盖挖法在地铁车站施工中的应用前景分析

朱建伟

摘要：提要随着我国经济持续快速增长，特别是城市交通运输压力已成为我国急需解决的问题，这就要求必须加大对市政建设的投入，地铁建设是目前各大城市解决城市交通压力的首选办法，如何又好又快地在保证安全质量的前提下使地铁建设加快施工进度，就成为我们在实践中不断探索和思考的课题。 本文分析了盖挖法在地铁施工中的应用。

关键词：地铁车站；盖挖法；施工；应用前景

中图分类号： U231.3文献标识码： A

一、盖挖法施工技术的优点

盖挖法是一项常用的施工技术，与明挖法相比更具有灵活性，既能确保工期，又能保证交通的畅顺，这对城市中进行地铁车站施工具有极其重要的意义，在国内城市地铁车站建设中应用逐渐广泛。

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。同时和地铁站盖挖法区均能保证车道通行，有利于交通组织，大大减轻道路的交通压力。

2、盖挖法工期较短。工程任务量和效率方面，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。盖挖法施工影响小表现在两方面。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污染。

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、盖挖法在浅埋地铁车站施工中的应用的重要作用

随着经济的快速发展，我国城市化进程不断推进。城市基础设施建设不断兴建，地铁已经给逐渐成为城市交通运输的重要组成部分。国内地铁建设飞速发展，在近来地铁大规模的建设中，越来越多的地铁枢纽站出现于市区交通繁忙地段, 因此车站施工面临既要保证工期，同时又能保证交通、环境的要求。传统作法中大多数采用明挖顺作法施工，明挖顺作法施工会长期占据城市道路，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，具有良好的应用前景。因此研究盖挖法在浅埋地铁车站施工中的应用对于城市交通运输网络的发展具有十分重要的意义。

三、盖挖法施工技术要点

1、可重复利用的路面板。盖挖法能够实现的关键之一, 是建造一个稳固、经济的临时路面系统。采用标准化、模数化可回收重复利用的预制板,且结构应满足强度、刚度以及稳定性要求。盖板平面标准尺寸为3m×2m,并以2m×1m、1m×1m预制盖板作为临时路面敷设组合时的调节块。标准路面板采用3米长、1米宽，以保证支撑布置的模数及施工的便利性。

为保证路面车辆行驶的平稳性,盖板梁挠度应小于等于1/500，盖板挠度应小于等于1/400、不平整度应小于0.5毫米，盖板铺设时应采取减震降噪和防渗防漏措施，注意相邻两个之间的高差控制在1毫米之内。为保证预制盖板的可回收重复利用,预制盖板尺寸以1米为模数。

2、竖向支承体系设置。盖挖法施工要求先做围护结构与中间立柱,作为结构在施工期间的支撑构件。车站设置立柱桩,与两侧围护结构共同构成路面系统的竖向支承体系。立柱结构设计时, 必须注意合理选择立柱的支承方式、结构类型及其基础类型 既保证立柱的强度、刚度、稳定性, 又保证荷载能有效地传递给柱下基础。立柱桩在上部荷载及基坑开挖土体应力释放的作用下,发生沉降与抬升,同时立柱桩承载的不均匀,增加了立柱桩间及立柱桩与地下墙之间产生较大差异沉降的可能,若差异沉降过大, 将会对路面体系产生较大的附加应力,严重时会影响安全。立柱桩之间及立柱桩与围护结构之间的差异沉降不宜大于20mm,且不宜大于 1/400 桩距。因此,如何减少中间立柱桩、围护结构的沉降以及差异沉降,是盖挖法施工的要点之一。

3、盖板梁和首道支撑关系。盖板梁与首道支撑可有分离设置、结合设置两种处理方法。在地质较好的地区进行盖挖法施工时, 往往将盖板梁和首道支撑分离设置。由于土体自立性好, 盖板梁不承受水平方向的荷载, 仅承受以路面的竖向荷载, 同时将该荷载传递给中间立柱。按照地铁车站施工所需空间要求, 第一道支撑一般设置在地表以下2m深处。在软弱地层中,如果不考虑盖板梁兼作支撑, 类似于悬臂2.5m开挖, 将会导致土体侧向变形超出范围, 同时由于土体具有明显的流变性能, 开挖时会导致盖板梁上作用有较大的轴力, 对盖板梁偏不安全, 对于控制基坑变形也非常不利。盖板梁可选用钢筋混凝土支撑或钢支撑形式。直接搁置于立柱桩顶部。由于盖板作为车行道路, 易受扰动, 如果采用钢支撑, 稳定性不好而且支撑轴力复以施加预应力, 因此采用钢筋混凝土支撑, 以增强盖板体系的稳定性和安全性, 采用钢筋混凝土形式对控制深基坑变形也是有利的。

四、应用前景分析

盖挖法占用道路少, 有利于交通组织的优点是非常明显的。由于国内城市道路一般均设有非机动车道、人行道, 盖挖法只需要占用一半的车站基坑宽度, 通过适当调整机动车道、非机动车道、人行道宽度, 一般均可做到施工期间保证原有的车辆通行能力。但是国内目前采用盖挖法施工的地铁车站非常少, 这主要是因为盖挖法施工需要的支撑体系、盖板体系、专用取土设备等一次性投资较大, 施工经验的缺乏也是一个因素。盖挖法土建投资与其他施工方法相比相对巨大, 仅仅是针对直接的土建工程费用, 而对于包括前期费用的工程总投资来说,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, 交通局促, 而车站占用了道路的主要部分。根据某工程经验, 车站动拆迁的很大部分是由于交通组织而拆迁的。以7号线常熟路站为例,若不采用盖挖法施工, 至少需要增加3栋居民楼和1栋历史保护建筑的动拆迁,动拆迁的费用远高于盖挖法的投入。因此评价盖挖法的经济效益应从工程总投资出发而不是仅仅考虑土建费用。另外盖挖法一旦推广应用,支撑体系、盖板体系的生产等形成规模效应,可重复回收利用, 成本也可以大大降低。对管线进行原位悬吊保护也可降低管线搬迁费用,避免管线反复改移造成的浪费。从社会效益来说, 盖挖法施工占地非常小,最大限度降低了对社会交通的影响,可以改变以往地铁车站施工期间导致相邻地区交通拥堵的现象,提高人们的出行效率。

结束语

综上所述,盖挖法有着广泛的社会效益和经济效益,在城市地铁车站建设中有着广泛的应用前景,有必要进行积极的引导推广。

参考文献

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[2]陈涛. 洪湖北街车站盖挖法施工技术总结[J] . 山西建筑,2011, 33( 18) : 122-123.