楊超

[摘要]伴隨著現(xiàn)代交通行業(yè)的高速發(fā)展，地鐵成為了市民出行的首要選擇，地鐵的使用可以緩解城市交通壓力，另外可以達(dá)到節(jié)能減排綠色出行的目的。地鐵施工成為了加快城市化進(jìn)程的必經(jīng)之路，為了避免地鐵施工對(duì)城市建筑的破壞和對(duì)交通出行的阻礙，地下暗挖法成為了城市地鐵的主要施工方法，本文將結(jié)合長(zhǎng)春市地鐵四號(hào)線的建設(shè)工程，對(duì)暗挖地鐵車站轉(zhuǎn)化段施工方法進(jìn)行分析。

[關(guān)鍵詞]暗挖地鐵車站施工;扇形爬坡法;車段轉(zhuǎn)化施工

文章編號(hào)：2095-4085（2019）06-0017-02

地鐵的建設(shè)可以有效地減輕汽車擁堵造成的交通壓力，并有效地減少了汽車尾氣和鳴笛帶來的環(huán)境污染，地鐵建設(shè)可以說是一項(xiàng)利國(guó)利民的工程。一時(shí)間城市地鐵軌道建設(shè)成為了社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，地鐵隧道施工是確保地鐵運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施，而暗挖地鐵車站轉(zhuǎn)換段施工是隧道工程的技術(shù)難點(diǎn)，是確保地鐵軌道交通順利進(jìn)行的保障[1] 。

1暗挖地鐵車站轉(zhuǎn)換段的施工背景

暗挖地鐵車站施工過程中，因?yàn)槭艿绞┕ぜ夹g(shù)繁瑣，隧道圍巖受外力作用變形，支護(hù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等客觀因素的限制，暗挖地鐵車站轉(zhuǎn)化段施工屬于一段難度較大的隧道工程，也是暗挖地鐵車站隧道施工的工作重點(diǎn)。暗挖地鐵車站轉(zhuǎn)化段施工屬于一種交叉隧道路段施工，轉(zhuǎn)化段主要是指列車的通行隧道和施工通道的銜接位置，用幾何學(xué)的知識(shí)來說屬于兩個(gè)相垂直的圓柱體相交的位置。不同于其他交叉隧道轉(zhuǎn)化段施工，暗挖地鐵的施工通道與列車隧道的斷面直徑相差懸殊，導(dǎo)致暗挖地鐵車站轉(zhuǎn)化段施工的難度大大增加。受到技術(shù)手段和施工設(shè)施的制約，目前國(guó)內(nèi)對(duì)于暗挖地鐵車站轉(zhuǎn)化段的施工方法還很單一，主要采用門型爬坡法和扇形擴(kuò)挖法兩種技術(shù)手段，下面結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用進(jìn)行講解分析[2] 。

2暗挖地鐵站工程概況

長(zhǎng)春市是一座風(fēng)景秀麗的北國(guó)江城，近年來隨著城市化進(jìn)程的加劇，汽車保有量的急劇增加，上下班高峰期出現(xiàn)交通擁堵現(xiàn)象嚴(yán)重，為了緩解地面交通擁堵帶來的壓力，市政府決定建設(shè)地鐵四號(hào)線工程。地鐵四號(hào)線工程是一段東西走向的交通樞紐，全程里程近23km，共設(shè)有18個(gè)站點(diǎn)，我們針對(duì)四號(hào)線內(nèi)的吉林大路車站進(jìn)行分析，吉林大路車站毗鄰公平路站和臨河街站，是長(zhǎng)春市的主要交通樞紐站，吉林大路段設(shè)有高架橋，輕軌，路面交通以及地鐵交通四層交通結(jié)構(gòu)，吉林大路地鐵車站全程185m，有效的站臺(tái)中心里程長(zhǎng)度為234m，車站的主體呈東西走向的直線排列，站前和戰(zhàn)后都呈直線延伸，站后設(shè)有地鐵交叉渡線，站臺(tái)區(qū)采用國(guó)內(nèi)常用的雙層式暗挖結(jié)構(gòu)，站臺(tái)采用國(guó)內(nèi)主流的14m寬度標(biāo)準(zhǔn)。車站護(hù)體采用雙柱式承接結(jié)構(gòu)，隧道橫截面高度為25.68m，交叉渡線寬度為26.84m，高度為22.54m，土層厚度為30.18m，施工斷面距地面屬于一種淺埋式施工隧道[3] 。

3暗挖地鐵車站轉(zhuǎn)換段施工方法

3.1門型爬坡法

門型爬坡法屬于一種國(guó)內(nèi)比較主流的暗挖地鐵車站轉(zhuǎn)換段施工方法，首先要對(duì)施工隧道進(jìn)行全面的挖掘，當(dāng)施工通道即將接近地鐵隧道邊緣位置時(shí)，在車站隧道和施工隧道相交的位置樹立門型拱架進(jìn)行支護(hù)。需要注意的是，施工通道的斷面直徑相較于地鐵隧道的斷面直徑小很多，隧道的挑高差距也很大，于是施工通道挖掘要沿著地鐵隧道相交的位置要向上挑高，沿著地鐵隧道的輪廓線挖掘到拱頂，然后以固定的坡度進(jìn)行向上進(jìn)行轉(zhuǎn)換段施工，轉(zhuǎn)換段施工寬度與施工通道的寬度保持一致。門型爬坡法主將轉(zhuǎn)換段分為八部分進(jìn)行施工，隧道開挖后要做好門型拱架支護(hù)施工，隨著施工進(jìn)度的進(jìn)行還要在地鐵隧道頂部架設(shè)支護(hù)架，將施工隧道挖掘至地鐵隧道頂部并封閉成環(huán)，直到施工段挖掘至車站隧道邊緣位置即完工。

由于受到東北土質(zhì)結(jié)構(gòu)和施工工期的影響，長(zhǎng)春市地鐵四號(hào)線的大部分車站轉(zhuǎn)化段施工沒有采用門型爬坡施工法，主要是受到門型爬坡發(fā)施工工藝比較復(fù)雜，施工工期比較長(zhǎng)，施工難度較大等客觀因素的影響。

3.2扇形擴(kuò)挖法

暗挖地鐵車站轉(zhuǎn)化段施工的扇形擴(kuò)挖法，可以有效地簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)換段施工工序并縮短施工工期，是一種目前比較流行的地鐵車站轉(zhuǎn)化段施工方法。長(zhǎng)春市地鐵四號(hào)線的車站基本都采用扇形擴(kuò)挖法，下面我們結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用對(duì)扇形擴(kuò)挖法進(jìn)行講解。施工通道采用全斷面的施工方法，在施工通道即將到達(dá)地鐵隧道邊緣的時(shí)候，在施工隧道和地鐵隧道相交的邊緣架設(shè)門型支護(hù)，施工中值得注意的是要將施工通道的挖掘位置上挑至車站的拱頂位置。將轉(zhuǎn)化段施工劃分為三個(gè)扇形的面積進(jìn)行挖掘，轉(zhuǎn)換段的挖掘?qū)挾纫c施工通道的寬度保持一致，需要注意的是在轉(zhuǎn)換段開挖后要采用門型支護(hù)進(jìn)行保護(hù)，隨著挖掘面的進(jìn)行架立環(huán)形鋼進(jìn)行支護(hù)，直到車站頂部的拱架封閉成型完成施工。從工程技術(shù)角度來看，扇形擴(kuò)挖法具有單次挖掘土方面積大，施工設(shè)備轉(zhuǎn)換次數(shù)少等主要優(yōu)勢(shì)，扇形擴(kuò)挖法不用沿著固定坡度向上施工，避免了施工難度增加延緩工期，并減少對(duì)地鐵隧道圍巖應(yīng)力的破壞，增強(qiáng)了地鐵隧道的牢固程度[4] 。

3.3暗挖地鐵車站轉(zhuǎn)換段技術(shù)參數(shù)

考慮到東北四季溫差較大，施工隊(duì)決定在4月份對(duì)吉林大路地鐵隧道進(jìn)行施工，首先我們對(duì)吉林大路的地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘探分析，發(fā)現(xiàn)吉林大路站圍巖主要以黑土和石頭為主，局部摻雜著一些砂巖和黃土層，經(jīng)過測(cè)定圍巖的等級(jí)為三級(jí)，初級(jí)的施工隧道支護(hù)采用混凝土加固方式，厚度為40cm，支護(hù)和錨桿采用彈性金屬材料。

隧道施工中采用全斷面挖掘方式，以5m為一個(gè)施工進(jìn)度單位，挖掘后開始進(jìn)行支護(hù)處理，為了節(jié)省工期和減少施工技術(shù)難度，對(duì)轉(zhuǎn)換段的施工采用扇形擴(kuò)挖法進(jìn)行，在轉(zhuǎn)化段的施工完成后，要采取車站隧道方向的施工，車站隧道施工需要注意的是，隧道的斷面直徑要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于施工通道的斷面直徑，隧道施工的工程量勢(shì)必增大。挖掘隧道施工主要將地鐵隧道劃分為幾個(gè)部分進(jìn)行挖掘，每次以2m為一個(gè)施工進(jìn)度單位，挖掘后要及時(shí)進(jìn)行支護(hù)處理，另外車站隧道中間地帶采用臺(tái)階法進(jìn)行施工，臺(tái)階之間的支護(hù)距離設(shè)定為lOm。

4結(jié)論

地鐵的建設(shè)對(duì)改善城市交通擁堵和保護(hù)環(huán)境的意義重大，暗挖地鐵車站轉(zhuǎn)換段施工成為了地鐵建設(shè)的基礎(chǔ)工程。我們結(jié)合長(zhǎng)春市地鐵四號(hào)線吉林大路站的建設(shè)工程，對(duì)暗挖地鐵車站轉(zhuǎn)換段的兩種施工方式進(jìn)行了闡述，從施工難度、施工技術(shù)角度進(jìn)行對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，采用扇形擴(kuò)挖法的工期約為25d，而采用門型爬坡法至少需要35d。采用扇形擴(kuò)挖法對(duì)于地鐵隧道圍巖的干擾明顯更少，間接加大了地鐵隧道的強(qiáng)固程度。另外扇形擴(kuò)挖法對(duì)轉(zhuǎn)換段的支護(hù)結(jié)構(gòu)要求相對(duì)簡(jiǎn)單，省去了頻繁轉(zhuǎn)換挖掘設(shè)備帶來的麻煩。綜上所述，對(duì)于吉林大路車站轉(zhuǎn)換段施工采用了工序較便捷，施工工期較短的扇形擴(kuò)挖法。另外文章對(duì)暗挖地鐵車站轉(zhuǎn)換段力學(xué)參數(shù)展開分析，通過直觀的數(shù)據(jù)加深了對(duì)暗挖地鐵車站轉(zhuǎn)換段施工方法的了解，從而確保地鐵車站建設(shè)工程的順利進(jìn)行，為地鐵暗挖隧道工程早日順利通車提供了保障。

參考文獻(xiàn)：

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[3]趙文.沈陽地鐵一號(hào)線中街站風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與分析[A].運(yùn)營(yíng)安全與節(jié)能環(huán)保的隧道及地下空間建設(shè)第2屆學(xué)術(shù)研討會(huì)交流報(bào)告[c].2011.

[4]劉招偉，王夢(mèng)恕，周世祥.繁華城區(qū)修建大型地下立交多功能地鐵車站技術(shù)[A].第一屆海峽兩岸隧道與地下工程學(xué)術(shù)與技術(shù)研討會(huì)論文集（上冊(cè)）[C]. 1999.