复杂环境下盖挖半逆作地铁车站施工技术探讨

肖 兵

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410004）

盖挖半逆作法是地铁车站施工工艺之一，它具有对周边环境影响小、相对于盖挖逆做法成本支出少、实效性高的特点，被广泛应用到地下浅埋多层结构的施工中。然而在实际的施工中，施工环境较复杂，这在一定程度上增加了盖挖半逆作法的施工难度。为了降低施工难度，缓解复杂环境带来的不利影响，参建单位在施工中要采取相应措施，提升整个工程的施工质量。

1 盖挖半逆作法地铁车站施工技术的优点

盖挖半逆作法地铁车站施工技术的优点主要分为两个方面：一方面，相对于明挖基坑占用道路时间短，对周围环境影响小。目前，我国很多的地铁车站都在市中心，明挖基坑都是需要占用部分城市道路，从而加重施工路段会交通堵塞。盖挖半逆做法是做完围护结构后即可浇筑车站顶板结构及顶板防水工程，然后即可回填路基、恢复路面及开放路面交通。这样能节省了基坑开挖工序和地铁车站底板、中板以及侧墙等地下结构施工工序占用城市道路的时间，因此，可以最大程度降低道路占用的时间，及早地恢复周围居民的生产、生活出行和地面交通通行。车站结构除了顶板以外的主体结构都在地下施工，施工产生的噪声由于有顶板和路面的阻隔等传到地面时已经和未开展施工前正常生活噪声分贝基本持平；施工生产夜间照明要比周边环境的一般夜间照明的亮度要大太多，采取该工艺后施工作业面的夜间照明灯光就不能传到地面之上，对周围居民住户夜间影响几乎可以忽略不计。另一方面，盖挖半逆作法地铁车站施工技术的实施，相对于盖挖逆做法地铁车站施工方法而言，优势如下：在挖土和出土工作上能使用大型机械，缩短基坑开挖周期；在地铁车站主体结构施工中能降低混凝土结构的水平施工缝处理的难度，逆作法工艺每一层的水平施工缝都是在上部混凝土达到设计强度后再接着往下浇筑的，由于混凝土的收缩和析水，施工缝处不可避免地要出现缝隙，这样对结构的强度、耐久性和防水都会产生不利影响，虽然此施工缝可以通过采用直接法、注入法和填充法处理后能保证结构的整体性，但是半逆作法只有顶板与下部结构连接部位一处的由下往上衔接的水平施工缝，能更有效地保证结构的整体性，进一步增强了结构的防水性能，大幅度降低了后期堵漏工作的施工成本，提高了施工单位的经济效益[1]。

2 复杂环境下盖挖半逆作地铁车站施工问题应对策略

2.1 土方开挖与维护结构变形的处理

地铁车站在使用盖挖半逆作法进行施工中，土方开挖的过程实际上就是卸荷开挖面的过程，因此在挖掘基坑内部土体中经常会释放出上部土体自重应力，导致坑底的土体向上移，围护结构出现水平侧向位移的现象。为了有效解决以上问题，施工单位可采取：（1）提前加固基坑围护结构外周边土体，提高土体的结构强度和自稳能力。（2）根据土层情况、渗透性、降水深度、地下水类型等因素采取合理的降水措施以提高土体的抗剪强度和基坑稳定性，减小地下水对基坑底板的浮托力，防止坑底突涌。（3）在土方开挖时安装基坑的支撑，使基坑围护结构尽快形成体系以承受基坑开挖卸荷所产生的土压力和水压力。（4）在挖至底板设计标高完成后要尽快开始浇筑底板工作，通过合理的组织安排和先进的技术方案争取在最短的时间内形成完整的地下结构。以上措施综合使用能有效地解决周围土体的位移问题，进而有效提升主体结构的安全性和稳定性，大大降低对周边建筑、管线和地表的消极影响[2]。

2.2 结构防水问题

城市地铁车站建设遇到的地质环境十分复杂，遇到一些水位高的地层是不可避免的，因此施工单位要做好防水工作，在盖挖半逆作法的实际施工中要充分考虑防水处理问题，如果在施工中使用的是单层墙或者复合墙，那么防水层结构很容易被穿透，这会大大增加防水层的施工难度，降低整体的施工效果，为了有效解决这一问题，施工单位在地下车站建设中要以地下结构为防水主体，并且实施相关的防水措施，进而有效增强防水效果，延长防水周期，防水结构主体主要分为盖板、底板和连续墙等，为了增强这些防水结构的性能，施工单位要最大程度缩小接茬缝隙，提升混凝土的密实度。除此之外，施工单位要全面贯彻和落实相关的辅助措施。例如，在与地下水接触的部分涂抹一层防水层，在结构中加入适量的防水浆，需要注意的是在实施辅助防水措施过程中，施工单位要充分考虑成本支出。在使用盖挖半逆作法进行地铁车站施工中要使用高质量的遇水膨胀类材料进行相关的防水处理，在应水面，施工单位要使用缓膨胀型遇水膨胀腻子条。在顶板施工中，不仅要设置两道遇水膨胀止水条，而且要在浇筑的混凝土表面预留凹槽，直到施工缝两侧混凝土养护工作完成为止。在对变形缝进行防水处理时要有效应用内侧聚硫密封胶嵌缝、外贴式止水带、中埋式钢边橡胶止水带等方式。

2.3 地铁车站结构施工缝的处理

复杂环境下地铁车站结构施工缝的处理步骤包括以下几个方面：在结构顶板施工过程中，施工人员要准确预埋地下结构侧墙浇筑导管，在结构顶板部分及其部分结构浇筑混凝土。保证下部结构混凝土施工的科学性与合理性，在浇筑地下侧墙混凝土时要保证其离施工缝2 m左右，使用预埋结构侧墙浇筑导管浇筑施工缝。在结构顶板施工过程中预埋结构侧墙浇筑导管要沿着结构侧墙纵向分布，并且保证分布方向的正确性，在每隔一段距离后设置一个预埋结构侧墙浇筑导管，并且将其横穿到结构顶板上直到地下侧墙与结构侧墙中间的施工缝位置，在混凝土预埋结构侧墙浇筑导管上设置相应的水钢杯和注浆管。在部分结构侧墙混凝土和浇筑结构顶板进行斜加腋，在结构侧墙的适当范围内进行混凝土浇筑施工，一旦地下结构混凝土强度符合相关的设计要求和标准，要进行下部结构的盖挖逆作施工，顺做地下侧墙施工到结构的底板，从下至上顺做地下侧墙。在地下侧墙混凝土浇筑至离施工缝2 m处，使用预埋结构侧墙浇筑导管对施工缝处的混凝土进行最后的浇筑。在侧墙混凝土浇筑模板合模前，施工人员要严格按照设计的标准和要求进行地下侧墙和结构侧墙的施工缝防水处理，等到混凝土的强度达到相关的标准和要求后要通过预埋注浆管来有效的处理压力注浆，保证地下侧墙和结构侧墙间的施工缝和地下连续墙与结构侧墙之间混凝土填充的密实度。

2.4 水下临时立柱的安装问题

虽然我国的城市交通形式主要以地面交通为主，但随着城市的快速发展，建筑的迅速扩张和日益严峻的交通问题，也让城市地面交通面临着巨大的压力，而从经济发达城市开始，地铁车站的兴建和地下交通设施的建设起到了良好的缓解地面交通压力的作用。在地铁车站的施工作业中，临时立柱的安装是提高施工安全及稳定性，保障施工项目顺利开展的重要措施，临时立柱安装的精确度与中间立柱的垂直程度和位置精确度有着十分重要的联系，地下含水层的临时立柱常用的材料为钢管立柱或H型钢管柱，在进行临时立柱的安装施工时，应根据施工现场的实际情况，选择适合的施工技术及材料。目前，我国城市地铁车站的施工工程中，常用的地下水临时立柱安装技术主要有以下两种[3]：

（1）先插法。

所谓先插法，就是在灌入混凝土柱桩前，在临时立柱的水下安装提前组装好的电子定位器，将电子定位器埋设完成后，在进行临时立柱的安装和混凝土灌注工程。在使用先插法进行临时立柱安装时，应当注意的是定位器的安装必须交由专业的技术人员进行操作，因为水下施工需要面临比较复杂的施工环境，且定位器的安装需要专业人员潜水进行操作，这不但要求技术人员具备专业的水下作业能力，还需要对定位器的安装技术和安装流程有十分熟练的操作能力和操作经验，定位器的安装位置直接关系着临时立柱的安装方位，如果出现位置的偏差，则很有可能会给地铁车站的施工项目带来严重的后果，影响施工作业的安全性和施工质量，因此针对定位器的安装应加强对专业技术人员的管理和应用。

（2）后插法。

后插法在临时立柱安装施工中的应用与先插法恰好相反，该方法是在临时立柱安装前进行柱基的灌注工作，灌注完成后再进行临时立柱的安装。后插法中最大的安全隐患就是在临时立柱安装的过程中无法准确地判断临时立柱在水下的位置，施工人员只能依靠临时立柱的重力垂直力量和施工经验来判断临时立柱的安装方位，这就给施工作业带来了很大的难度，一旦柱基偏离或倾斜，临时立柱的安装工作就会面临失败，施工人员可能需要重复多次的安装动作才能找到准确的位置，在这个过程中，混凝土柱桩的黏度有可能因为多次的水下安装而不断降低，造成临时寄主与桩基之间的连接出现困难，影响临时立柱的稳定性，给后续施工带来一定安全隐患。

3 结语

综上所述，盖挖半逆作法地铁车站施工技术具有相对成本低、对周边环境影响小、施工周期较短等优势，因此被广泛应用到城市地铁车站施工中。在利用盖挖半逆作法进行地铁车站的施工作业时，应充分考虑施工现场的整体情况与周边环境，针对盖挖半逆作法施工中可能出现的问题，进行积极地判断与及时地处理，加强施工现场的安全和质量管理工作，强化对施工人员专业技术与职业素养的提升，在此基础上不断对该项施工技术进行优化和创新，从而提高施工水平，提升施工效率，降低施工成本，为地铁车站施工水平的整体提升提供有力支撑，促进城市轨道交通建设的有序发展。