地铁车站单跨军用梁盖挖顺筑施工工法.doc

（YJGF12-2004）

中铁四局集团有限公司

周振强、仝学让、毛松如、伍 程、王圣涛

一、前言

随着经济的迅猛发展，城市交通将面临着更大的压力，城市地铁的建设将缓解这一压力。在人口密集、交通繁忙的闹市区修建地铁车站，其中面临的一个首要问题是，在不影响或不严重降低城市交通主干线的交通流量和安全的前提下，进行地下工程施工。

中铁四局集团在城市地铁车站施工中，组织科学技术攻关，经过不断总结和提高，形成了一套地铁车站采用单跨军用梁盖挖顺筑法施工的技术，成功地运用于深圳地铁科学馆站的建设中，取得了明显的社会效益和经济效益。该工程关键技术于2003年11月03日通过安徽省科技厅的鉴定，经总结，形成本工法。

二、工法特点

（一）利用车站围护墙（挖孔桩或钻孔桩组成的桩板墙或地下连续墙）作为支承，修建临时桥面系统，保障主干道的行车；并在其下进行土石方开挖和混凝土框架结构的浇注施工。

（二）采用军用梁构筑稳固的桥面系统，不降低主干道的车速；同时又作为深基坑的第一道钢支撑，下部空间较大，可利用机械开挖，提高工效，加快进度。

（三）明(盖)挖或暗挖修建车站的通道、出入口作为基坑土石方开挖和支撑、材料混凝土供应进出口，形成良好的物流通道。

（四）无需增加特殊设备，投资少，工艺可操作性强，经济合理，易推广。

三、适用范围

本工法适用于城市繁华交通主干道地段的地铁车站及类似大型地下工程。

四、工艺原理

盖挖顺筑法是在按交通分流设计确定的容许封闭的局部车道范围内，分次围护结构，和临时桥面系统施工；在临时路面系统的支护下，由上而下逐层开挖基坑内土石方和加设钢支撑，直至设计标高；再由下而上修筑车站主体结构，最后回填土方，拆除军用梁恢复正式道路。

五、工艺流程及操作要点

（一）工艺流程

盖挖顺筑法施工工艺流程见图1。

图1  盖挖顺筑法施工工艺流程

（二）工艺操作要点

1、分两次封闭两道，施工两侧围护结构及冠梁。

（1）围护结构采用密排人工挖孔桩

Ф1200mm密排人工挖孔桩，间距1.2m，桩身相切，护壁咬合。桩身采用C25钢筋混凝土，并预埋钢筋接驳器，内衬结构形成复合墙。挖孔桩按跳三挖一，三个循环开挖：即每四个桩为一组，三个循环按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ顺序开挖。见图2。

（2）桩顶冠梁的施工。挖孔桩上设置桩顶冠梁，将排桩连接为整体。桩顶冠梁随挖孔桩进度分段施作，分段长度约40m。

图2  挖孔桩跳挖示意图

（3）地下管线的防护

施工前核实地下管线资料，查明管线类型、规格、埋深；对基坑开挖中不能拆移的管线做出详细的管线悬吊方案，经管线业主单位或相关部门同意后实施管线悬吊和基坑开挖。

2、临时路面系施工

临时路面系由式加强型军用梁、纵向联结系及预制钢筋混凝土路面板组成。路面板间的缝隙用麻筋及沥青填塞密实。然后在其上铺设1.0～3.0cm沥青混凝土，不降低行车速度。

为保证七个车道行车，先施工一侧人工挖孔桩、桩顶冠梁及一侧风道、出入口的临时路面系统（见图3）；然后，封闭另一侧两车道，施工另一侧人工挖孔桩、桩顶冠梁及另侧风道、出入口的临时路面系统（见图4）；第三次围挡，占用两车道，开挖车站半幅土方，搭设临时支墩，拼装半跨军用梁和桥面混凝土板(见图5)；第四次占用另侧两车道，开挖另半幅土方，拼装另侧军用梁，吊安桥面板，完成临时桥面系统，并施工两端相应的挖孔桩及冠梁（见图6）。

图3  第一次围挡及交通疏解示意图

图4  第二次围挡及交通疏解示意图

图5  第三次围挡及交通疏解示意图

图6  第四次围挡及交通疏解示意图

3、基坑开挖及支撑

在临时路面覆盖下，分两层开挖土方，第一层土方开挖至中板标高，由两端向中间开挖，安装钢支撑，第二层开挖至设计标高，自车站中间向两端开挖，开挖完成地段，人工检底，进行接地装置和混凝土垫层施工。

4、主体结构施工

主体结构自下而上分段分层施工，分段长度8.0m～12.5m。主体结构由中间两端进行，其施工工艺流程见图7。

5、顶板防水层及临时支墩完成后，逆向次序分次占两车道，分两幅拆除临时路面系统的路面板和军用梁，填筑路基土石方，按设计完成地下管线回迁和恢复路面。

图7  主体结构施工工艺流程

六、材料

主要施工材料为R32.5和R42.5普通硅酸盐水泥；级配良好、符合规范要求的粗、细集料；合格的I级和II级钢筋；合格的Q235钢材。

七、机具设备

主要机具设备见表1。

表1  主要机具设备

主要劳动力组织见表2。

表2  主要劳动力组织

（一）对深基坑围护结构、围岩土、水压力及钢支撑轴力进行监测手，达到报警值要及时报警合采取措施。

（二）建立军用梁临时桥面系统的监控量测，加强检查、养护维修，保障行车安全。

（三）利用吊车向前进方向安装军用梁及桥面板，尽量利用夜间进行，并注意相邻车道安全。

（四）带电机械必须接地，要有防雨设备，电动工具等要有触电保护器。

十、质量要求

（一）围护桩定位准确。为防侵限，宜向外移留适当误差。挖孔桩桩身咬合，相接留凹槽，安装橡胶止水带，提高防水效果。

（二）冠梁是军用梁的支承，顶面要求平整(最好埋支承钢板)，标高准确。军用梁就位后与冠梁顶紧，形成支撑。特设的加强型钢纵向连结系，利于力的纵向传递。路面板要与军用梁螺栓拧紧，支承胶垫牢固。

（三）军用梁、路面板与军用梁的连结、钢支撑和围护桩在施工期间严格进行监控量测和检查，实行信息化技术施工。

（四）车站的双层框架钢筋混凝土结构采用通常的由下向上的传统浇注方法，遵循相关规模和规范进行。

十一、环保措施

1、建立环境保护管理体系，成立现场环境保护与文明管理机构，切实贯彻国家及地方环保法规。

2、实行环保责任制，保持施工区域和生活区域的环境卫生，及时收集各种生活、生产垃圾，按要求进行处理，生活污水经处理纳入市政污水系统。

3、施工噪声较大的工序，要选择合适的时间进行施工，并在工程中采用相适宜的隔音降噪措施，降低施工噪声对环境的影响。

4、施工场地及道路应硬化，并经常洒水保持清洁，工地出入口设置洗车槽，运输车辆要采取覆盖措施，确保市区环境不受污染。

十二、效益分析

（一）盖挖法与浅埋暗挖法比较，经济效益显著

浅埋暗挖法施工方案，虽然对地面交通无影响，但施工风险大，工程质量不易保证，工期长，投资大。盖挖顺筑法施工方案，虽然对地面交通有一定影响，但能保证七车道正常行车，且质量易保证、施工较安全，工程造价降低20～30%。

（二）采用军用梁桥面体系，利于施工，成本降低

盖挖顺筑法的关键技术之一是修造一个稳固的临时路面系统。

与格构主柱、纵横梁组成的桥面系统比较，采用加强型军用梁作横梁，路面板直接安装在军用梁上，并作为基坑的第一道钢支撑，在深圳地铁科学馆站的成功应用，给地铁车站采用盖挖顺筑法施工创造了良好前景，并降低成本15～20%。

十三、应用实例

深圳地铁科学馆站位于深南中路行车道下方，为10m岛式站台，双层双跨（局部三跨）钢筋混凝土框架结构，全长222.5m，围护结构采用密排φ1.2m人工挖孔桩,桩身相切，护壁咬合。设有四个出入口和通风道。主体结构埋深（顶板顶面至地面距离）3.3～3.8m，车站总建筑面积11305.6m2。

工程于2001年7月17日开工，2003年1月18日封顶，完成主体结构。

该方法在深圳地铁科学馆站应用的结果表明：该工法安全可靠，采用军用梁作临时路面系统的钢横梁和基坑开挖的第一道钢支撑，简化了工序，为主体施工提供较大的空间，缩短了工期，经济实用，对城市交通干道的干扰较小，取得了很好的社会经济效益。