地铁暗挖车站洞桩法施工技术初探.docx

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地铁暗挖车站洞桩法施工技术初探

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杨再兴

【摘要】地铁施工是一项任务量巨大的工作，对城市建设起着举足轻重的作用。本文就地铁暗挖车站洞桩法施工技术进行了简单的分析。

【关键词】地铁；暗挖；车站；洞桩法；施工技术

1、工程概况

1.1地质水文状况

经勘测，双井地形西高东低，自然地面标高在37～37.8m之间。底板埋深32m，车站开挖深度范围主要包括以下土层：粉细砂④3层、中粗砂④4层、圆砾乱石⑤层、中粗砂⑤1层、粉细砂⑤2层、粉质黏土⑥层、中粗砂⑦1层及粉细砂⑦2层。站体施工范围内存在潜水和承压水，暗挖车站拱部处于潜水层中，车站底部位于承压水层，二层水对车站暗挖施工均造成较大影响。

1.2工程特点

1）双井站周边多为高层商业区和住宅区，车站临时施工竖井以及附属结构紧邻地上建筑物，在进行明、暗挖作业时，需要采取有效措施确保车站主体及附属结构周围建筑物的安全。2）由于本站地下管线密集，需进行保护管线较多，因此在进行暗挖作业时，需采取措施控制沉降，保证结构以上地下管网的正常使用。3）车站所处位置车流量大，交通十分繁忙，无法实现交通疏解而采用明挖作业，因此本工程采用了全暗挖法进行施工。4）结构所处位置地下水位较高，工程地质条件差，车站上、下层导洞拱部均位于粉细砂层、中粗砂层、砂卵石层中，自稳性极差，暗挖施工风险较大。

2、车站洞桩法施工技术概念解析

专业术语中大家常说的“PBA”洞桩法，具体的概念就是指的传统的地面框架结构施工的一种常见的工程方法。一般来说，就是在地面施工的时候，首先工作就是积极的做坑围护桩为基石，作为修筑地铁的根基。随后按照一定的顺序，从上而下进行基坑上方土的开挖工作，为了防止基坑出现变形的现象，还需要做一些必要的支撑工作，确保开挖的顺利进行。等地铁在施工的过程中开挖到底部之后，需要从下而上施作框架结构的支撑工作。配合以暗挖法统一结合起来，确保不会出现变形或者是塌方的现象。基础决定上层建筑，在进行车站洞桩法施工技术操作的时候，要注意将构成支撑框架地铁建设框架的结构合理规划好，具备一定的承载能力，然后从施工的内部抓起，一层一层进行维护和支撑，最终形成由外层边桩及顶拱的强大支撑，确保施工的顺利进行和后期地铁系统的正常运行。目前北京的地铁建设都是采用的这种原理，根据地铁所要通过的地表层次，做详细的剖析。毕竟地铁的建设不是一个简单的工作。对施工的影响和造成的因素都比较大。

3、PBA洞桩法施工关键技术

3.1超前加固技术

1）难点分析：车站主体导洞处于粉细砂、中粗砂、砂卵石、粉土等地层中，地层较为复杂，且上层导洞处于潜水层中，下层导洞处于承压水层中。不良的地质状态对导洞的开挖、支护影响很大，一旦超前支护工作做不好，极有可能发生涌砂、涌水、坍塌、塌方等事故发生。因此，车站导洞开挖前的超前支护加固是本工程的一大技术难点。2）主要对策：第一，严格按照设计在开挖前做好大管棚及超前深孔注浆施工；第二，在开挖过程中若设计超前加固方案不理想，应增加超前小导管注浆加固措施；第三，在导洞开挖施工过程中，若存在残留水、承压水渗漏情况，应及时采取引排、真空降水等辅助措施，确保开挖安全。

3.2导洞开挖技术

1）难点分析：车站主体8个导洞上下相距仅有8m，左右相距僅有3.5m，如何避免开挖中的相互影响，合理确定导洞间的开挖顺序，控制群洞效应所引起的地面沉降，确保地下管线和周边环境安全稳定，是小导洞施工中的一大技术难点。2）主要对策：第一，合理确定各导洞的开挖顺序，按先下后上（本工程因降水影响先上后下）、交叉错开顺序进行小导洞工程的开挖支护，其导洞相互之间错开距离应不小于10m。第二，根据监控量测结果及时反馈信息指导设计施工，以便调整支护参数和施工方法，以此作为安全保证的主要手段。第三，上、下层导洞应错开15～20m进行开挖支护施工。各导洞之间横、纵向均拉开一定距离，避免相互干扰。第四，小导洞分台阶快速开挖，减少对地层的扰动，加强初期支护，尽早闭成环，限制导洞的沉降和变形。

3.3钢管柱安装和柱内混凝土施工技术

1）难点分析：钢管混凝土柱是结构中的主要承载构件，钢管柱混凝土的质量，关系到整个结构的安全与稳定。因导洞断面较小，受作业空间限制，钢管柱的安装精度和钢管柱混凝土施工的质量较难保证。导洞内钢管柱的安装精度和钢管柱混凝土的施工质量是本工程的另一技术难点。2）主要对策：第一，施工底纵梁时，采用全站仪、水平仪及前方交汇法，确定钢管柱基础的中心位置，预埋钢管柱定位杆，安装调平基板。第二，柱的钢管分节吊装，钢管各节之间采用高强螺栓连接。柱下端与底纵梁预留调平基板连接，上端用设在柱上的定位器定位。第三，通过投点仪和激光测距仪确认钢管柱的垂直度，看柱基的中心和柱的中心是否重合