三拱两柱双层地铁车站暗挖逆作施工技术.doc

三拱两柱双层地铁车站暗挖逆作施工技术 ? 摘 ?要 针对沈阳地铁工程地面环境复杂、地质条件差、地下水丰富、覆土厚度小、开挖断面大、工艺转换频繁、土体多次扰动、沉降难以控制等特点，采用了导洞先行，桩、柱、梁、拱“给力”支撑，最后自上而下逆作的综合施工方法。同时，在施工过程中不断采取技术创新措施，如选取固砂剂代替双液浆固砂、完善洞桩机械施工工艺、设计“两用”拱架、改半逆作为全逆作等，成功解决了施工中的各种难题，消除了安全隐患，保证了工程的工期与质量，取得了良好的社会、经济及环保效益，证明该施工技术是成功的。 关键词 地铁车站 暗挖逆作 复杂条件 三拱两柱 固砂剂 洞桩 钢管柱 ? 1 引言 ????? 现阶段各大城市地铁建设正蓬勃发展，而随着科技的进步，人民生活水平的提高，“绿色、人文”越来越成为城市建设的主旋律，这也对城市地铁施工提出了更高的标准和要求。尤其对周边环境和居民生活影响较大的地铁车站施工，成为聚焦的重点，因此选择一种科学合理的施工方法尤为重要。在繁华的市中心，暗挖法、盖挖法也逐渐取代明挖法，针对客运量需求、周边环境、地质水文、沉降控制要求等综合因素更为先进的暗挖施工技术逐渐被人们发掘并掌握。法国发明修建的地下连拱停车场、伊朗 CAPS 法修建的大跨度地铁车站，以及我国采用的“PBA”洞桩法施工的地铁车站都是成功实例。本工程在施工过程中，“集大家之所长”，勇于创新实践，总结出了一套实用性地铁施工技术。 ? 2 工程概况 2． 1 设计简介 ????? 沈阳地铁某车站位于沈阳火车站站前广场下、胜利北街与中华路“丁字”交口，车站沿中华路布置，基本呈东西走向，全长 190． 60 m，覆土厚度6． 0 m，为明、暗挖结合双层岛式车站( 4 个出入口、3个风道) ，站台宽度为 12． 0 m。其中 47． 6 m 为平顶直墙双层框架结构，明挖顺作法施工; 143． 0 m 为三拱两柱拱顶直墙双层框架结构，采用暗挖逆作法施工。三拱两柱双层地铁车站剖面见图 1。 2． 2 地质及水文情况 ????? 根据钻探揭露，本工点场地地基土主要由第四纪全新统人工堆积层( ) 、第四纪浑河新扇相( )粘性土、砂类土和碎石类土、第四纪上更新统浑河老扇相( ) 粘性土、砂类土和碎石类土组成，除－ 1、 － 1 粉质粘土、 － 3、 － 3 中、粗砂、 － 4、 －4 砾砂、 －5 圆砾层外，其它地层均以透镜体形式出现。 ????? 地下水主要赋存于第四系浑河新扇冲洪积砾砂层( －4) 和上更新统浑河老扇冲洪积砾砂、圆砾层( －4、 －5) 中，属孔隙潜水含水层，渗透系数 70 ～140 m/d，稳定水位埋深为 6． 50 ～12． 50 m。 ????? 即整个车站位于富水砂层，施工前进行降水措施。 ? 3 工程特点 3． 1 地面建( 构) 筑物及管线密集、交通繁忙 ????? 该站位周边新老建筑物林立，同时存在地下人防工程、火车站出站厅及需要保护的有着近百年历史的文物建筑; 污水、电信、雨水、给水、燃气、热力等管线密布于大跨段隧道结构上方，且纵横交错，部分管线年久失修存在渗漏隐患; 站位所处的中华路和胜利大街为主要交通干道，附近有多条公交线路，车流量大，交通十分繁忙。 3． 2 地质条件差、地下水丰富 ????? 结构所处地层主要为富水砂砾石层，水位埋深较高，地层自稳性差，暗挖施工极易形成涌砂、坍塌等不良地质问题。 3． 3 车站覆土厚度小、开挖断面大、工艺复杂 ????? 车站覆土厚度仅为6 m，且开挖跨度达21． 5 m，高度 15． 26 m，其中存在洞内桩、柱、梁、拱的施工，地层扰动频繁，沉降较难控制。 ? 4 方案调整 ????? 将车站主体结构施工方案由半逆作法调整为逆作法。原方案为半逆作法施工，即扣拱完毕后，自上而下开挖土体至坑底标高，边撑边挖，然后自下而上顺作法施工结构二次衬砌。 ????? 综合两种施工方案技术可行性、结构整体安全性、施工干扰及难易程度、施工成本及工期等因素，决定采用逆作法施工，扣拱完毕后自上而下边开挖土体，边施作结构二次衬砌。 ? 5 施工准备 ????? ( 1) 理清总体施工步序流程施工准备4 个上导洞开挖( 边桩施工)2 个下导洞开挖( 底纵梁施工)人工挖孔( 钢管柱、顶纵梁施工)开挖中跨上部土体( 破拱、扣拱)开挖边跨上部土体( 破拱、扣拱)向下开挖土体，站厅层中板( 中纵梁) 、边墙施工向下开挖土体，站台层底板、边墙施工站台板、轨顶风道施工 ????? ( 2) 提前采取降水措施 ????? 对地下水位实地探测，并提前打设降水井降水，确保暗挖无水作业。 ????? ( 3) 布设监控量测点 ????? 导洞开挖前，布设地表沉降、建筑物沉降倾斜、管线沉降、地下水位等监测点。 ????? ( 4)