拱盖法在地铁车站施工中的应用
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作者: 贾贵宝
提要随着我国经济持续快速增长，特别是城市交通运输压力已成为我国急需解决的问题，这就要求必须加大对市政建设的投入，地铁建设是目前各大城市解决城市交通压力的首选办法，如何又好又快地在保证安全质量的前提下使地铁建设加快施工进度，就成为我们在实践中不断探索和思考的课题。本文结合现场施工实践，对地铁施工中一种新的施工工艺进行描述和探讨。
关键词：拱盖法；地铁车站；施工应用
中图分类号：U21文献标识码：A
近年来，随着科技的不断发展，建筑施工水平也在不断的提高，施工工艺在不断地更新，拱盖法施工即是一种新的施工工艺，顾名思义就是拱和盖的结合，是鉴于地铁车站盖挖法施工和扣拱施工的结合，多应用于采用暗挖钻爆法施工的地铁车站。下面就拱盖法施工在地铁车站施工中的应用及工艺做一简单论述。
一、车站主体拱盖法施工工艺
施工步骤如下：
第一步：主体侧导洞及冠梁施工（图1）
开挖主体导洞1和主体导洞2并施做初期支护，两导洞前后错开不小于5米。在主体导洞外侧打设砂浆锚杆与锁脚锚杆加固大拱脚处围岩。两导洞贯通后施做冠梁。
第二步：主体初支扣拱施工（图2）
开挖主体导洞3和主体导洞4并施做车站拱顶第一层初支扣拱，主体3号导洞和4号导洞开挖布局应保持在30米左右。采用素砼回填主体导洞1和主体导洞2空余部分。然后，施做拱部第二层初期支护。（加做第二层初期支护以从当临时二衬，加大拱的整体强度）
第三步：车站土方开挖及预应力锚索施工（图3）
拆除临时支撑，分层进行开挖，边开挖边进行车站侧墙预应力锚索施做，来加强冠梁下岩层的稳定性。同时注意在侧墙部位应采用松动爆破进行施工，确保冠梁下岩体完整性。
第四步：车站主体二衬施工（图4）
施做车站底板二衬砼及部分边墙砼，然后施做主体侧墙二衬砼，最后施做中板及中柱。
第五步：主体二衬扣拱施工（图5）
分段施做拱顶二衬砼结构，完成车站主体施工。在施做拱顶二衬砼时应保留中板支架，以加强中板的承载力。
二、拱盖法施工工艺控制重点
1、暗挖钻爆施工在市内的爆破控制。应遵循“先预报（管超前，严注浆），短进尺，快封闭，强支护，弱爆破，勤量测，速反馈”的原则。严格采用微震控制爆破，使用低爆速炸药、毫秒雷管跳段使用，通过控制单段最大起爆药量实现降低震动强度，减少对爆破施工区段周边的影响，核心掏槽采用抛掷爆破的综合控制爆破技术，以尽可能减轻对围岩的扰动，充分利用围岩自有强度维持岩体的稳定性，有效地控制地表沉降，控制车站围岩的超欠挖，达到良好的轮廓成型。
2、加强地面监控量测的控制和洞内拱顶沉降及侧墙收敛观测。其目的和意义就在于通过将监测数据与预测值做比较，判断上一步施工工艺和施工参数是否符合或达到预期要求，同时实现对下一步的施工工艺和施工进度控制，从而切实实现信息化施工；同时通过监测确保开挖期间周边建（构）筑物、道路和管线正常运行。
3、重视车站主体土方分层开挖时冠梁下侧墙岩层稳定性控制。为了保证车站土方分层开挖落第时冠梁下侧墙岩层的稳定性，在侧墙部位应采用松动爆破进行施工，确保冠梁下侧墙岩体完整性。同时，为防止页岩由于层理结构的角度不合理而出现滑移或裂隙破坏岩层稳定性，应在车站土方分层开挖的同时对侧墙进行锚杆或锚索施工以增加侧墙岩体稳定性。
三、拱盖法的适用范围以及与已有成熟工法对比
1、适用范围。拱盖法一般应用于围岩等级在四级以上、地质条件较好的市内主要干道，不允许采用盖挖法或明挖施工的地铁车站。常用的“中洞法”、“侧洞法”、“PBA法”则多应用于软岩及土质地层。
2、施工工法的优缺点。暗挖法车站施工常用的施工方法有“中洞法”、“侧洞法”、“PBA法”。这三种工法都有成功实施的先例，但也都有一定的缺陷和不足。“中洞法”是中洞现行，先建立起梁柱支撑体系，然后施做侧洞。“侧洞法”是两个侧洞现行，然后施做中洞。“PBA法”是利用小导洞施做桩梁形成主要传力结构，在暗挖拱盖下进行内坑开挖。
“侧洞法”、“中洞法”、“PBA法”的不足：①导洞多，工序多，爆破次数多，扰动地层次数多；②支护复杂，初支拆除多，废弃工程量大；③导洞与导洞间的连接点多，支护体系比较薄弱；④进度慢，成本大，浪费多；⑤“PBA法”对围护桩的垂直度难以保证。优点是掘进过程比较安全。
“拱盖法”优点：①导洞少，工序少，爆破次数少，扰动次数少；②支护简单，初支拆除少，废弃工程量小；③导洞与导洞间的连接点少，支护体系有保证；④拱盖形成后，即可大面积作业，效率高，工期缩短；⑤对于围岩为中风化板岩，不用打桩；⑥车站边墙施工预应力锚索，无临时支撑，保证施工安全。缺点是围岩强度要求高，冠梁下侧墙部位弱爆破难以控制。（表1）
（作者单位：中铁一局集团第二工程有限公司）
主要参考文献：
[1]地下铁道工程施工及验收规范.GB50299-1999.
[2]混凝土结构工程施工质量验收规范.GB50204-2002.
[3]地下铁道、轻轨交通工程测量规范.GB50308-1999.
[4]锚杆喷射混凝土支护技术规范.GB50086-2001.
[5]钢筋焊接及验收规范.JGJ18-84.
[6]爆破安全规程.GB6722-2003.
[7]土石方和爆破工程施工及验收规范.GBJ201-83.
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