地铁车站土建施工工艺质量控制

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【摘要】以地铁沙湾站土建施工为背景，结合项目地水文地质及交通条件，从围护、冠梁、盖梁系统、基坑开挖、吊装及支撑等方面提出施工要点，并总结相关质量控制措施，旨在提升地铁车站建设水平。

【关键词】地铁车站；半盖挖法；军用梁

1工程概况

沙湾站总长344m，标准段宽21.3m，基坑深度18～20m，覆土厚度3～4m，为地下2层12m岛式站台车站，共设5个出入口，1个消防疏散口，2组风亭，主体结构采用半盖挖法施工，首先开挖半幅顶板，由两头向中间依次完成，其次开完车站结构，土方开挖由两头向中间依次完成。

2工程条件

2.1地质条件

本车站所在位置地形平坦，交通便利，场地平均高程507.80m。地貌单元属于岷江水系Ⅰ级阶地。地面交通较繁忙，民房密集。根据钻孔揭示，场地范围内上覆第四系人工填土层（Qml4）；其下为第四系全新统冲洪积层（Qal+pl4）粉质黏土、黏质粉土、细砂、中砂、卵石；下伏基岩为白垩系上统灌口组（Kg2）泥岩，加大了施工难度，刀具运行过程中易发生磨损现象，成为盾构穿越的重点和难点。

2.2水文条件

区段绝大部分的含水量均较低，开挖及盾构施工受含水量的影响较小，但不排除局部存在富水条件。沙湾站及人民北路站场地内无地表水系，地表水主要为雨水补给和周边居民的污水排放。场地内地下水类型以孔隙潜水居多，其主要赋存于砂卵石层内，以大气降水和上游地下水2种途径实现补给，沙湾站地下水位埋深6.8m，地下水位标高为499.96mm，人民北路站地下水位埋深5.6m，地下水位标高为499.160mm，砂卵石层渗透系数均为k=22m/d。

2.3周边交通

由于区间基本沿交大路、沙湾路、一环路布设，交通条件较好，但车流量大，施工期间交通疏解要求高、压力大。根据现场踏勘实际情况，由于地铁车站、跨线桥等施工围挡等因素，道路交通压力大，人流、车流密集，整体交通条件较差。

3地铁明挖车站施工技术

3.1施工工艺

1层以下土方采用半盖挖法施工。2层沙湾站土方施工从南侧开始向北设置运输斜坡道，小型机械开挖，借助小型运输车外运土方。3层以挖掘机放坡开挖的方式为主，产生的渣土通过汽车从车站端头外运；鉴于放坡施工期间局部开挖难度较大的情况，该处以机械台阶后退法开挖较为合适，利用汽车外运；北端剩余部分均通过小型机械开挖到位，安排数名施工人员以便辅助施工。

3.2围护结构

第一道支撑为钢筋混凝土形式，截面尺寸1200mm×1200mm；第二、第三、第四道支撑均以φ609mm钢管为基础材料搭建而得，形成内支撑体系。桩间处理所用方法为网喷混凝土护壁，构成完整的围护结构。

3.3冠梁施工

冠梁上部组成包含压顶梁和砖墙2部分，施工所用材料为C30钢筋混凝土。冠梁模板形式采用组合钢膜，参照钻孔灌注桩的实际施工进度，分段制作钢模并安装。分层依次完成冠梁的浇筑作业，直至满足设计标高要求为止，浇筑材料采用商品混凝土，利用罐车顺利入模。

3.4盖板系统施工

半盖挖法施工期间利用标准军用梁搭建临时路面。按照规范施作围护桩和中隔柱，若无误则组织冠梁和盖梁的施工作业，盖梁成型后于该处搭接军用梁。完成车站主体结构施工后，临时路面不再具有使用价值，将该部分拆除，再组织管线回迁作业。考虑到施工安全性要求，本项目选用标准六四式军用梁，以形成稳定的钢便桥。桥面预制盖板厚150mm，材料为混凝土，并在盖板上部设100mm厚的沥青路面层。路面稳定性对全局施工质量具有显著影响，需通过槽钢连接军用梁，以保证临时路面具有足够的完整性。军用梁的结构如图1所示。

3.5基坑开挖

准确分析临时钢支撑分布状况，结合反铲挖掘机的工作特点，最终采取反铲挖机接力的方式，以便高效完成基坑开挖作业。以各支撑的高差为主要依据，合理调整单层开挖高度。通过分台阶开挖的方式有序完成所有的土方开挖作业，各台阶都适配一台反铲挖掘机。施工工艺如图2所示。

3.6吊装

钻孔桩和中隔柱施工结束后，进入冠梁、盖梁及支座预埋螺栓的施工环节，从而形成军用梁架设的支座。每片半幅吊装重约2t，单节长度约11m，对此采取的是单吊机吊装的方式。吊装流程主要有：（1）根据设计图纸在拼装区拼装桥梁桁架；（2）桁架两端分别布设吊点，通过整节吊装的方式将其转移到安全地点；（3）精确调整吊车位置，若无误则将桁架吊装到位。

3.7支撑系统

加强对基坑土方开挖进度的监测，伴随开挖作业的持续推进，当其达到支撑点标高处时，需由施工人员修整基底，使其具有平整性与密实性。钢筋绑扎以人工操作方式为主，通过焊接工艺连接支撑钢筋和冠梁，再将侧模结构安装到位。土方开挖期间需及时设置钢筋混凝土支撑装置，检测混凝土的强度情况，若实测值达到设计值的80%或更高，可进入下层开挖环节。各开挖深度对应的支撑数量具有差异性，需根据实际情况合理调整，但普遍以2～3道为主。各开挖面均要配置钢支撑结构，需通过汽车吊装的方式安装到位。依次做好上述工作后，采用4台液压千斤顶向支撑系统施加预应力。

3.8土方回填

加强顶板防水保护层强度的检测，以所得结果为分析对象，若达到标准即可回填基坑。此外，应重视对顶板上部0.5m厚度以外区域的处理，可使用黏性土回填，但该材料的局限之处在于透水性欠佳，因此，余下部分需使用适量腐殖土回填。配置推土机设备，以便高效完成基坑回填施工作业，全程应分层对称依次夯实到位，保证回填土的密实度。

4质量控制措施

4.1桩基施工技术

半盖挖法施工过程中，桩基施工尤为重要，其主要承担着车站施工期的运营荷载，为了保障工程安全，须保证桩位精准定位，待到桩位确定后即可施工[1]。钻孔作业完成后进行清理工作，保证孔底沉渣厚度符合设计标准，以此确保桩基承载力及沉降满足要求。如果沉渣厚度较大，容易造成承载力下降，其沉降量也更深，从而导致钢管柱下沉，形成不均匀沉降问题，严重时还会导致内应力过大造成结构损坏。在桩基施工前，需要进行桩基荷载试验工作，检测桩基是否出现了变形现象，如果承载不符合工程实际标准，可通过桩侧注浆方式提高荷载力，减少沉降。

4.2钢管柱定位施工

在定位锚固和混凝土凿除之后，需要在指定位置安装定位器。首先开展放线工作，之后进行审核检测。钢管柱的上下两端需要固定，下部固定主要是采用定位器，上端采用型钢焊接固定。自动定位器属于一种预先加工设备，能够精准矫正明面位置、高程、垂直度，可将其固定在护筒壁上，在浇筑完毕之后，将下端固定在桩基混凝土当中。定位器桩检测采用全站检测仪，并安装在中心位置上，桩心投测在定位仪器中心点上，并对仪器进行定位，完成最终安装。

4.3沉降控制

以水准仪为测量工具展开基坑土体、地表建筑物及地下管线沉降观测工作，及时掌握施工期间周边既有建（构）筑物的沉降情况。首先，根据观测对象特征，在该处布设适量的沉降观测点。此外，远离基坑的区域也需布设适量基准点。根据施工进度合理调整观测频率，初期1～2次/d，施工后期可每隔7d观测1次。

5结语

地铁车站土建施工期间的干扰因素多，需充分考虑地理条件、气候条件、现场建（构）筑物等方面的实际情况，采取合适的施工工艺。施工期间要加强对材料、人员以及各环节施工作业的监督与管理，监理单位应发挥引导作用，消除不良影响因素，安全、高效地完成施工作业，给地铁车站工程项目的顺利开展提供助推力。

【参考文献】

【1】张茜珍,刘昕.半盖挖法在地铁车站基坑中的应用及效果分析[J].水利与建筑工程学报,2015,13（2）:207-211.

作者：苏萍萍 单位：中铁建大桥工程局集团第五工程有限公司