半铺盖逆做顶板顺做法在城区复杂环境下城市轨道交通建设中的应用研究

邹谱华

（广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司，广东广州 510000）

0 引言

随着国内城市进行轨道交通建设的城市越来越多，由于历史原因，旧城区均已成为建成区，当时并未考虑地铁建设的需要，人口车辆密集，道路狭窄、管线密集，给地铁施工造成了诸多困难；梁韵[1]研究了地铁暗挖工法的设置原则，陈小雄[2]研究了全逆做顶板工法在地铁车站中的应用。本文依托南昌地铁南浦路站工程实例，通过改进原有的逆做顶板顺做法，将顶板全部逆做改进为半逆做。在可接受的经济代价内，解决了交通疏解及管线迁改对常用工法的制约。

1 工程概况

南浦路站位于象山南路和南浦路的交叉十字路口处，沿象山南路下方设置，呈南北走向。车站为地下三层双跨，采用半盖挖部分顶板逆作法施工。

车站周边环境复杂，地面交通车流量高峰期较大，现状道路12m宽，象山南路规划道路红线宽度30m，南浦路规划道路红线宽度22m。

现状周边建筑物情况，车站站址处区域规划已基本形成。车站东北象限为华润万家象山南路2#店（8层，人工挖孔灌注桩基础）已投入使用；车站东南象限为绿地在建地块，规划为大型商场及商住楼；车站西南象限为商住楼群（7～8层，基础为条形基础及独立基础）；车站西北象限为江西南华医药有限公司（7、14层，混凝土灌注桩基础）已投入使用及绿地待开发地块，规划为大型商场及商住楼。车站与周边建筑物平面关系见图1，车站横断面见图2。

图1 车站与周边建构筑物平面关系

图2 车站半盖挖逆做顶板横断面

站位区域地下管线纵横交错，沿象山南路的主要管线见表1。

表1 管线统计

现状构筑物及管线：本站范围内及周边地下管线主要管线有：①南北走向雨水管，规格900×600，埋深1.83m和南北走向雨水管，DN500，埋深1.64m；②铸铁DN300饮水管，埋深为0.71m和铸铁DN400饮水管，埋深为0.89m；③其余还有埋深较浅的给水管、电缆、电力、电信、煤气等管线。沿南浦路走向10kV高压线，据地面高度为6m。影响车站主体结构施工的管线主要有：象山南路两侧DN500、DN700雨污管涵，横穿车站及车站两侧DN400、DN300、DN1000铸铁给水管以及军用光缆；横跨车站的DN1000给水管迁改至混凝土支撑上方。所有管线均一次性迁改到位，部分改迁至车站逆作主体顶板上方。

本车站站台中心里程K37+986.666，车站起点里程K37+909.166，终点里程K38+097.666，车站为地下三层双跨，采用半盖挖逆作法施工。地面标高为21.20～25.00m，主体结构顶板覆土厚度2.2～3.5m。车站从地面到基坑底穿越较厚的砂层，基坑底位于砾砂层和强风化泥质粉砂岩层中，开挖深度约23.767～26.51m，标准段车站基坑跨度21.9m，，盾构井段基坑跨度25.6m，车站长度188.5m。围护结构采用1000mm厚地下连续墙，内支撑采用钢管支撑。附属结构拟采用钻孔桩+内支撑形式。

南浦路站为地下三层岛式站台车站，采用半盖挖部分顶板逆作法施工，车站两端区间为盾构区间，本站为盾构过站车站。

2 设计方案的初步选取

设计方案的选取应结合结构所在地段的工程地质及水文地质条件、城市规划要求，周围既有建筑物、道路交通状况、场地条件、结构埋深、结构形式、工期和土建造价等多种因素综合比较后确定。车站在外部条件许可的情况下，从施工难度、工程质量、工期、工程造价的角度出发可选择的施工方法依次为：明挖顺作法→盖挖顺作法→半盖挖逆作法→全盖挖逆做→暗挖法。

本站周边场地条件存在如下特征：

（1）象山南路为双向两车道，现状车流量较大，周边多为居住及商业用地，周边开发地块已拆迁，但车站施工场地狭小。

（2）车站划分工区，分期施工。采用全明挖法施工，交通疏解无法满足交通流量要求。

（3）车站范围内主要为第四系全新统地层在区内广泛分布，由粉质黏土、砾砂层及中砂层组成，车站底板均位于泥质粉砂岩岩层内，由于站址内砂层较厚，采用暗挖法施工存在极大的风险。

（4）车站结构在经济合理基础上，施工工期要求尽量缩短。

（5）车站站址范围内地下市政管线较多，车站主体两侧无足够的空间满足管线迁改要求。

考虑车站的周围建构筑物多、道路狭窄、交通流量大的状况、地下管网密集等实际状况，结合本车站的结构型式、功能要求等特点，并考虑施工工艺、工期、工程造价、工程质量等各方面因素。由于车站地质为砂层为主，车站不适宜采用暗挖工法；车站两侧没有足够的空间，管线迁改及交通疏解无法实施，中断交通及管线不可接受，全明挖工法不可行；确定本站主体结构施工工法主要在半盖挖部分顶板逆作法及临时半铺盖顺做法作比选；经交通疏解及管线迁改分析，半逆做9.7m宽顶板及半铺盖临时盖板均可满足交通疏解及管线迁改要求；全临时铺盖及全逆做顶板造价、实施工期及现场作业环境均不如半铺盖临时盖板及半逆做顶板，故不采用。

经上述分析，本站设计方案主要在半盖挖逆做顶板及半盖挖临时盖板之间选取。

3 设计方案的详细技术经济比选

经研究，盖板宽度9.7m可满足交通疏解需求。半铺盖临时盖板宽度为9.7m时，铺盖板采用临时型钢格构立柱作为竖向支撑。半逆做顶板竖向支撑有两种，一种采用临时型钢立柱支撑，施工完成顶板后割除，造价相对较低；另一种为车站永久柱与临时立柱相结合，采用钢管混凝土立柱桩，造价相对较高。现对以上三种方案进行比选，如表2、图3所示。

表2 半逆作顶板与半盖挖临时盖板综合比较

图3 半盖挖逆做顶板设计方案工序

4 结语

通过采改进原有全逆做顶板法，提出半逆做顶板工法，避免采用全明挖方案对交通的影响，以及全明挖方案导致的车站两侧管线迁改空间不够；同时避免全逆做顶板造成的作业环境差，进度慢，造价高的缺点；最后对半铺盖临时盖板与半铺盖逆做顶板进行了全面对比，通过比较可知，半铺盖逆做顶板相对半铺盖临时盖板少一期交通疏解，同时由于半逆做顶板可解决沿车站纵向方向的管线迁改空间问题，需提高造价111万，属于可接受的经济代价。本文所采用的半铺盖逆做顶板工法，对老城区复杂拥挤的周边建构筑物环境下修建城市轨道交通车站具有重要参考意义。