拱蓋法在地鐵車站施工中的應(yīng)用

賈貴寶

提要隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長(zhǎng)，特別是城市交通運(yùn)輸壓力已成為我國(guó)急需解決的問題，這就要求必須加大對(duì)市政建設(shè)的投入，地鐵建設(shè)是目前各大城市解決城市交通壓力的首選辦法，如何又好又快地在保證安全質(zhì)量的前提下使地鐵建設(shè)加快施工進(jìn)度，就成為我們?cè)趯?shí)踐中不斷探索和思考的課題。本文結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)踐，對(duì)地鐵施工中一種新的施工工藝進(jìn)行描述和探討。

關(guān)鍵詞：拱蓋法；地鐵車站；施工應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

近年來，隨著科技的不斷發(fā)展，建筑施工水平也在不斷的提高，施工工藝在不斷地更新，拱蓋法施工即是一種新的施工工藝，顧名思義就是拱和蓋的結(jié)合，是鑒于地鐵車站蓋挖法施工和扣拱施工的結(jié)合，多應(yīng)用于采用暗挖鉆爆法施工的地鐵車站。下面就拱蓋法施工在地鐵車站施工中的應(yīng)用及工藝做一簡(jiǎn)單論述。

一、車站主體拱蓋法施工工藝

施工步驟如下：

第一步：主體側(cè)導(dǎo)洞及冠梁施工（圖1）

開挖主體導(dǎo)洞1和主體導(dǎo)洞2并施做初期支護(hù)，兩導(dǎo)洞前后錯(cuò)開不小于5米。在主體導(dǎo)洞外側(cè)打設(shè)砂漿錨桿與鎖腳錨桿加固大拱腳處圍巖。兩導(dǎo)洞貫通后施做冠梁。

第二步：主體初支扣拱施工（圖2）

開挖主體導(dǎo)洞3和主體導(dǎo)洞4并施做車站拱頂?shù)谝粚映踔Э酃?，主體3號(hào)導(dǎo)洞和4號(hào)導(dǎo)洞開挖布局應(yīng)保持在30米左右。采用素砼回填主體導(dǎo)洞1和主體導(dǎo)洞2空余部分。然后，施做拱部第二層初期支護(hù)。（加做第二層初期支護(hù)以從當(dāng)臨時(shí)二襯，加大拱的整體強(qiáng)度）

第三步：車站土方開挖及預(yù)應(yīng)力錨索施工（圖3）

拆除臨時(shí)支撐，分層進(jìn)行開挖，邊開挖邊進(jìn)行車站側(cè)墻預(yù)應(yīng)力錨索施做，來加強(qiáng)冠梁下巖層的穩(wěn)定性。同時(shí)注意在側(cè)墻部位應(yīng)采用松動(dòng)爆破進(jìn)行施工，確保冠梁下巖體完整性。

第四步：車站主體二襯施工（圖4）

施做車站底板二襯砼及部分邊墻砼，然后施做主體側(cè)墻二襯砼，最后施做中板及中柱。

第五步：主體二襯扣拱施工（圖5）

分段施做拱頂二襯砼結(jié)構(gòu)，完成車站主體施工。在施做拱頂二襯砼時(shí)應(yīng)保留中板支架，以加強(qiáng)中板的承載力。

二、拱蓋法施工工藝控制重點(diǎn)

1、暗挖鉆爆施工在市內(nèi)的爆破控制。應(yīng)遵循“先預(yù)報(bào)（管超前，嚴(yán)注漿），短進(jìn)尺，快封閉，強(qiáng)支護(hù)，弱爆破，勤量測(cè)，速反饋”的原則。嚴(yán)格采用微震控制爆破，使用低爆速炸藥、毫秒雷管跳段使用，通過控制單段最大起爆藥量實(shí)現(xiàn)降低震動(dòng)強(qiáng)度，減少對(duì)爆破施工區(qū)段周邊的影響，核心掏槽采用拋擲爆破的綜合控制爆破技術(shù)，以盡可能減輕對(duì)圍巖的擾動(dòng)，充分利用圍巖自有強(qiáng)度維持巖體的穩(wěn)定性，有效地控制地表沉降，控制車站圍巖的超欠挖，達(dá)到良好的輪廓成型。

2、加強(qiáng)地面監(jiān)控量測(cè)的控制和洞內(nèi)拱頂沉降及側(cè)墻收斂觀測(cè)。其目的和意義就在于通過將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與預(yù)測(cè)值做比較，判斷上一步施工工藝和施工參數(shù)是否符合或達(dá)到預(yù)期要求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)下一步的施工工藝和施工進(jìn)度控制，從而切實(shí)實(shí)現(xiàn)信息化施工；同時(shí)通過監(jiān)測(cè)確保開挖期間周邊建（構(gòu)）筑物、道路和管線正常運(yùn)行。

3、重視車站主體土方分層開挖時(shí)冠梁下側(cè)墻巖層穩(wěn)定性控制。為了保證車站土方分層開挖落第時(shí)冠梁下側(cè)墻巖層的穩(wěn)定性，在側(cè)墻部位應(yīng)采用松動(dòng)爆破進(jìn)行施工，確保冠梁下側(cè)墻巖體完整性。同時(shí)，為防止頁(yè)巖由于層理結(jié)構(gòu)的角度不合理而出現(xiàn)滑移或裂隙破壞巖層穩(wěn)定性，應(yīng)在車站土方分層開挖的同時(shí)對(duì)側(cè)墻進(jìn)行錨桿或錨索施工以增加側(cè)墻巖體穩(wěn)定性。

三、拱蓋法的適用范圍以及與已有成熟工法對(duì)比

1、適用范圍。拱蓋法一般應(yīng)用于圍巖等級(jí)在四級(jí)以上、地質(zhì)條件較好的市內(nèi)主要干道，不允許采用蓋挖法或明挖施工的地鐵車站。常用的“中洞法”、“側(cè)洞法”、“PBA法”則多應(yīng)用于軟巖及土質(zhì)地層。

2、施工工法的優(yōu)缺點(diǎn)。暗挖法車站施工常用的施工方法有“中洞法”、“側(cè)洞法”、“PBA法”。這三種工法都有成功實(shí)施的先例，但也都有一定的缺陷和不足?！爸卸捶ā笔侵卸船F(xiàn)行，先建立起梁柱支撐體系，然后施做側(cè)洞?！皞?cè)洞法”是兩個(gè)側(cè)洞現(xiàn)行，然后施做中洞?！癙BA法”是利用小導(dǎo)洞施做樁梁形成主要傳力結(jié)構(gòu)，在暗挖拱蓋下進(jìn)行內(nèi)坑開挖。

“側(cè)洞法”、“中洞法”、“PBA法”的不足：①導(dǎo)洞多，工序多，爆破次數(shù)多，擾動(dòng)地層次數(shù)多；②支護(hù)復(fù)雜，初支拆除多，廢棄工程量大；③導(dǎo)洞與導(dǎo)洞間的連接點(diǎn)多，支護(hù)體系比較薄弱；④進(jìn)度慢，成本大，浪費(fèi)多；⑤“PBA法”對(duì)圍護(hù)樁的垂直度難以保證。優(yōu)點(diǎn)是掘進(jìn)過程比較安全。

“拱蓋法”優(yōu)點(diǎn)：①導(dǎo)洞少，工序少，爆破次數(shù)少，擾動(dòng)次數(shù)少；②支護(hù)簡(jiǎn)單，初支拆除少，廢棄工程量小；③導(dǎo)洞與導(dǎo)洞間的連接點(diǎn)少，支護(hù)體系有保證；④拱蓋形成后，即可大面積作業(yè)，效率高，工期縮短；⑤對(duì)于圍巖為中風(fēng)化板巖，不用打樁；⑥車站邊墻施工預(yù)應(yīng)力錨索，無臨時(shí)支撐，保證施工安全。缺點(diǎn)是圍巖強(qiáng)度要求高，冠梁下側(cè)墻部位弱爆破難以控制。（表1）

（作者單位：中鐵一局集團(tuán)第二工程有限公司）

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