换乘车站顶板半盖挖法修建技术研究

施玉晶

（中铁隧道勘察设计研究院有限公司，广东 广州 511400）

1 工程概况

福州地铁4 号线一期工程塔头站位于福州市晋安区，沿东大路自西向东敷设，与沿六一北路南北敷设滨海快线T 型换乘，同期设计，同期施工。车站紧邻晋安河、站后区间下穿晋安河及塔头桥，受塔头桥桥桩控制，车站为楔形站台，全长256.8m；车站周边建筑及管线密集，东大路为福州市内主干路交通量极大。车站受制于周边环境、交通疏解、管线密集、工期紧张，确定采用顶板半盖挖法施工。

2 车站结构设计

2.1 车站设计边界条件。

根据福州市相关部门要求，车站施工期间需满足借一还一的要求，双向6 车道；周边建筑物密集，围挡距离建筑物最小净距为5 米；地下管线密集，车站外侧无迁改路径。车站顶板埋深3.5m，底板埋深17.4m；底板边墙均位于淤泥层。

2.2 车站工法比选

根据本站周边环境条件、交通疏解要求、工程造价、工期、社会影响等综合考虑对比；确定采用顶板半盖挖法施工（图1）；

2.3 结构设计

顶板半盖挖工法一期施工临时钢管柱及半幅永久顶板；二期施工车站基坑开挖及底板、中板、梁柱、另外半幅顶板；但其施工工序转换复杂，在拆除临立柱过程中，结构受力体系转换是整个工程成功的关键。

3 半盖挖结构计算

由于车站位于城市主干道上，按城A 级桥梁荷载进行取值。通过对车站施工工序的计算分析知：第一钢管柱会产生一定弯矩值，加上流塑横向剪切柱子弯矩会更大，需要采取措施减小变形；第二二期顶板和半盖挖顶板初始应力不一致，半盖挖顶板由单次超静定结构变成多次超静定状态，在空间上有扭转倾向，结构应力状态进行二次分配，对永久顶纵梁、柱的抗扭性能、抗弯刚度等构件力学性能有很高要求（图2）；第三顶板半盖挖法结构体系与二期围护结构体系结构刚度差异导致差异性沉降、附加应力（图3）；在设计施工中应采用有效措施避免上述问题。

图2 开挖过程分析

图3 差异性沉降分析

4 结论

本车站顶板半盖挖法设计及研究非常成功，较合理地协调和解决地铁车站施工用地、工期要求紧张与地面交通、周边环境之间的冲突关系，并有较大的社会及经济效益。