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北京地铁车站盖挖法施工

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方克军

摘要：地铁十号线二期工程潘家园站因受施工场地及工期的限制，采用盖挖逆作法施工，取得了显著的成果，通过了实践的考验和专家的肯定，为今后地铁车站采用盖挖逆做法施工增加了宝贵的经验和方案，具有重要的借鉴和指导意义。

关键词：地铁车站；盖挖逆作法；地膜

一、工程概况

潘家园站位于东三环南路与潘家园路交叉的十字路口西南角，沿东三环南路南北向平行布置，偏三环路西侧，潘家园路南侧。车站的基本结构形式为北端地下三层，南侧地下二层，四跨箱型框架结构。车站覆土厚度约3m，车站主体长197m，宽度为30.2～31.6m，底板埋深17.4（二层）～25.86（三层）m，车站主体采用盖挖法施工。

本站施工范围内土层分布较为稳定，自上而下依次为人工填土、第四纪全新世冲洪积地层、第四纪晚更新世冲洪积地层。车站穿越地层主要为粉质粘土、粉土、粉细砂、中粗砂、局部有圆砾层。

地下水类型按地下水的贮存条件主要为基岩裂隙水和第四纪松散岩类孔隙水，第四纪松散岩类孔隙水又分为上层滞水、潜水和承压水。

图1主体结构横断面图

二、施工部署

1.主体结构施工单元的划分

根据施工要求及场区情况，为便于施工，结合车站变形缝、预留孔洞的位置及结构跨度，沿南北纵向将整个潘家园站197米的主体结构由南向北划分南、中、北三个区域共八个流水段施工。

施工缝设置在纵向两柱净跨约1/3～1/4的弯矩较小位置，以保证结构体良好的受力状态，同时错开预留孔洞、楼梯口、电梯井等位置。

主体结构施工缝尽量避免设置于结构预留孔洞的范围内，以保证施工缝的闭合。钢筋混凝土结构的每一条施工缝均设置在同一竖直平面内，且最好是东西向施工缝能够连接起来，以保证施工缝的闭合，确保防水质量。主体结构施工单元的长度尽量标准化，以便于施工操作。

图2施工单元划分

2.主体结构横断面施工缝的分布

图3主体结构横断面施工缝示意图

3.主体结构施工流程

第一步：施做围护桩、旋喷桩止水帷幕及护坡桩；施做中间桩基础，定位吊装钢管柱、浇筑钢管柱内砼。

第二步：开挖至顶板设计标高;施工地模及顶板结构，铺设顶板防水层及土方回填。

第三步：开挖至地下一层楼板设计标高;施工地模及楼板结构、侧墙防水层及侧墙结构，并开始降水。

第四步：开挖至锚索标高进行锚索施工。

第五步：继续开挖至设计坑底标高,施作垫层、底部及侧部防水层、浇筑底板结构及部分侧墙结构。

第六步：底板结构达到设计要求强度后拆除锚索施工剩余侧墙结构；侧墙达强度后停止降水，主体结构施工完成。

3.提升系统

车站共设置6个预留孔作为出土孔，其中3个预留出土孔位置安装提升架，利用抓斗进行土方开挖，2个预留出土孔利用长臂挖机进行土方开挖。

提升系统抓斗设计抓斗容量3.0m3，抓斗平均10分钟出土3斗，每小时出土18斗，每天出土时间20小时。单个抓斗每天的土方（实方）提升量为：Qd=20×3×6×q×n／k1=360×3.0×0.7／1.3=582m3；q——设计抓斗容量m3；n——抓斗利用率系数，取0.7；k1——土体疏松系数，取1.3。

三、施工方法

1．土方开挖。车站主体基坑长度为197m，宽度为31.4～32.6m，土方分为顶板以上及顶板以下两部分进行开挖，顶板以上土方开挖量约34140m3，顶板以下土方开挖量约87356m3。

每天3个出土口总出土量，按每个提升系统设备工作率60%计，则582×3×0.6=1048m3/d。运输车每晚6小时（22：00—4：00）工作计算，每辆车每次需要1小时左右，每晚最多出土5车次。

2.模板工程。潘家园车站采用盖挖逆作法施工工程主体结构，即主体结构顶板及其它各层的板梁结构均采用地模法施工。地下一层、二层、地下三层侧墙结构采用三角背撑加整体模板法施工，楼梯、站台墙板等结构采用常规模板施工。

2.1地模施工

1）地模施工方案的选择

土模的施工方法主要根据工程结构特点，基土的工程地质、水文地质状况选择。要求基土土质均匀，强度均匀，不产生不均匀沉降现象，并具有足够的承载力；含水量较小，软化系数较大，夯实过程中不发生液化现象。本工程基土经加固处理后满足地模施工要求，潜水（二）和层间潜水（三）对地模的稳定会产生一定的不利影响，施工中采用基内降水等有效措施予以疏排。

综合考虑各种施工因素，为加快工程进度，土模的施工方案选择为：上铺10cm厚C20细石混凝土层，涂刷脱模剂。实际施工时，将根据具体的地质条件，予以局部调整，要保证地模的强度、刚度及施工精度，最大程度地减小地模的结构施工过程中的不均匀沉降。

2）地模基土层施工要点

（1）按结构设计标高、平面位置及主体结构纵向的设计坡度测量放线，主体结构顶板、楼板、底板及站台板的标高随轨顶标高按0.2%坡度变化。施工中加强控制，施工允许偏差要控制在规范允许范围内