淺談地鐵車站的施工工藝及適用條件

岳世燕 廖安杰

【摘要】目前，地鐵工程、包括輕軌交通成為了緩解城市交通壓力的有效途徑，是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。然而地鐵的施工錯綜復(fù)雜，地鐵車站是地鐵系統(tǒng)不可或缺的一部分，其施工工藝、結(jié)構(gòu)橫斷面形式的選擇將關(guān)系到工期、施工成本、社會效益等。本文就地鐵車站的施工工藝進行討論，并淺談在不同的條件下如何選擇施工方法。

【關(guān)鍵詞】地鐵車站施工 明挖法 蓋挖法 礦山法

1.引言

改革開放以來，我國經(jīng)濟發(fā)展迅速，城市化建設(shè)使越來越多的人涌人大城市，進而引發(fā)出城市交通的擁堵現(xiàn)狀，地鐵包括輕軌交通儼然成為了緩解城市交通壓力的有效途徑。地鐵工程包括地鐵車站、區(qū)間隧道、車輛段和運營控制中心等組成，地鐵車站作為地鐵系統(tǒng)必不可少的部分，又包括車站主體（站臺、站廳、設(shè)備用房、生活用房）、出入口及通道、通風道及地面通風亭等部分。地鐵工程的建設(shè)工期長，少則一年，多則幾年；建設(shè)投資大，動輒上億；施工質(zhì)量要求高，因此根據(jù)實際的施工條件選擇適宜的施工工藝顯得尤其重要，當施工方法選擇正確時，可以縮短工期、保證質(zhì)量及安全，減小事故發(fā)生的概率。近年來不少學(xué)者對地鐵車站的施工方法進行了大量的研究，成果較為豐富。高江[1]通過對城市地鐵車站設(shè)計施工方法研究探討提供不同條件下施工方法的設(shè)計選擇；歐斌[2]從定義、施工特征、施工工藝和關(guān)鍵工序等方面對蓋挖逆作法進行詳細分析討論；祁正平[3]介紹了蓋挖逆作法地鐵車站中間樁柱施工定位裝置的應(yīng)用、使用方法以及中間樁柱的施工原理、工藝流程、格構(gòu)柱傾斜量測等施工技術(shù)；覃明[4]以蘭州市軌道交通1號線一期工程世紀大道車站明挖施工為例，闡述了明挖地鐵車站施工工藝；王路杰[5]以青島地鐵2號線一期工程延安路車站為工程實例，對淺埋暗挖地鐵車站施工風險進行評價研究；和煒[6]分析了城市地鐵車站的結(jié)構(gòu)組成以及施工技術(shù)。本文主要分析地鐵車站常見的施工方法及如伺選擇臺適的施工工藝。

2.常見的施工工藝

（1）明挖法施工

明挖法施工，顧名思義就是自上而下開挖土體，再自下而上施作主體，其具體的施工流程為先從地表向下機械開挖基坑到離設(shè)計高程不遠處，再人工開挖至設(shè)計高程，接著在開挖出的基坑工作面內(nèi)的預(yù)設(shè)位置從下而上的對主體結(jié)構(gòu)進行建設(shè)并做好防水處理，然后回填土到一定高程，最后恢復(fù)路面或交通。

（2）蓋挖法施工

蓋挖法施工，其實是隸屬于明挖法施工的一種形式，但又與常見的明挖法施工有所不同，主要體現(xiàn)在施工順序和施工方法上，蓋挖法是先蓋后挖，也就是先以臨時路面或施作結(jié)構(gòu)頂板以便維持地面暢通，然后再向下開挖。其具體的施工流程為在既有的道路上按設(shè)計要求預(yù)制棚蓋結(jié)構(gòu)（路面板、縱梁和橫梁），或者支模現(xiàn)澆鋼筋混凝土蓋板結(jié)構(gòu)，將其置于樁柱或墻柱結(jié)構(gòu)上用以維持道路通行，在蓋板結(jié)構(gòu)的支護下進行開挖土體，建造主體結(jié)構(gòu)及防水結(jié)構(gòu)，回填土并恢復(fù)管道、線和路或埋設(shè)新的管道、線路，最后進行道路結(jié)構(gòu)的恢復(fù)。

蓋挖法根據(jù)地下結(jié)構(gòu)施工順序的不同，分為蓋挖順作法、蓋挖逆作法和蓋挖半逆作法。

蓋挖順作法的的地下結(jié)構(gòu)由下而上施工，具體施工流程為：構(gòu)筑一側(cè)的連續(xù)墻，構(gòu)筑中間支撐樁，再構(gòu)筑另一側(cè)的連續(xù)墻和覆蓋板，然后開挖土體并安裝支撐，開挖到設(shè)計高程后澆筑底板，構(gòu)筑側(cè)墻、柱和頂板，再修建內(nèi)部結(jié)構(gòu)，最后恢復(fù)路面。

蓋挖逆作法和順作法有所差異，其地下結(jié)構(gòu)由上而下建立，其具體施工流程為：先構(gòu)筑圍護結(jié)構(gòu)，構(gòu)筑主體結(jié)構(gòu)中間立柱，構(gòu)筑頂板，進行回填土后恢復(fù)路面交通，然后開挖中層土，修建上層主體結(jié)構(gòu)，然后往下開挖下層土體，修建下層主體結(jié)構(gòu)。

3.適用條件

地鐵通常在城市中修建，因此工程規(guī)模、工程性質(zhì)、附近建筑物、城市交通，水文地質(zhì)，環(huán)境保護、施工機械、工期、資金條件等因素都會影響施工方法的選擇。

（1）當?shù)孛娼煌ê铜h(huán)境條件允許、水文地質(zhì)條件較好時，最好選擇明挖法施工。若基坑所在的地面開闊，周圍為綠地或少量民房，土層厚度埋深較淺，基坑深度不大，對交通無影響，地下水位低時，可選擇敞口放坡開挖基坑；若場地受限不能放坡開挖，基坑較深，地下水位較高時，可選擇有圍護結(jié)構(gòu)的基坑，圍護結(jié)構(gòu)多種多樣，如鋼板樁圍護結(jié)構(gòu)、鉆孔灌注樁圍護結(jié)構(gòu)等。明挖法的優(yōu)點是工作面多，施工速度快，下期短，下程質(zhì)量容易保證，最難得的是造價低廉，工期、質(zhì)量、進度、經(jīng)濟條件都能滿足要求，條件允許時，工程中常選擇此種方法。

（2）當?shù)罔F車站處于燈火輝煌、車水馬龍的市區(qū)，地面建筑物群集，交通絡(luò)繹不絕時，無開闊的工作面致使普通的明挖法無用武之地，此時蓋挖法是最佳之選。其優(yōu)點是圍護結(jié)構(gòu)變形很小，土體的變形和地表的沉降得到控制，對附近建筑物影響小，且基坑底部隆起小，施工環(huán)境安全，噪音小，擾民程度小。最大的優(yōu)點是恢復(fù)路面的時間短，對城市交通影響小。但是相比普通的明挖法，其施工難度大，且造價高，工期長。

4.結(jié)論

本文主要分析了目前常見的地鐵車站的施工方法，簡要討論了不同的條件下選擇何種施工工藝。地鐵車站的建造縱橫交錯，其施工方法受多方因素制約，如工程類型，水文地質(zhì)，交通影響，環(huán)境保護等等，想要滿足工期、質(zhì)量、進度、安全、文明施工的同時，又滿足經(jīng)濟要求絕非易事，對于每一種方法，有利必有弊，在工程中應(yīng)結(jié)合實際，盡量選擇合適的方法，目前，我國各大城市均在修建地鐵工程，對于施工方法的探索還有很長的路要走，學(xué)者們應(yīng)上下而求索。

參考文獻：

[1]高江.城市地鐵車站施工方法選擇研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2009（09）：128-131.

[2]歐斌.地鐵車站蓋挖逆作法施工技術(shù)研究[J].四川建材，2018，44（02）：151-152.

[3]祁正平.蓋挖逆作法在地鐵車站中的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2018（06）：220-221.

[4]覃明.淺談明挖地鐵車站主體結(jié)構(gòu)施工方法及工藝流程[J].建材與裝飾，2018（09）：236-237.

[5]王路杰.淺埋暗挖地鐵車站施工風險評價研究[D].山東科技大學(xué)，2017.

[6]和煒.地鐵車站結(jié)構(gòu)與施工技術(shù)概述[J].城市建設(shè)理論研究，2017（06）111-112.