蓋挖法施工技術(shù)在淺埋地鐵車站施工中的應(yīng)用

姚俊東

（中鐵一局集團(tuán)城市軌道交通工程有限公司，江蘇無錫214000）

1 蓋挖法施工概述

1.1 蓋挖法施工的特點(diǎn)

蓋挖法施工期間僅僅需要占用基坑一半寬度的路面交通，并不會(huì)對(duì)該路段所有的路面交通產(chǎn)生影響，可以通過道路的改造以及路面系統(tǒng)的臨時(shí)搭建，保證道路原有的通行能力。臨時(shí)路面系統(tǒng)也可以作為施工場(chǎng)地和交通道路進(jìn)行使用，通過在臨時(shí)路面下方進(jìn)行管線懸吊的方式，有效避免管線的遷改，提高施工效率以及施工質(zhì)量，減少施工過程中成本和資源的浪費(fèi)。在具體開展蓋挖法施工的過程中，工程項(xiàng)目建設(shè)人員在施工車站基坑1/2寬度范圍內(nèi)進(jìn)行第一道支撐、立柱樁以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工，并進(jìn)行臨時(shí)路面系統(tǒng)的鋪設(shè)，可以利用外側(cè)道路實(shí)現(xiàn)交通的通行。其次，工程項(xiàng)目建設(shè)人員需要將交通導(dǎo)行已經(jīng)完成臨時(shí)路面系統(tǒng)鋪設(shè)的一側(cè)，并設(shè)置進(jìn)料孔、通風(fēng)裝置以及取土孔等相關(guān)設(shè)施。在1/2基坑寬度范圍內(nèi)的臨時(shí)路面下，以蓋挖逆作或者順作的方式進(jìn)行基坑的開挖以及主體結(jié)構(gòu)施工，在車站施工完成之后施工單位需要分幅拆除臨時(shí)路面系統(tǒng)，恢復(fù)原有道路以及路面交通設(shè)施。

1.2 蓋挖法施工技術(shù)的演變

近年來，蓋挖法施工技術(shù)融合了各種各樣先進(jìn)的施工技術(shù)，其施工效率和施工質(zhì)量得到了有效的提升。首先，通過對(duì)淺基坑和土層上的蓋板進(jìn)行修建，然后再對(duì)覆蓋層進(jìn)行回填，在蓋板下進(jìn)行地鐵車站的施工能夠有效縮短施工工期，降低施工成本，提高施工經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，減少施工過程中對(duì)道路交通造成的影響。同時(shí)，蓋挖法施工技術(shù)更加符合當(dāng)前時(shí)代發(fā)展的要求以及交通發(fā)達(dá)城市的需要，結(jié)合礦山法對(duì)地鐵隧道中間與兩側(cè)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，能夠在保證工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量的同時(shí)，縮短工程建設(shè)周期，提高工程的效率。蓋挖法施工技術(shù)的合理應(yīng)用能夠減少施工階段對(duì)地面交通產(chǎn)生的影響，如武漢地鐵建設(shè)都采用了蓋挖法施工技術(shù)。蓋挖法施工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，需要結(jié)合地理特征以及地勢(shì)條件，采取有效的施工方法。武漢的地質(zhì)條件差異比較大，大部分線路周圍的建筑物設(shè)施比較多，地層為黏土地層、高承壓水粉細(xì)砂層及淤泥軟土層，這也導(dǎo)致在開展地鐵車站施工過程中存在較大的難度[1]。

1.3 蓋挖法施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

蓋挖法施工技術(shù)在淺埋地鐵車站施工中的有效應(yīng)用可以顯著減少在地鐵施工過程中對(duì)城市正常交通環(huán)境造成的影響。具體的施工期間可以利用蓋板對(duì)地下管線進(jìn)行保護(hù)，從而可以減少工程建設(shè)的資金投入，合理減少管線遷改的工作量，保證工程項(xiàng)目能夠順利完工。同時(shí)，蓋挖法施工技術(shù)還可以對(duì)無法施工的復(fù)雜城市環(huán)境的地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面施工，保證交通的正常運(yùn)行，有效減少施工過程中造成的環(huán)境污染以及生態(tài)系統(tǒng)破壞。另外，蓋挖法施工技術(shù)的應(yīng)用可以有效避免深挖的施工流程，減少施工工作量，降低工程施工費(fèi)用，從而可以最大限度地減少實(shí)際開挖土方量，有效節(jié)約工作時(shí)間，緩解施工工期所帶來的經(jīng)濟(jì)壓力。

2 蓋挖法施工技術(shù)在淺埋地鐵車站施工中的應(yīng)用

2.1 鋼管柱的定位和安裝

鋼管柱的定位和安裝在蓋挖法施工技術(shù)中有著十分關(guān)鍵的作用。在蓋挖順作法施工當(dāng)中，鋼管柱作為永久柱進(jìn)行使用。在地鐵車站使用前期鋼管柱主要起到承受汽車荷載以及頂板荷載的作用，在地鐵車站使用后期，將會(huì)與板和梁共同承受壓力。結(jié)合鋼管柱的安裝要求以及設(shè)計(jì)特點(diǎn)，采取上下兩端同時(shí)定位法進(jìn)行鋼管柱的固定，工作人員應(yīng)用花籃螺栓進(jìn)行上端的調(diào)節(jié)定位。在清除樁頭混凝土之后，先后進(jìn)行樁基超聲波檢測(cè)定位器安裝以及樁質(zhì)量檢測(cè)等相關(guān)流程。在進(jìn)行鋼管柱安裝的過程中，工作人員首先需要利用激光投影儀或者全站儀對(duì)鋼管柱進(jìn)行放樣處理并使用垂球掉線法進(jìn)行復(fù)核。然后需要安裝鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行固定，將預(yù)制定位器安裝在鋼筋網(wǎng)片之上，用長(zhǎng)腳螺栓固定鋼管柱和混凝土樁，并用水平尺抄平。最后，需要用混凝土對(duì)定位器的底部進(jìn)行填補(bǔ)，使得定位既能夠得到進(jìn)一步的加固，工作人員在整個(gè)安裝過程中不能進(jìn)入柱底進(jìn)行操作。所以，必須要保證鋼鐵柱安裝位置的精確性，保證鋼管柱安裝的水平度，做好鋼管柱的固定工作，保證鋼管柱的安裝質(zhì)量。施工人員在鋼管柱就位之后需要調(diào)節(jié)鋼管柱上口的位置，使其與下口能夠有效對(duì)應(yīng)，保證鋼管柱的垂直度。測(cè)量人員需要重新使用全站儀，放出鋼管柱中心點(diǎn)，使其中心點(diǎn)能夠和柱頂中心點(diǎn)相互重合起來。之后使用頂絲以鋼套管為支撐面和鋼管頂面焊接起來，在鋼管柱和鋼護(hù)筒中焊接一定直徑的鋼筋，進(jìn)一步加固鋼管柱的位置，在鋼管柱固定好之后可以進(jìn)行鋼管柱內(nèi)混凝土的澆筑。

2.2 做好水平受力構(gòu)件設(shè)計(jì)

在地鐵車站施工過程中，應(yīng)用蓋挖法施工技術(shù)進(jìn)行建設(shè)，車站的受力構(gòu)件主要包含臨時(shí)鋼支撐以及車站頂板結(jié)構(gòu)2部分內(nèi)容。臨時(shí)鋼支撐區(qū)域的驗(yàn)算以及相關(guān)參數(shù)的設(shè)定可以參照普通明挖法支撐體系進(jìn)行設(shè)計(jì)。車站頂板設(shè)計(jì)過程中需要考慮與使用狀態(tài)和施工狀態(tài)相符合的計(jì)算模型，進(jìn)行截面驗(yàn)算以及內(nèi)力分析活動(dòng)。在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員可以從正常使用極限狀態(tài)以及承載能力極限狀態(tài)2個(gè)過程進(jìn)行設(shè)計(jì)。經(jīng)過對(duì)這2個(gè)階段受力和變形的分析，能夠得到相關(guān)構(gòu)件的控制標(biāo)準(zhǔn)，更好地滿足車站建設(shè)的需求。其次，車站頂板還需要進(jìn)行分期倒邊施工，先完成一部分頂板施工，覆土之后再完成后續(xù)頂板施工，最后完成基坑開挖及結(jié)構(gòu)施工，保證施工的有序性和科學(xué)性，使得蓋挖法施工技術(shù)在淺埋地鐵車站施工中能夠得到科學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用[2]。

2.3 做好結(jié)構(gòu)防水施工

地鐵車站的防水性能影響地鐵車站的正常穩(wěn)定使用，影響地鐵車站的使用壽命以及使用效率，因此，需要加強(qiáng)對(duì)地鐵車站防水施工質(zhì)量的重視。在應(yīng)用蓋挖法施工技術(shù)進(jìn)行淺埋地鐵車站施工過程中，為了保證施工質(zhì)量和防水質(zhì)量，要求車站側(cè)墻采取斜切面的方式進(jìn)行施工，保證混凝土能夠飽滿填充。在施工縫隙位置處設(shè)置2道止水條，并且沿著縱向施工縫的位置進(jìn)行注漿管的埋設(shè)。在開展下部混凝土澆筑的過程中，需要對(duì)交界面的位置處進(jìn)行鑿毛處理和清潔處理，然后使用微膨脹混凝土或者無收縮混凝土進(jìn)行充填，提高系統(tǒng)的耐水性能。在施工過程中，考慮蓋挖施工容易引發(fā)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)差異沉降以及臨時(shí)立柱功能問題，需要加強(qiáng)對(duì)病害的防治以及頂板開裂病害的重視。要求工作人員能夠?qū)o(hù)結(jié)構(gòu)與柱子以及柱子與柱子之間的差異沉降控制在20mm之內(nèi)，可以適當(dāng)調(diào)整樁直徑，提高單樁承載力。在樁基施工中，可以通過預(yù)先埋設(shè)樁端以及樁側(cè)注漿管的方式，提高樁基施工質(zhì)量和樁基施工效率，減少樁的沉降。

3 結(jié)語

蓋挖法施工技術(shù)在淺埋地鐵車站施工中的有效應(yīng)用能夠極大地提升地鐵車站的施工效率，減少施工過程中對(duì)周圍交通環(huán)境所造成的影響，保證施工效率和施工安全性。因此，需要加強(qiáng)對(duì)蓋挖法施工技術(shù)的探究，明確蓋挖法施工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中需要注意的問題和技術(shù)要點(diǎn)，提高蓋挖法施工技術(shù)的應(yīng)用效率和應(yīng)用價(jià)值，促進(jìn)我國地鐵車站建設(shè)項(xiàng)目的持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)步。