地铁浅埋暗挖车站洞桩法大跨扣拱施工技术探究

赵伟艳

摘 要：我国城市地铁修建正在快速发展，且规模越来越大，周边各种施工制约因素也越来越苛刻，导致地铁车站的结构、形式更加多样化、复杂化，所以，不得不持续改进并创新施工技术。其中，最具代表性的工法之一就是浅埋暗挖洞桩法。它灵活多变，对城市生活造成的干扰较小，不需要价格昂贵的施工设备，并且具有很强的适应性。主要探究了地铁浅埋暗挖车站洞桩法大跨扣拱施工的技术难点、步骤和所采取的相关技术措施。

关键词：地铁车站；浅埋暗挖洞桩法；大跨扣拱；施工技术

中图分类号：U455.4 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.04.149

浅埋暗挖洞桩法是独具中国特色的设计施工方法，它是在浅埋暗挖的基础之上结合盖挖法而来的，是浅埋暗挖法的一种，且主要采用的施工技术也都比较成熟。目前，浅埋暗挖洞桩法正处于发展阶段，在地铁车站大跨扣拱施工中依旧存在一些技术难点，需要及时解决，以提高施工水平。

1 施工的技术难点

1.1 浅埋暗挖风险难度大

在采用浅埋暗挖洞桩法施工过程中，地铁车站的跨度较大，中跨开挖线的弧长大约是5 m，而边跨开挖线的弧长在7 m左右，再加上开挖面的半径较大，大大增加了开挖施工的难度。在工程施工过程中，一般都采用浅埋的方法。因为拱顶的覆土较浅，当掌子面为细砂层时，其自稳性特别差，开挖之后很容易出现坍塌的情况。很多城市地铁车站项目处在繁华地段，大跨扣拱的拱顶有很多管线，是施工过程中必须考虑的隐患。另外，由于受到地面交通的动载扰动叫道的影响，在地铁车站开挖施工中极易出现砂层塌落现象，进而增加浅埋暗挖洞桩法施工的难度。

1.2 扣拱施作阶段的结构受力较复杂

洞桩法就是我们常说的PBA工法。在施工过程中，使用该方法需要承受多次受力转换，主要发生在大跨扣拱施工作业阶段。在大跨扣拱施工作业中，大断面初期支护要先将拱顶覆土承受的竖向荷载转换成水平荷载，之后把力传递给围护桩、小导洞、顶纵梁和钢管柱上面，确保它们在同时承受水平推力和竖向压力的基础上保持平衡，由拱顶二次衬砌的施工作业进一步转换拱顶压力，把力传递到围护和框架结构上。因此，维持受力平衡是保证利用浅埋暗挖洞桩法顺利完成大跨扣拱施工的关键点和技术难点。

1.3 初支施工和二衬施工的节点较多

浅埋暗挖洞桩法大跨扣拱施工的初期支护节点较多，2个中导洞的拱部格栅上连接着中跨格栅，并通过中导洞的初期支护落在中纵梁上面，桩顶冠梁上承受着边跨格栅的一侧，其另一侧在中导洞的另一侧拱部格栅上。同时，其初期支护分别落在中纵梁和围护桩上，怎样处理好大跨扣拱施工中众多的初期支护和二次衬砌施工节点是确保地铁车站施工质量的另一个关键点和技术难点。

1.4 施工作业面空间狭小，组织较困难

浅埋暗挖洞桩法大跨扣拱是在已经完成的地铁车站主体明挖段结构内施工的，其出土、格栅的安装、喷混和二次衬砌施工等都需要分阶段进行，依次破除小导洞、铺设防水板、搭设拱架、安装拱部钢筋，并完成混凝土浇筑。由于施工作业面空间狭小，科学组织施工是保证地铁车站大跨扣拱施工顺利进行的又一个关键点和技术难点。

2 施工步骤和技术措施

2.1 施工步骤

地铁浅埋暗挖车站洞桩法工法扣拱施工的步骤是：①在浅埋暗挖大管棚施工时，要注意施工定位和精度，减少干扰；②先进行中跨初期支护施工，并将其与小导洞格栅连通；③开挖2个边跨的初期支护；④在中跨二次衬砌施工过程中，要注意分段完成大跨拱顶的二次衬砌施工，破除小导洞侧壁，拆除后再进行下一段衬砌施工，严禁同时拆除多段；⑤完成2个边跨的二次衬砌施工，工序与中跨二次衬砌施工类似。

2.2 施工技术措施

在开挖地铁车站的大跨度断面前，应在拱顶上方完成管棚施工，以承担来自地面的荷载，防止地面受到破坏而导致大面积坍塌。在使用浅埋暗挖洞桩法开挖的过程中，要逐环打设超前小导管，并注浆，进一步加固地层。如果遇到砂土层，在注浆时要使用液态固砂剂。因为它加固砂层的效果较好，可以有效预防掌子面坍塌、拱顶漏砂。在地面上，施工人员应导流污水管线，并进行防渗处理，以降低地铁车站大跨扣拱施工风险；在洞内，应采取针对性强的施工技术措施，进而控制沉降、防止坍塌，减缓管线在施工沉降中不利的适用性，确保地面交通安全、管线安全。

科学设计地铁浅埋暗挖车站洞桩法的施工工序，通常先进行中跨的初期支护、二次衬砌施工，及时完成中跨结构，接着再进行边跨的初期支护、二次衬砌施工，确保钢管柱、顶纵梁均匀受力。在2个顶纵梁之间可设置钢管，以承受相应的拉力和压力，维护2个顶纵梁的稳定性。与此同时，要密切监测顶纵梁的水平位移，一旦出现变形，要第一时间停止施工，并采取可靠的措施解决其中存在的问题，之后才能继续施工。

为了解决地铁车站暗挖场地空间狭小的问题，可在地面安置喷混料拌制场地和格栅制作场地，可把结构中板设置成中转场地。如果需要使用相关材料时，可将其再运送到施工作业面。如果条件允许，在地铁车站浅埋暗挖施工中，可在各个大跨扣拱之间安设横向通道，连通小导洞和中跨、边跨，为搬运材料提供方便，成功创造流水作业的必要条件，提高施工效率。

3 结束语

浅埋暗挖洞桩法是一种新方法，被大量应用于城市地铁施工。鉴于此，有必要更加系统而深入地研究浅埋暗挖洞桩法的施工技术，优化各种施工技术措施，以提高我国地铁车站工程施工的技术水平。

参考文献

[1]陈艳.某地铁车站洞桩法施工新技术[J].铁道建筑技术，2014（06）：45-47，97.

[2]蒙秀林.PBA洞桩法施工技术及控制浅析[J].科技创新与生产力，2013（03）：100-104.

〔编辑：白洁〕