地铁车站盖挖法施工技术探讨刘冲

地铁车站盖挖法施工技术探讨刘冲

刘冲

深圳市龙岗区城市建设投资集团有限公司

摘要：传统的明挖顺作法对城市道路占用较大，严重影响城市交通。而盖挖法则是首先修筑临时路面系统，再在路面系统下修建地下结构的施工方法。目前我国轨道施工方面已总结出了一套较为完整的施工经验，实现标准化作业。

关键词：地铁车站；盖挖法；施工技术

前言

随着城市经济的快速发展，地铁作为城市交通运输的重要组成部分。近几年来地铁大规模建设中，市中心区设置地铁车站既要保证工期，又要保证交通、环境的要求，传统明挖顺作法长期占据城市道路，而且施工过程中交通和管线需多次翻交，封闭道路则会对周边交通带来巨大压力。盖挖法施工可以最大限度减少对社会交通的干扰，又能在临时盖板下按明挖顺作法施工车站结构，保证施工进度，具有良好的经济效益和社会效益。

一、地铁车站盖挖法施工技术的优点

地铁车站盖挖法是较为常用的施工技术，相比明挖法，其具有占用道路少、盖挖法工期较短、施工影响小、工程造价较少等优点。（1）占用道路少。不影响城市现有交通或能够最大限度较少对现有交通的影响。在不影响现有交通的情况下，同时和地铁站盖挖法区均能保证车道通行，大大减少交通压力。（2）盖挖法工期较短。盖挖法避免深挖流程，减少土方开挖工程量，此外不需要临时的边坡支护项目，更易于操作且节省了工期，大大缓解工期压力。（3）施工影响小。一方面对其他工程施工影响小地下管线可以利用盖板作为保护，从而减少管线动迁工作量，相应减少建设单位的投资。即使因管线与结构位置相冲突，需要动迁管线，动迁可与工程施工同步进行，费用低，所需时间缩短，最大限度地减少管线拆迁对工程施工的影响。另一方面盖挖法受其它因素影响小。盖挖法有利于在不影响正常交通情况、保持交通流量的情况下，同时对无法实施分边施工或管线复杂的城市市政工程地下结构进行全面施工。另外盖挖法在地下施工，噪声振动小，有效地降低了施工过程中的噪音染。（4）工程造价较少。盖挖法土建投资与传统顺作逆作法相比相对较多，这仅仅是针对直接的土建工程费用，而对于工程总投资来说，反而会节约投资。市中心区域的地铁车站周边一般都是密集建筑，有些甚至是受保护的具有历史价值的珍贵建筑，道路交通也相对繁忙，车站占用了道路的主要部分。据不完全测算，仅交通绕道和道路拥挤几项引起的社会经济效益损失将达数亿元之多。采用的盖挖法不仅保障了道路的畅通，同时还还可提供足够的施工场地，减少了施工期间的借地投入，也节省了工程造价。

二、盖挖法施工技术与施工工序

盖挖法施工期间仅占用基坑一半宽度的路面交通，通过道路改造和临时路面系统来确保道路基本的通行能力。一般情况下，临时路面可作为交通道路和施工场地使用，并可在临时路面下方悬吊管线，以避免管线搬迁。盖挖法的主要施工顺序位为：①对车站基坑一半宽度范围内的围护结构、立柱桩等进行施工，铺设临时路面系统；交通则利用外侧道路通行；②将交通转移到已完成的临时路面系统铺设的基坑一侧，施工基坑另一半宽度范围内的围护结构、立柱桩等，铺设临时路面系统，并对取土孔及通风装置进行合理设置等；③在一般基坑宽度范围内的临时路面下，以顺作或逆作的形式开展基坑开挖和主体结构的施工；④车站在完成施工后，将临时路面系统进行拆除，以恢复常规道路路面的交通能力。

三、盖挖法施工技术的关键点

（一）可重复利用的路面板

设置一个稳固、经济的临时路面系统是盖挖法施工的关键，为了确保路面行车的平稳性，应保证盖板平整度应＜0.5mm、挠度应≤1/400、梁挠度应≤1/500，另外，在铺设临时路面系统的过程中，应将相邻盖板高差应≤1mm。盖板平面标准尺寸为（3×2）m，并以（2×1）m、（1×1）m预制盖板作为临时路面铺设组合时的调节块，另外，为了确保施工的便利性，主要采用长3m、宽1m的标准路面板，一般情况下，可采用型钢路面板与混凝土路面板这两种形式。①混凝土路面板采用外包角钢的单跨预制板，具有较强的可靠性和安全性，但混凝土自重太大，对纵横梁体系的影响较大，不利于施工；②型钢路面板可以进行重复利用，综合效益较高，不仅可作为街交通路面，还可用于施工工地的栈桥。

（二）盖板梁和首道支撑关系

通常盖板梁与首道支撑可有分离设置和结合设置这两种处理方法。设置标准化的可回收重复利用的临时路面系统，第一道支撑主要采用钢筋混凝土，兼做临时路面的支撑结构，且在基坑开挖过程中，采用钢支撑于结合楼板设置的框架逆作相结合，以确保基坑的牢固性。若盖板梁作为第一道支撑的话，应促使该构件能够承受住上部传来的竖向荷载及坑挡墙传来的水平荷载，避免挡墙出现水平变形的现象。

一般情况下，盖板梁可选用钢支撑或钢筋混凝土支撑的形式，直接放置于立柱桩的顶部。由于盖板是作为车辆行驶的道路，易受到外界因素的扰动，若采用钢支撑，无法保证其根本的稳定性，因此，可采用钢筋混凝土进行支撑，以提高盖板体系的稳定性和安全性，另外，采用钢筋混凝土的形式也利于对深基坑变形进行控制。

（三）竖向支承体系设置

盖挖法施工要求首先进行围护结构和中间立柱的施工，并将其作为施工期间的主要支撑构件。车站设置立柱桩于两侧围护结构共同构成路面系统的竖向支承体系。根据相关使用功能，一般可将中间立柱分为以下两种类型：①临时立柱，主要是指在施工期间作为临时的支撑构件，在完成施工后即立即拆除；②永久立柱，即是在工程竣工后的结构柱。

立柱桩在上部荷载及基坑开挖土体应力释放的作用下，出现沉降于抬升的现象，再加上立柱桩承载的作用力不均匀，增加了立柱桩间及立柱桩与地下墙之间出现差异沉降现象的可能性，若沉降差异过大的话，则会导致路面体系产生较大的附加应力，甚至会影响车辆行驶安全。另外，立柱桩之间与围护结构之间的差异沉降应≤20mm，且不宜＞1/400的桩距。

四、工程案例分析

（一）工程概况

某城市轨道交通车站总长167.6m，标准段总宽度为22.8m，为地下3层换乘车站，将与运营中的地铁线路实现通道换乘。车站标准段基坑深24.2m，端头井基坑深约25.7m。车站东面紧邻建于20世纪20~30年代的公寓，两幢大楼均为保护建筑；紧靠车站西侧为3幢建于20世纪60年代的多层公寓楼，车站外墙距两侧建筑的最小距离均小于4m。

（二）盖挖法在地铁车站的应用

根据交通疏解的要求，施工期间道路需保证约16m的宽度以满足交通流量要求。车站的场地条件及交通要求决定了车站具有环境保护要求高、施工场地小、社会交通要求高等特点。因此经过反复的方案论证，该站确定采用盖挖法进行施工。

1.采用高精度、可重复利用的定型产品作为临时路面板。盖挖法中所采用的盖板有宽1m、长3m和宽1m、长2m这两种，厚度均为0.2m，盖板由5道H型钢拼接而成，能够承受车轮荷载，车站盖板的荷载标准参照《城市桥梁荷载标准》中的城A级进行设计。盖板示意图如图1所示。

4.在车站施工期间，立柱桩是路面车辆及盖板体系的重要受力构件。该站台施工期间的临时立柱采用与永久立柱合一的方案，沿车站横向共设2道立柱，间距6.8m，立柱纵向间距与永久柱相同，均为8m左右。临时立柱采用Q345钢材，为便于控制立柱施工精度，采用了N型钢立柱，断面为H458×417X×30×50。

五、结语

综上所述，盖挖法是在交通流量大的市区修建浅埋地铁车站的一种可行性措施，具有占地面积小、可重复利用等的特点，可有效改善以往地铁站施工期间导致相邻地区交通拥堵的现象，提高人们的出行率，具有广泛的经济效益和社会效益，在城市地铁车站建设中具有良好的应用前景，有必要进行积极引导推广。

参考文献

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