地铁车站关键施工技术控制要点

地铁车站关键施工技术控制要点

林慧华姚贻晖

福州地铁集团有限公司，福建 福州 350000

摘要：在我国基础建设中，城市轨道交通建设取得了很大的成果[1]。随着城市人口的增加，许多地方都在修建地铁。交通、管网的快速发展中，地铁建设受到了因素影响，如地下管线、邻近建筑物、交通设施等。地铁车站多修建于城市主干道，路面施工空间小，适合采用洞桩施工法（PBA）施工，以降低地铁车站施工对既有工程的影响。保证其中扣拱部分的施工完成质量，满足PBA工法对于地面沉降变形的要求是PBA工法是否成功施工的极为关键的一环。

关键词：地铁车站；技术；控制

引言

地铁工程施工复杂，其施工管理和施工技术在地铁工程中的运用显得尤为重要。近几年，由于技术水平的提高，在城市轨道交通建设中逐渐采用了多种先进的施工技术，提高了城市轨道交通建设的质量。暗挖洞桩法（PBA）适应性强、施工灵活、能有效控制施工引起的地表沉降，越来越多的被用于复杂环境地铁建设中。但是施工过程中也存在一些重难点，提出相应的管控措施，从而实现项目施工全过程的安全管控，以保证施工安全进行。

1地铁车站施工的特点

地铁车站工程施工特征主要体现在：①建设条件更加复杂，特别是在沿海地区，地铁线路所处的地质条件十分恶劣。例如，在冲积平原的土壤中，有黏土、淤泥等，而在底层，有轻风化岩、花岗岩等。在一些城市轨道交通建设中，存在溶洞、断裂等较为复杂的地质结构。②地铁车站项目建设场地周围环境较复杂。由于地铁车站项目是城市发展的一个重要标志，其往往在城市交通密集、人流密集的地下建设，其施工受到地面建筑物、管道等多种因素的影响，在实际施工过程中会出现多种不确定的情况，对地铁车站工程的施工技术有很高的要求。③在地铁车站工程施工中，各个项目之间需要进行协调。由于地铁车站工程规模大，施工周期长，涉及很多单位，如设计、施工、监理等。为保证工程施工的顺利进行，需要在工程施工过程中，各个部门、单位之间的交流和协调。由于地铁车站建设与周围建筑、管线管理单位密切相关，要做到及时的沟通和协调，防止地铁车站建设给周围的交通带来负面的影响。

2PBA施工方法与研究现状

PBA工法在施工中将桩、梁、拱支撑共同组合形成一体，使单一受力的个体共同组合成受力的整体，承受施工过程的荷载，先开挖竖井进行初期支护，而后进行土体的开挖，最终形成共同受力支护整体，确保在主体施工过程中具有相对的安全，并有效地控制地层沉降。这种施工方法优势在于对路面交通、邻近建筑物的影响较小，同时适合于工作面狭窄的隧道洞室。地铁车站为背景，阐述了单柱双跨式洞桩法车站扣拱施工技术。对下穿既有隧道二次衬砌施工工艺进行了介绍，并优化了二次衬砌施工。以地铁车站为工程背景，通过理论分析、数值模拟、现场监测相结合的方法对车站地表沉降与控制技术展开了研究。

3地铁车站关键施工技术控制要点

3.1工艺原理

横通道导洞采用台阶法施工，待上台阶开挖5m后，开挖下台阶，随后上、下台阶同步向前推进。在施工过程中，按照管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测的原则。

3.2测量放线

在施工过程中，利用全站仪标定水平轴线，利用水平标尺进行标高，利用几何绘图法绘制开挖轮廓，在入洞后，利用激光指示器确定基坑的边长。

3.3超前支护

在拱部布置超前小导管，其与水平面的角度为16°，外径A32mm、t=3.25mm、L=2m，每一道栅格上都有一圈，其环距为600mm，每环24个。

3.4土方开挖控制

（1）使用拱形部分，沿着人造拱形外侧的弧形，先挖两侧拱形线的位置侧的土，然后挖拱形附近的土，以确保工程效果。在开凿尺寸满足要求后，立即竖起钢栅，C25网喷洒混凝土。（2）严格控制挖土过程，避免钻井过度。保证开凿中线、标高及小孔上下掌子面楼梯的长度符合设计要求，确保开凿面平整，降低施工误差、变形以及超挖等因素的影响。（3）确保实时计量监视手掌面，确保实时监视数据反映手掌面施工状况，拱形、拱形腿和墙壁的变形值超过设计要求值或发生突变时需要临时支撑和及时施工，封闭形成闭环，并控制位移和变形。（4）洞内土方运输主要采用人工手推车结合小型农用三轮车运输。上导洞渣土运输到横通道后，通过设置在横通道端头外延1m的钢板溜槽直接倾倒渣土，倾倒渣土前井底和横通道的信号工必须确认竖井底无人作业，确保人员安全。下导洞可以直接运输到竖井坑底。渣土由抓斗起重机从竖井坑底运输到地面堆土场，再由装载机装车运走。

3.5地表与地下管线沉降控制

（1）对管线进行前期细致的管线勘察，对建筑物上部及周围管线进行详细探察，特别是确定有泄漏的管线或危旧建（构）筑物，采集声像资料，取得管线、建（构）筑物的第一手资料，摸清其走向、尺寸、位置、闸阀位置、结构形式、使用年限等信息，施工前进行超前地质探测，采取不同的施工方法和措施予以保护。（2）在工程实施之前，由专家评审、论证、论证，特别的管道在下穿之前，要制订专门的施工计划。（3）对通过各种危险等级的建筑物、地下管线，采用不同的防治方法。对危险等级为2级或以上的危险源，必须按照先加固，后施工的原则，全程监测和测量，完工后还要进行工后评价。（4）在暗挖隧道下穿管道开挖过程中，应做到前期支护及时封闭，并及时进行初支后注浆，保证初支结构可靠，严格遵循管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测的原则组织施工，加强结构周边管线的巡视，发现异常及时上报，并联系相关产权单位进行确认和处理，确保施工安全。（5）注浆技术是本项目施工过程中控制管线和构筑物沉降的关键技术。

3.6边拱施工及导洞回填

边拱施工是在导洞内施作冠梁、边拱及导洞回填。在施工钻孔桩后，用水泥砂浆找平冠梁底面至设计标高，施作冠梁钢筋；安装初支边拱格栅钢架使各钢架顶端位于同一水平面上。将格栅钢架底端钢筋与冠梁钢筋点焊连接；安装边拱临时支撑；加固网格栅，安装冠梁侧模，浇筑冠梁混凝土；灌注边衬初支混凝土并拱背回填混凝土。

3.7工程自身风险源的控制

（1）认真阅读设计图纸，理解设计意图，制定安全、合理、可行的施工工作面、流水段和施工次序，确定施工重点，保证按时完成。（2）按照危险源等级的原则，与专业人员进行讨论，制订特殊的施工方案，并对施工全过程进行全程监测，并及时采取相应的防护措施。（3）在施工过程中，采用动态监控系统，对地面的沉陷和管道的变形进行实时监控。根据现场监测结果，对暗挖的各项技术参数进行了优化，确定了开挖速度，及时采取了相应的支护措施，严格执行了暗挖的“十八条原则”。依据监测结果，及时进行地下和地下灌浆，加强对建筑物的监控，建立评价和预警机制，并制定相应的紧急应对措施。

结束语

综上所述，地铁暗挖车站PBA工法通过桩、梁、拱支撑组合形成整体，共同承受外力。施工在提供了更加安全可靠的保障的同时，提高了结构的整体受力能力、施工的质量和效率，减少了施工对路面交通道路的妨碍，降低成本的投入。针对暗挖车站复杂的地理环境，初期狭窄的工作面，施工单位应充分做好施工准备和关键工序的控制，能有效避免洞体塌方、市政管线破坏等事故，减少施工过程中的安全隐患。本文对类似地铁车站的开挖提供了有效借鉴。

参考文献

[1]孙玉辉,李晓萌,陈昌彦,等.单层洞桩法较PBA优势及合理开挖顺序模拟分析[J].岩土工程技术,2022,36(5):360-364.

[2]王睿.城市地铁车站施工技术和方法分析[J].山西建筑,2018,44(34):148-149.

[3]任杰.我国城市地铁建设现状与发展战略分析[J].企业科技与发展,2019(1):278-279.

[4]牛鑫,周游,陈浩.单柱双跨PBA暗挖车站二次衬砌扣拱跳仓施工技术[J].建筑技术开发,2022,49(16):60-63.

[5]黄小平.PBA工法新建暗挖区间隧道下穿既有线车站二次衬砌施工技术[J].建筑技术,2021,52(8):909-911.