地铁车站盖挖逆作法施工技术

任杰

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410000）

0 引言

随着我国城市化进程和基础建设的快速发展，土地资源大幅开发，合理利用成为社会发展新的问题。交通地铁行业以合理利用土地资源的优势得到广泛利用并推广于各大城市。

盖挖逆作法技术性强、应用广泛，是地铁车站施工技术之一，不仅能够合理利用地上地下空间，有效缓解我国土地资源紧张问题，而且有施工占地小、施工灵活、受外界环境干扰小、环境污染小以及施工安全质量和安全性能高等优势。

1 盖挖逆作法相关概述

1.1 盖挖逆作法概念

盖挖逆作施工技术属于地下工程建设施工技术，通过对地铁车站的基坑围护桩和结构主体桩柱进行合理施工，将结构顶部或盖板安置在桩和柱之上，上部可恢复道路通行或作为施工辅助场地等。同时按照自上而下的施工顺序进行土方开挖，逐层施工中隔板，利用中隔板、底板、顶板作为基坑内支撑体系，相比明挖施工无需再设置临时支撑。并且中隔板刚度大、稳定性好，对基坑的安全稳定非常有保障。边墙等可根据进度采取紧跟中隔板施工或后作等。

1.2 盖挖逆作法施工背景

在城市化进程发展迅速、土地资源紧缺以及利用率较低的背景下，人们越来越重视地下空间的开发，这为土地资源合理利用提供了新的思路。地铁车站采用传统的明挖施工技术施工，在施工过程中将影响道路的正常通行，造成交通堵塞等问题，这对于繁华的城市路段来说可行性非常低。而盖挖逆作施工技术可以有效解决这个问题。先对基坑围护结构、中立柱及车站顶板施工，封闭基坑后，在结构顶板的保护下再进行地下土方、中隔板、底板等施工，直至施工全部完成。该技术的应用可以使地铁运行在较短的时间内恢复正常，缓解原有施工造成的城市内部交通压力，以保障社会和人们的正常生产生活，同时全封闭施工对周围环境的影响较小。

1.3 施工特点

近年来，盖挖逆作施工技术被广泛应用于地铁车站施工，优势明显，极大促进了我国交通运输行业以及城市化进程的发展。基于此，相关技术人员对该施工技术的特点和优势进行了总结，具体包含以下几个方面。

1.3.1 施工方式灵活

在地铁车站施工期间，根据实际施工地面的环境条件合理调整盖板逆作施工技术工艺。例如，可以选择分段施工或左右两幅的施工方式，增加施工的灵活性，有效解决施工受限问题。

1.3.2 施工限制较小

盖挖逆作施工技术大多在地下封闭空间进行，受天气环境变化等因素的影响较小。在施工条件允许的情况下，任何时间均可正常进行施工，施工时间可以根据需要适当调整。

1.3.3 环境污染小

施工区域基本在地下，上方位置已经用结构顶板封盖，如此在施工期间产生的灰尘不会出现扩散问题，施工噪声也较低，对于周边生态环境以及人们的日常生活影响不大。一定程度上降低了施工环境处理、隔音处理等成本，提高了施工企业的经济效益。

1.3.4 时间短安全性高

地铁车站盖挖逆作施工可在结构顶板成型且强度满足设计要求之后，进行土方回填、恢复正常交通通行，整个过程时间短，对于城市的正常生产生活造成制约和影响也较小。除此之外，该技术的本质是将建筑本身作为支撑，然后按照从上到下的顺序进行施工，因此施工安全系数相对较高。

2 地铁车站盖挖逆作法施工工艺

2.1 围护桩施工

对于围护结构可采用地连墙、钻孔桩等形式。某盖挖逆作地铁车站选择φ1200mm 的钻孔桩，桩长范围为38～41.5m，各个桩之间的距离控制在1500mm合理布置，在某些特殊的区域可以根据实际情况适当加密布置，其桩间距控制在1400mm，总共使用桩体255 根。施工设备选择旋挖钻机，找准施工位置并做稳固处理，沿着既定姿态向下有序地钻孔。值得注意的是，在进行钻孔施工时要重视检测和质量的严格把控，桩位中心线的纵横向偏差要严格控制在50mm 范围内，而且垂直度的偏差要≤3‰。另外，实际桩高一般比设计高500mm，这主要是水下灌注法施工导致桩顶部存在浮浆，为了保障桩体混凝土质量而超灌一定高度，使其在尺寸、强度、形态等方面符合施工设计要求。

2.2 中间立柱

对于地铁车站地下工程施工来说，中间立柱对于整个工程项目起到至关重要的支撑作用。盖挖逆作车站在地表上施作永久立柱桩，施工精度要求高，钢管立柱安装垂直度控制在1/500，而一般桩工设备难以达到要求，可采用HPE 工法和相应的液压垂直插入设备（HPE 机）施工。

2.3 顶板和中隔板

顶板施工主要包括地模上方的盖板以及梁结构。地铁车站应用盖挖逆作法过程中，遇地质条件较好时，顶板、中隔板一般采用地膜法施工。相关技术人员先要完成第一层土方施工，然后将钢筋绑在地模上，继而进行混凝土浇筑工作。

盖挖逆作施工中顶板嵌入围护结构中，且顶板、中板主筋与围护结构预埋钢筋连接，使全包防水由此隔断，增加防水质量风险，应对这些部位进行特殊处理。可采用在顶板嵌固围护结构部分凿毛后涂刷水泥基渗透结晶涂料，顶板位置纵向布置缓膨型橡胶止水条及止水胶，顶板防水加强层与防水层间采用两条聚氨酯密封胶封堵缝隙；中板与围护结构接触位置涂刷聚合物防水砂浆等。

2.4 边墙和底板

针对边墙施工，要重点考虑浇筑密实度，尤其是与中隔板、底板、顶部施工缝位置的浇筑质量。要合理应用移动式边墙支架，对实际施工现场情况进行综合分析，基于此，对施工图纸和计划方案进行调整和优化，进一步选择合理的分段形式对边墙混凝土进行浇筑施工。对于底板施工，必须要严格按照施工顺序进行。

3 盖挖逆作法施工技术要点及质量把控

3.1 围护结构施工要点

地铁施工时受施工荷载以及周边环境的影响，处理不当容易出现差异沉降现象，不仅耽误施工质量和进度，安全性也难以保障。施工期间，相关技术人员要严格按照施工技术和原则进行操作，保障围护结构的施工质量和施工安全性。同时采用科学合理的监测手段，实时监测围护结构的变形和周边土体沉降，确保在规定范围内，当周边建筑物出现沉降超标时能够及时进行跟踪注浆加固。

3.2 中间桩柱施工要点

中间桩柱分为混凝土柱和钢管柱两种类型。钢管柱施工最重要的就是第一节桩的安置工作，必须严格控制桩柱的垂直。同时应重视钢管柱安装工作，一般情况下采用上下两点定位的方式。考虑插入钢管的需要，灌注桩的混凝土要有一定缓凝时间。还要注意的是，接桩质量的严格把控，这不仅需要加强焊工专业技术人员的专业技能和岗前培训管理，提高操作人员的技术水平和专业能力，而且要在实际的焊接过程中严格遵守施工规范和要求，并且在焊接完成后进行检测，确保焊接质量符合设计要求。

3.2.1 钢管柱的加工和吊装

钢管柱施工过程中，需加强对钢管柱的加工和吊装的重视，严格把控各项操作过程中出现的误差。例如钢管柱加工所选用的钢板材料必须要保持表面干净平整、整体质量良好、无腐蚀等问题；按照钢板压延方向为基准进行卷管，最终使用坡口焊接的方式处理。针对钢管纵向拼接问题，需要将竖向焊缝合理的错开。钢管柱加工完成后要对其进行质量检测，一般情况下需要满足以下规范：管端不平度≤3mm 以及圆度≤1/500。钢管柱现场吊装过程极易出现误差，因此要加强控制和检查，部分检查项目以及允许偏差有：一是线和基础中心线，其允许偏差为±5mm；二是控制设计标高，其允许偏差控制在±10mm；三是顶面不平度的允许误差要控制在5mm 内；四是垂直度控制为1/500 桩长并且小于15mm；五是上下两平面相应对角线差，其允许偏差控制在1/1000 桩长而且小于20mm。

3.2.2 管柱的插入

对于钢管柱的施工来说，液压垂直插管法使用较多，如图1 所示。使用的施工设施是液压垂直插入机，桩基施工使用缓凝混凝土，再使用HPE 机垂直插入永久立柱，通过HPE 液压垂直插入机身上的两个液压垂直插入装置，将底端封口的永久性钢管柱垂直插入支撑桩钢筋笼中，直至插入至设计标高。插入前HPE 机抱紧钢管立柱进行平移，两台全站仪同时在纵轴、横轴两个方向进行观测，HPE 机根据观测结果调整位置并准确就位，然后HPE 机边插入钢管立柱边利用自身的精确调校装置调整垂直度，全部过程在36h内完成。

图1 液压垂直插入钢管

3.2.3 钢管柱的节点连接

钢管柱施工过程中，技术人员要合理利用预留节点将其与基坑板和梁稳定地连接在一起，从而形成相对完整的结构体，保证受力均匀，提高稳定性。值得注意的是，要将柱宽范围内的梁上边纵筋部分采用焊接的方式稳定在加强环上，需专业焊工使用双面焊的技巧来操作，严格控制焊缝的长度要大于5d，其中d表示为钢筋直径，单位为mm；搭接长度要≥300mm；另外，针对柱宽范围外且在梁上部的纵筋材料，要采取通常布置的方式处理。

3.3 主体结构施工要点

3.3.1 顶、中、底板模板施工

基坑采用分层开挖方式施工，每完成一层施工均检测其承载能力。顶板、中隔板采用矮支架法施工，基坑开挖到底后，施工10～15cm 混凝土作为钢管架支撑；矮支架立杆横向间距600mm，纵向间距900mm，主楞为Φ48 双拼钢管，模板为组合钢模板。底板采用C20 的混凝土形成厚度为10～20cm 的垫层，后续在其上方铺设防水层，再在其上施工防水保护层、绑扎钢筋、浇筑混凝土等。

3.3.2 侧墙模板施工

侧墙采用单侧自行式模板台车施工，钢模面板采用5mm 钢板，单幅模板宽度为1.5m；模板脱模/立模均采用液压行进方式采用台车自带电机自动行走系统。侧墙浇筑时在顶部设有混凝土下料的倾斜口，混凝土浇筑至施工缝以上20cm。侧墙模板安装时设置观察窗及振捣口，配置附着式振捣器。主体结构混凝土达到设计强度100%后，利用预埋的可重复注浆管进行注浆，把施工缝填充密实。侧墙模板台车见图2。

图2 侧墙模板台车示意图

3.3.3 防水措施

针对结构顶板的防水，一般是布置2.5mm 的单组分层聚氨酯涂抹防水层，并且为了增强防水效果，需分多道进行涂抹。针对底板和侧墙模板的防水，一般选用4mm 双面黏合沥青基聚酯胎预铺防水材料，结构不同，铺设方法也要进一步选择。多数位置选择搭接的施工方式。针对施工缝的防水处理，合理布置止水胶的同时还要适当涂刷水泥基渗透结晶防水材料。

4 结语

经过多年实践证明，盖挖逆作技术凭借施工便捷高效、安全可靠、成本低以及环境污染小等优势在地铁车站建设中应用十分广泛。该技术不仅可以合理有效地利用城市土地资源，从根本上解决城市交通运行堵塞问题，在一定程度上也促进了城市交通运输行业和城市化进程的发展。因此，对于地铁车站建设工作来说，要合理应用盖挖逆作施工技术，把握施工要点，凸显施工技术优势，对于进一步提高地铁车站建设的质量和效率有积极作用。