、底板混凝土澆筑，做邊墻→自下而上逐步拆支撐，澆筑墻、柱→澆筑中板、頂板，做好防水層→恢復管線和回填覆土。

2 蓋挖法

蓋挖法是由地面向下開挖至一定深度后，將頂部封閉，恢復路面，其余的下部工程在封閉的頂板下進行施工，施工方法包括蓋挖順作法和蓋挖逆作法。順作法是在地面完成圍護結構和擋土結構后，以定型的預制標準覆蓋結構（臨時蓋板、鋼便橋等）置于擋土結構上保證交通后，向下反復進行開挖和架設支撐，直至設計底部標高，后續如明挖法一樣從底板下墊層依次由下而上施工主體結構。而逆作法也是在地表先做好圍護結構和中間的樁柱（多利用主體結構本身的中間立柱）。隨后即可開挖表層土體至主體結構頂板地面標高，利用未開挖的土體作為土模澆筑頂板。頂板可作為一道橫撐，以防止圍護結構向基坑內變形，待回填土后恢復道路交通。之后自上而下逐層開挖并建造主體結構直至底板[2]。

蓋挖法的優點是施工相對簡單，安全、可有效控制地面沉降，圍護結構變形小，對周圍建筑物和地下管線具有良好的效果、對于路面交通影響較小。但因為需要設置臨時路面和豎向支撐，工作面受限制，工期較長。

3 暗挖法

暗挖法是不挖開地面，采用從施工通道在地下開挖、支護、襯砌的方式修筑地下車站的施工方法，包括臺階法、雙側壁導坑法、CD法、CRD法、PBA法。其中地鐵車站設計中主要應用淺埋暗挖法。

淺埋暗挖法是按照新奧法原理進行設計和施工，充分利用圍巖的自穩能力和開挖面的空間約束作用，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護手段，對圍巖進行加固，約束圍巖的松弛和變形，并通過對圍巖和支護的量測、監控，指導地下工程的設計和施工。施工流程為放線→鉆孔→、裝藥和放炮→通風除塵后出渣→打錨桿、鋼拱架支撐和掛鋼筋網→施工噴射混凝土初期支護→修建混凝土二次襯砌。用到的輔助功法有降水、大小導管、注漿和采取必要的監控量測措施。淺埋暗挖法的施工原則是：管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測。

淺埋暗挖法的優點是避免大量拆遷、改建工作，減少對周圍環境的粉塵污染和噪聲影響，對道路交通的干擾小。缺點是施工難度大、地下作業風險大、機械化程度低、造價高、工期長[3]。

4 結束語

通過以上幾種施工方法比選，明挖法、蓋挖法、暗挖法各有其適用條件和優缺點。在地鐵車站施工期間，不影響城市道路交通或允許封閉道路時，宜優先采用明挖順作法施工。明挖法施工可采用樁、墻、SMW工法、土釘墻、噴錨支護等作為基坑開挖的支護結構。基坑周圍具有放坡可能的場地，且土質較好、地下水位較低，應優先考慮采用放坡法方案。當地鐵結構通過交通繁忙、路面狹窄地段，為確保交通暢通，宜鋪設臨時路面采用蓋挖順作法施工。當車站位于不允許長時間封閉交通的繁忙地段或需嚴格控制基坑開挖引起的地面沉降時，可采用蓋挖逆作法進行施工。當車站位于不允許封閉交通的繁忙地段或線路埋深較大車站，可采用暗挖法施工。因此在實際設計過程中施工方法需結合當地地鐵的工程經驗及該站具體情況比選分析確定。