地铁车站盖挖顺作施工技术
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摘 要：在我國，随着轨道交通建设的不断推进，道路交通也面临着前所未有的压力，为了缓解交通疏解压力，高效率、高质量的进行地铁建设，部分地铁车站采用了盖挖顺作法施工。本文以成都地铁7号线5标狮子山站为例，对盖挖顺作施工工艺、关键施工技术及基坑变形控制进行了分析，并提出控制措施。
关键词：地铁车站;盖挖顺作;关键技术;安全控制
中图分类号：U213.4 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）08-0099-02
0 引言
盖挖法施工是指在不中断路面交通的情况下修建地下车站。由于作业空间狭窄、工序转换多、施工精度与质量要求高、作业风险大，因此，合理安排施工工序、做好关键技术及安全控制是盖挖顺作法施工的重中之重。
1 狮子山站工程概况
1.1 车站及盖挖部分设计概况
成都地铁7号线狮子山站位于成都市锦江区劼人路与菱窠路交叉口处，纵向呈南、北向布置。车站主体为地下二层三跨明挖岛式站台车站。车站有效站台中心里程为YCK14+832.500，车站总长303.5m，标准段宽21.1m。车站总共规划了四个出入口，这四个出入口的位置结合具体的情况作了规划，均位于十字交叉路口。
为保证施工过程中菱窠路的通行能力，本工程在劼人路与菱窠路交叉口位置采用盖挖顺作法施工，盖挖法施工主要包括30根Φ1200围护桩及8根中柱。中柱选择的是Φ700mm尺寸，而且是钢管柱。由于这一类的钢管柱它的壁厚16mm，而且柱长也更加符合需求。加之从其柱心填充的混凝土来看，其质量较好适合建设需要。钢管柱锚入桩基2m。
1.2 工程地质及水文情况
根据拟建车站本阶段及工可阶段钻孔揭示，场地范围内上覆第四系全新统人工杂填土（Q4ml）;其下为第四系上更新统冰水沉积、冲积成因（Q3fgl+al）的软塑黏土<3-1-1>、硬塑黏土<3-1-2>、、淤泥质土<3-1-3>、粉质黏土<3-2-2>;下伏基岩为白垩系上统灌口组（K2g）泥岩。地下水主要有两种类型：一是松散土层孔隙水，二是基岩裂隙水。
2 施工总体部署
本工程盖挖顺作施工工期紧，作业空间狭窄，围护结构与中立柱需穿插施工。围护桩受管线影响，首先进行中立柱上部人工挖孔桩施工，管线迁改后围护桩及冠梁与人工挖孔桩穿插施工，人工挖孔桩完成后进行中立柱基础施工及钢管柱吊装，然后进行盖挖顶板施工，再进行土方回填、管线及路面恢复，最后在盖挖段下方基坑土方开挖至基底后进行主体结构施工。
3 关键施工技术控制
3.1 钢管柱质量与安装精度控制
钢管混凝土柱作为承受盖挖顶板与地面荷载的竖向受力构件，是盖挖法地铁车站最重要的构件中的一种。
3.1.1 桩基础施工
成孔和清孔检验、水下混凝土灌注及桩顶标高控制是钢管柱基础施工控制重点。
成孔和清孔质量检验合格，紧接着需要下放钢筋笼，下放完成之后需要加以检查，确保其在正确的位置。再进入到检测灌注前孔内沉渣的环节中，水下混凝土需要在检测结果符合要求之后进行。一旦检测的过程中发现了不合格的情况，则需要再次压浆并二次清孔。
桩顶砼超灌时需要把握规格和尺寸，要将其大小控制在0.8m～1.0m之间，从而实现提升整体工程质量的目标。为了更好地开展工作需要安排技术人员对灌注的时间进行把控和记录，并保证导管埋深符合要求。针对导管出现的无法拔出以及过于松动等情况也要进行记录并检查，为后续的工作形成可靠的资料。
3.1.2 钢管柱安装定位
每根钢管柱由工厂加工成一段，钢管柱所有焊接要全部经过超声波检查，必须达到一级焊缝要求，节点位置与高强螺栓加固符合要求，验收合格后运至施工现场组装，现场一次吊装就位安装。
根据规范要求，钢管柱在定位的时候需要依照设计方案，将其定位偏差控制在20mm以下，除此之外还要控制器垂直度，确保其偏差在1/500以下。技术人员与施工人员需要相互配合，目的是防止升沉值出现超过0.003L的情况，为了保证施工顺利进行，最好是将其控制在20mm以下。钢管柱的定位需要十分精确，因此需要选用上下两端同时定位法，这种方法对于解决实际问题具有重要意义。施工中需要用到自动定位器，对于自动定位器的选择要严格，要购买尺寸和规格以及性能均符合要求的产品。
安装自动定位器的时候要安排专业人员进行，防止误差。一般需要预埋钢板以及定位器支撑钢板两种基础设施，在此基础之上才可以完成自动定位器的安装。测量员在这一过程中的作用要发挥出来，需要明确预埋钢板的位置。定位器安装详见图1。
一般实践中为了缩短工期，都需要做好预备工作，在这一环节中则需要确保定位器的安装效果达到了要求，检查其是否在桩基砼中被固定了，还要防止钢管柱在吊装的时候因为外力原因出现变形或者移位等问题。工作人员进行二次浇筑桩基的时候，目的仍然是以固定定位器为主。在此之后的混凝土浇筑养护均需要按照设计方案进行，要通过检测确保混凝土的强度为25Mpa之后才能够开展钢管柱吊装工作。
3.1.3 柱内混凝土灌注
柱内混凝土灌注所选用的振捣法要科学，此工程的结构较为特殊，采用高位抛落振捣法比较有效。这种方法很好地利用了自由下落原理，能够，满足振捣效果。当然在这一过程中，需要控制抛落的高度，要求其大于四米。一般设计在钢管内部的砼的强度都较大，所以实践中经常遇到冷缝等问题，为了保证最终的施工效果，需要设计严密的计划方案。钢管浇筑灌砼之前，需要确保水泥砂浆浇筑已经完成，且要检查水泥砂浆的厚度是否符合设计方案，确保其保持在十到二十厘米之间。
3.2 盖挖结构节点技术控制 钢管混凝土柱一般在实践中还会被当做是永久立柱，它一般起到的是竖向受力构件的作用，而且从其结构特点来看，它的永久结构的顶板、中板、底板的节点连接比较特殊，属于施工的重点。钢管柱与中板、底板间按照环板法连结，充分考虑受力和抗震要求。
节点施工控制重点：一是合理安排工序，由于钢环板较重，在土方开挖至中板及底板以下1m时停止开挖，进行中板、底板钢环板安装焊接，便于采用机械配合环板安装，确保安装质量、节约工期。二是加强环板、加劲肋与钢管柱间及梁板钢筋与环板间的焊接质量管控，确保位置、标高正确，焊缝質量符合设计与规范要求。
3.3 盖挖结构砼外观质量控制及施工缝防水处理
3.3.1 砼外观质量控制
（1）地膜施工。在围护桩及中柱施工完成后，进行基坑土方开挖。土方开挖深度至顶板设计底标高下0.1m处，施工垫层。边墙处土方继续向下开挖1m，保证预留钢筋错茬。顶板基底设计为0.1m厚细石混凝土垫层找平，再铺设木方、竹胶板，施工过程中严格控制垫层的高程。对于顶板纵梁及边墙处采用红砖砌筑120mm厚墙，底部与侧面铺设竹胶板，对板、梁跨度较大的地方应设置预拱度。对照以往采用垫层+砂浆抹面的地膜施工工艺，本站采用垫层+模板的地膜施工工艺优点主要是顶板砼与土体间用模板隔离，顶板底部无砂浆粘连，既保证了砼的外观质量，也加快了土方开挖进度。（2）盖挖预留边墙与后浇边墙接茬处理。为了解决接茬位置后浇砼振捣不密实、易胀模等问题，本站采用满堂脚手架，侧模竹胶板，接茬位置做200mm×200mm牛腿，然后牛腿剔除的方法，施作盖挖顶板下侧墙砼。采用模板地膜与牛腿浇筑砼，有效保证了盖挖砼的外观质量，得到了成都市质监站领导的认可，被认定为样板工程。
3.3.2 盖挖施工缝防水处理
盖挖结构施工缝防水因不能预留钢板止水带，防水处理相较明挖车站更为困难，若处理不好就可能导致混凝土收缩，形成渗水，对地铁车站的运营造成障碍。
盖挖结构施工缝的防水处理应作为重点工序进行控制。首先对原有结构混凝土进行界面处理，凿毛清理，灰尘冲洗，晾干后界面打止水胶并预埋注浆管进行混凝土浇筑，后期注浆填充混凝土收缩产生的缝隙。
4 盖挖基坑变形控制
4.1 变形监测
变形监测的重要性已经在实践中得到了检验，因此采用盖挖法施工的时候，要针对地表、管线的沉降进行监测，同时也要做好立柱监测，对于周边建筑物以及围护桩的监测要具体，对于其变形的情况要加以记录。通常施工单位都需要在监理单位的监督下进行施工，以便于可以及时调配监测数据调整施工计划并优化施工方案，对于监测数据的统计和分析要符合科学性，采用时态曲线中的变化速率来判断基坑开挖以及回筑环节中各个结构的变化比较合适，监测结果如表1所示。
4.2 周边建构筑物变形结构分析
在正式施工之前需要对周围环境做好检测工作，由于车站周围仍然存在房屋，这些房屋的结构仍然是浅基础砖混结构，所以其安全性要保持，在开挖基坑的过程中要安排专门的人员进行房屋监测。监测的结果则需要被考虑，以便于更好地完成基坑开挖工作，防止建筑物出现变形或者沉降等问题。一般为了保证周边建筑物的沉降与变形值在科学的范围之内，要采用明挖顺筑的方法。
5 结语
成都地铁7号线5标狮子山站已于2015年顺利封顶，2017年7号线已投入运营。从狮子山站盖挖成功实施，可以得出以下结论：盖挖顺作法实施，关键是确定科学方案，合理组织各施工工序，重点控制钢管柱定位与安装、盖挖节点施工，解决好接茬施工缝防水处理及砼外观质量控制，加强工程中薄弱环节的重点设计与施工管理，以求得到良好效果，最终提升工程效益。
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