廣州某地鐵站暗挖段洞樁法施工工藝探討

蘇雪冬

摘要：為了合理使用建設用地，提升地鐵建設質量，縮短地鐵車站建設周期，在繁華都市道路下方修建地鐵應選擇合理的施工方法。以廣州某地鐵建設工程作為研究對象，對暗挖段洞樁法施工技術流程進行分析，可為類似工程施工提供參考。

關鍵詞：暗挖段；洞樁法施工；開挖；支護

0? ?引言

現代地鐵工程施工方法有很多，如明挖法、蓋挖法、盾構法與洞樁法等，每種施工方法具有不同的特點，應用場所也略有差異。其中，明挖法施工簡單、快捷、經濟、安全，但對周圍環境的影響較大。蓋挖法對周圍建筑物及交通運行的破壞較小，受到環境因素的干擾較低，但施工縫處理難度較大，成本造價較高，且土方挖掘不方便等。盾構法安全性較高、速度較快，受到外界因素的干擾較小，但斷面尺寸多變的區段適應能力差，經濟性較低。洞樁法是淺埋暗挖法的一種，該方法成本較低，對工程現場原有地下管線的影響較小，因此在地鐵站建設時若無特殊情況，一般采用洞樁法施工技術。

1? ?工程概況

廣州某地鐵站位于南沙區與廣州東站之間，全長約726.7m，根據車站建設工程特點，采用了兩種施工方案：一種為明挖施工，全長為460.5m；另一種為暗挖施工，全長為266.2m。由于各區段地質環境特點、工程要求等存在差異，因而采用了不同的暗挖施工技術，其中A3斷面處采用的是洞樁法施工技術。

2? ?施工準備

2.1? ?人員準備

根據工程建設需求，準備各方面人員，如土石方挖掘人員、設備操作人員、鋼筋加工制作人員、鋼拱架噴錨人員等，以此為整個項目的建設提供充足的人員支持。

2.2? ?材料準備

洞樁法施工過程中，需要采用大量工程材料，如防水材料、鋼筋、水泥、混凝土等，有效準備這些材料，可為工程的順利建設打下堅實基礎。在洞樁法施工時，應根據工程具體特點，選擇合理的施工材料，且每種材料現場使用時，必須要做好隨機抽檢工作，以防止劣質材料應用到工程當中而影響地鐵站建設質量。

2.3? ?技術準備

一方面，設計人員根據現場地質條件、水文等特點，設計出最佳的施工方案；另一方面，在得到施工方案后，還要開展良好的技術交底工作，詳細向施工人員講解方案內容，提升施工人員對施工方案的了解程度[1]。

3? ?暗挖段洞樁法施工流程

3.1? ?總體施工工藝

該地鐵站建設時，暗挖段中的YDK58+276.900～YDK58+

474.300段被稱之為A3斷面，該斷面處施工選取洞樁法施工工藝，具體施工流程如圖1所示。

3.2? ?導洞施工

本工程共由3個導洞構成，其中，1、3號導洞挖掘深

度設為6.6m，高度設為5.5m，斷面截面積設定成27.4m2。

2號導洞挖掘深度設為6.6m，高度設為10.75m，斷面截面積設為56.84m2。利用小導管當作拱部地層超前澆筑的預加固體系。施工時，先挖掘出1、3號導洞，然后在距兩者6m的位置處，再次挖掘出2號導洞。

為了保證整個導洞施工順利進行，應對施工按區域進行加固。在前拱部鋪設長度為4.5m、規格為φ42×3.25mm的超前小導管，環向之間距離設為300mm；縱向之間距離設為3.0m，且將外插腳控制在15°～20°之間。以水泥砂漿作為主要材料，澆筑到小導管上，以防止小導管移動。

然后制作初期支護。主要承重結構為格柵鋼架，主要材料為φ8鋼筋，網格間距設為200mm×200mm，采用單層結構。在鋼架的表面澆筑一層混凝土層，其厚度為300mm，用于對鋼筋的保護。將兩鋼架之間距離設為0.5m，通過雙層鋼筋連接，兩連接鋼筋之間距離設為1.0m。鋼架施工前，必須要確定出每桁鋼架里程，后續施工時嚴格按照該數據使用，以保證整體施工質量[2]。

3.3? ?微型鋼管樁施工

在A3斷面的左右兩側，需要構建出相應的支護體系，針對該區域具體情況，選擇微型鋼管樁加頂冠梁支撐體系。在微型鋼管樁方面，選擇外徑273mm熱軋無縫鋼管，其壁厚為15mm，每個鋼管的長度為8m，呈梅花狀分布，上下各布置兩排，共采用390根鋼管。

在鋼管樁的頂部，通過焊接的方式，固定一塊通長鋼板，鋼板厚度為10mm，寬度為1m。然后通過焊接的方式，將鋼板固定到支護的底布，并利用靜壓噴灌的方式，向管內灌入適量的水泥漿液。

3.4? ?混凝土施工

3.4.1? ?邊拱扣拱格柵鋼架安裝

構建出支護體系后，應安裝邊拱扣拱格柵鋼架。具體操作時，在邊拱扣拱格柵鋪設時，將其插入到冠梁當中一定長度，以保證格柵與冠梁能夠緊密結合到一起。在格柵另一端，則通過焊接L型鋼筋方式，將其與處置鋼架固定到一起，

3.4.2? ?冠梁施工

為了將所有樁連接到一起，提升整個支護體系的承載性，需要構建出相應的冠梁。針對該工程來說，冠梁寬度設為1.8m，迎土面高度設為1.45m，背土面高度設1.2m，模板選擇P9012鋼。按照設計方案要求，依次將冠梁鋼筋鋪設后，對交叉區域的鋼筋進行綁扎。

3.4.3? ?回填混凝土

鋼架與冠梁施工結束后，即可回填混凝土。首先，根據工程要求，結合水泥、骨料等材料特性，配置出相應的混凝土漿液，以確保混凝土回填效果，防止由混凝土強度不足而引發質量問題。

按照設計方案在適當位置處固定模板，并在模板表面涂抹一層脫模劑，以使后續模板更好地拆除。采用普通5cm厚的木模板即可。模板固定時，一側通過鋼筋骨架加固，另一側采用鋼拱架加固，以防混凝土澆筑時模板發生移動。

確保模板保持穩定后，通過泵送的方式，將混凝土漿液注入到模板內。為了確保混凝土漿液注入的均勻性，應以6m為間隔，分別在模板上設置一個注漿孔，用于漿液的灌注。當混凝土強度達到特定要求后，可將模板拆除[3]。

3.5? ?底縱梁、中隔墻、頂縱梁施工

中導洞貫通后，按照分界里程雙向倒退施工的方式，完成底縱梁、中隔墻的施工。該區域施工的主要材料為C35混凝土，抗滲等級為P10。

3.5.1? ?底縱梁施工

地鐵站使用過程中，底縱梁可能受到地下水的侵蝕而出現破壞，從而影響底縱梁的強度與承載性，增加地鐵站的安全風險。所以在底縱梁施工時，應先構建出一層防水層，用于對水分的阻隔，防止地下水對底縱梁造成破壞。需要注意的是，底縱梁需要與底板連接到一起。

在防水層構建時，應根據工程實際需求，在合理位置處留出相應的接頭，以確保底縱梁可以與底板連接到一起。在接頭處，為了防止其被破壞，應在其四周固定一圈鋼板，提升接頭的良好性。

底縱梁構建時，采用分段的施工方案，每段長度控制在9～12m范圍內。鋼筋鋪設時，在橫向鋼筋施工縫位置處，放置相應的連接套筒，以將其與底板鋼筋連接到一起。選擇普通5cm厚模板，上部通過對拉桿的方式固定，下部通過頂桿的方式固定。

3.5.2? ?頂縱梁防水施工

通過大量地鐵站施工工程觀察可以發現，頂縱梁與主拱連接位置處，很容易出現滲漏水的問題。所以，在頂縱梁施工前，應先做好防水施工。具體操作為如下：根據頂縱梁防水要求，選擇相應的防水材料；然后將其鋪設到導洞拱內側，在兩防水材料連接處，放置適當大小的鋼板，以此對接頭處的材料進行保護，防止防水材料受到外界因素影響而出現破損。

配置出相應的混凝土漿液，并按照3.4.3所介紹的混凝土澆筑方法，將混凝土澆筑到頂縱梁上，以對防水材料進行覆蓋。拆卸中導洞邊墻處的初期支護，拿下保護板，并利用前期預留出來的結構，將主拱與其他已完成區域防水層連接到一起，使其形成一個完整的防水體系。與此同時，在主拱面上，攤鋪大面積防水材料，并澆筑混凝土。

對于頂縱梁模板來說，支撐體系結構較為復雜，內部空間并不是很大，容易對混凝土澆筑帶來困難，影響邊緣處混凝土的振搗，從而降低整個防水層的實際應用效果。為了防止上述這一情況的發生，應在兩結構交接處，埋設相應的注漿管，根據混凝土澆筑情況，及時向結構內部灌注適量漿液，以提升整個結構的密實性、防水效果[4]。

3.5.3? ?頂縱梁施工

防水層混凝土凝固后，開始進行頂縱梁施工。在中隔墻處，采用分段施工方案，每段各9m，并以此為基礎，定制9m頂縱梁自行式臺車進行施工。按照施工方案鋪設鋼筋，將鋼筋進行綁扎，之后以臺車為主要工具，確定出施工縫的具體位置，并固定止水帶。固定模板，向模板內澆筑適量混凝土，待混凝土凝固后，即可得到頂縱梁。

3.6? ?主供支護施工

上述環節結束后，應對主拱進行挖掘。左右兩側的主拱，應具備約3m的錯開距離，挖掘高度約為5m。超前支護采用φ159大管棚、φ42超前小導管。初期支護主要結構為格柵鋼架，將鋼架間距設定成200mm×200mm，同時在鋼架外部噴射一層厚度為400mm混凝土，以形成完整的初支體系。

主拱挖掘之前，先設超前小導管對拱部地層超前注漿加固。每次挖掘時，將進尺控制在每循環3榀，并針對掌子面圍巖特點，適當對進尺進行調整。主拱挖掘后，第一時間構建格柵鋼架。在鋼架兩側，以連接板為主要工具，將鋼架與導洞初支鋼架固定到一起。格柵鋼架固定后，通過噴射混凝土的方式將鋼架密封，防止鋼架直接裸露到自然環境中。

3.7? ?二襯扣拱施工

3.7.1? ?拆卸導洞側壁

按照隔三拆一的原則，將原有格柵鋼架拆除，先拆除上部的鋼架，再拆卸下部的鋼架。導洞側壁拆卸時，應對拱頂進行監測，準確了解拱頂在拆卸時的具體情況。若發現異常，立即停止拆卸，將問題解決后才可繼續進行。在主拱位置，以6m為一段構建主拱二襯。初砌臺車端模采用的是鋼模。在側墻反縫區域，通過竹膠板的方式予以處理。

3.7.2? ?混凝土施工

材料選擇C35混凝土，抗滲等級為P10，通過泵送的方式，將其澆筑到模板內。泵送過程中，采用分層澆筑的方式，每層漿液下降高度控制在2.0m以內。每層澆筑的同時，予以適當振搗，以保證混凝土具有較高的密實度。澆筑結束后，按照規定要求進行養護，養護時間控制在14d以上。

3.8? ?下部土方開挖及底板邊墻施工

確保二襯穩定后，開展下部土方挖掘施工，一邊挖掘，一邊將挖掘出來的廢料運輸到地面。底板結構分解時，與底縱梁長度基本一致，將每段長度設為12m。在超過側墻腋角上部300mm位置處，預留出縱向施工縫。

在矮墻處，選用1.5cm厚竹膠板，在其后方固定2個100mm×100mm的縱向木方以及一個100mm×100mm的斜向木方。側墻結構施工，按照一般建筑工程側墻結構施工方案即可，具體包括基面處理、施工縫設置、鋼筋綁扎固定、三角支架模板固定、混凝土澆筑、模板拆卸等。

4? ?結束語

綜上所述，現代地鐵站建設過程中，洞樁法施工技術應用非常廣泛，通過合理應用該技術，可在保證工程建設質量的基礎上，縮短施工周期，降低施工成本，為地鐵站后續使用打下良好基礎。洞樁法施工過程中，想要保證整個工程順利進行，需要根據工程具體情況，設計出最佳的施工方案。

參考文獻

[1] 孟立民，王珂，馮澄宇，等.富水厚砂層地鐵車站洞樁法施工降水關鍵技術及監測分析[J].現代城市軌道交通，2022，14（11）：42-46.

[2] 吳瓊.地鐵暗挖車站洞樁法鋼管柱安裝施工分析[J].江西建材，2022，9（3）：188-190.

[3] 高銀斌.淺談砂卵石地層洞樁法施工中機械成孔樁坍塌處理技術[J].中國水能及電氣化，2021，11（6）：14-19.

[4] 何繼華.北京地鐵19號線新草區間洞樁法施工工序優化研究[J].石家莊鐵路職業技術學院學報，2021，20（1）：37-41.