张明
中铁七局集团第六工程有限公司辽宁沈阳110179
摘要：当拟建的城市地铁车站所在位置在短期内可以利用地面车道、人行道和绿地等进行暂时的、部分的交通道路改移时，可选用盖挖逆作法进行施工。本文从理论角度介绍了盖挖逆作法施工技术，并以实际工程为例具体分析了其施工技术要点。
关键词：城市地铁车站；盖挖逆作法；施工技术
一、盖挖逆作法施工技术
地铁地下车站的施工,可供选择的方法很多,有明挖法、盖挖法(分逆作法和顺筑法)、暗挖法(软土中的新奥法)。应该说,每一种施工方法,在不同环境、条件下,都有其用武之地,关键是看它是否因地制宜,用得其所。
在基坑开挖面积过大、覆土较浅、周围沿线建筑物较多，为避免引起临近建筑物的沉陷，或需及早恢复路面交通，但又缺乏定型覆盖结构，常采用盖挖逆作法施工。
盖挖逆作法的施工特点先沿车站周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。
盖挖逆作法的施工优点：1）围护结构变形小，能够有效控制周围土体的变形和地表沉降，有利于保护临近建筑物和构筑物；2）基坑底部土体稳定，隆起小，施工安全；3）盖挖逆作法施工一般不设内部支撑或锚锭，施工空间大；4）盖挖逆作法施工基坑暴露时间短，用于城市街区施工时，可尽快恢复路面，对道路交通影响较小。
缺点：1）盖挖法施工时，混凝土结构的水平施工缝的处理较为困难；2）盖挖逆作法施工时，暗挖施工难度大、费用高。
主要施工技术措施：1）支撑桩采用以H型钢为柱芯的钢管或钻孔灌注桩，满足了沉降的控制要求；2）采用地下连续墙低注浆的方法，增强基底持力层的刚性，使地下连续墙与临时支撑柱共同承受上部荷载，以减小差异沉降；3）逆作法开挖支撑施工工艺中，利用混凝土板对地下连续墙的变形起约束作用，在暗挖过程中采用一撑两用的合理方法，大大减少了工程量，加快了工程进度，控制了墙体位移。
二、城市地铁车站工程的盖挖逆作法施工技术应用
（一）工程概况
某市地铁4号线A车站为3层3跨岛式站台车站。车站总长189.9m,标准段总宽20.9m,底板埋深约29.0m。车站主体采用盖挖逆作法施工,即在地面以下、地铁车站的埋深范围内,首先在车站范围中间位置设置支撑桩(柱)承担结构自重和施工及运营过程中的荷载,然后自上至下依次施工车站各层结构,将各层楼板作为基坑的横向支撑,并借助其水平刚度和抗压强度保证基坑的稳定。该站区所处地层由上至下依次为人工堆积层、新近沉积层、粉细砂、卵石圆砾层、粉质黏土层、卵石圆砾层、粉质黏土层、卵石圆砾层。
（二）施工技术
1、地下连续墙、地基加固施工
A站北端头井地下连续墙墙厚1000mm,幅宽5~6m,长(深)46m;为确保成槽精度、成槽效率及施工要求,采用HS843HD(利渤海尔)成槽机进行成槽,膨润土泥浆护壁;成槽过程中通过操作平台上的电脑进行垂直度跟踪观测,严格做到随挖随测随纠,达到3‰的垂直度要求。地连墙接头采用圆柱式锁口管柔性接头,钢筋笼采用整幅成型起吊入槽,水下混凝土浇注采用D=250的圆形螺旋快速接头型式导管法施工。因该站基坑属地下3层超深基坑,周边环境保护要求极高,各层中板及底板均位于淤泥质粉质黏土层中,为确保工程安全,在北端头井各中板及底板位置采取高压旋喷桩加固;加固范围为:坑底以下3m及坑底以上2m范围采用满堂式加固,各中板以下2m范围采用格栅式加固;加固要求:坑底以下qu≥1.5MPa,坑底以上qu≥1.2MPa。实践证明,该加固措施取得了良好的效果。
（二）钢管柱施工
为便于定位器的安装，用吊车将定位器及其配件吊人桩底，随后施工人员下人桩底，通过调节螺栓调整定位器标高，推移定位器调节至桩心。精确校核其平面位置、标高、垂直度后，紧固定位器调节螺栓。
1、钢管柱的安装
钢管柱采用分节吊装，准备工作完成后，采用25t吊机作业。钢管柱下放时对准桩位，慢插人孔，至单节顶部时，用卡具卡住钢管柱，重复施工其他单节，两钢管柱用螺栓连接好，最后吊车下放钢管柱使底部直接嵌人定位器上，其管端稳固坐落于定位器环行定位板上，然后对柱上端精确定位。钢管柱柱体上端定位通过调节4只花篮螺栓定位，由于钢管柱下端平面位置、标高、垂直度已由定位器确定，钢管柱上端空间位置校定后，即可认为钢管柱位置已精确定位。
2、钢管柱的稳定加固
钢管柱定位完成后，为了保证钢管柱混凝土在灌注过程中钢管柱柱体不产生位移，施工过程中，要从上至下进行加固，加固位置为钢管柱顶部及钢管柱两个连接法兰处，加固处采用四面对顶，加固采用顶丝杠。
3、灌注钢管柱内混凝土
根据CECS28：90钢管混凝土结构设计与施工规程的规定，并结合盖挖逆作钢管柱的结构特点，选择高位抛落无振捣法。其原理是利用混凝土自管口自由下落时所获得的重力加速度冲击能量，使混凝土挤密而无需振捣。对于抛落高度不足4m的，采用内部振捣器振实。施工中一次抛落的混凝土量不小于0.7立方，用料斗装填，料斗的下口尺寸应比钢管柱内径小，以便混凝土下落时，钢管柱管内空气能够排出。
4、钢管柱与挖孔桩护壁之间回填砂
当杯口砼初凝后，向钢管柱周边回填细豆石。豆石粒径一般在5mm左右，要求回填均匀。为防止回填过程豆石对钢管柱的冲击造成柱体的偏移。每次回填达到2m后，即对钢管柱的上部定位丝杠进行一次校核。回填完毕后，要保证钢管柱的中心与桩中心重合。因钢管内还需吊装钢筋笼浇筑砼，在砂石回填过程中，对管口进行必要的覆盖遮挡，避免砂石落入管内。
（三）结构逆作施工
1、顶板施工
开挖至顶板的标高后凿除桩头砼，对顶板底的土体进行整平夯实后浇筑一层1Ocm厚C1O的素砼垫层，并在垫层砼初凝后，在其表面涂一层隔离剂，即成梁板底模。施工中严格控制素砼层的标高，其表面平整度应控制在2mm以内，并适当预留下沉量及预拱值。
2、中板施工
顶板砼达到设计强度后，即可开挖中板和顶板间的土体。土方挖至标高后，吊装支撑，然后施作中板，施工方法同顶板。中闯支承柱和中板砼同时也浇筑成复合柱，其承载力增大很多，有利支撑安全。
3、底板施工
待中板砼达到设计强度后，即可开挖底板与中板间的土方，土方挖至基底标高后，施作垫层砼，垫层砼初凝后，进行钢筋的安装，砼浇筑同其他部位底板。
4、防水施工
结构顶板的防水施工按设计图纸进行。钻孔桩与中板、底板连接处的防水采取以下措施：钢板环套在位于顶、底板中心处的四周焊接一块厚为20m、宽0.25m的钢板，并在顶、底板的顶面和底面沿钢管柱四周布置膨胀止水条加强防水。由于结构底板的地层在承压水位以下1.Om，部分施工作业仍将与地下水发生矛盾，因此在施工过程中必须进行施工治水。根据当地以往施工经验，拟采用大口井降水，每150m2布置一口井，基坑面积约15000m2，共需布井118口，潜水井16口。由于降水深度大，地层的渗透系数也达120～200m／d，因此施工治水原则为采用地面深井降排回灌潜水的承压水的治水方案。
5、节点施工
中间支承柱与梁连接节点施工，主要是解决梁钢筋如何穿过中间支承柱或与中间支承柱连接，保证在复合柱完成后的节点质量。该节点处的梁钢筋与支承柱外侧设的钢板环套进行焊接。
参考文献
[1]苏洁,张顶立,高自友,黄俊,肖丛苗.盖挖逆作法施工地铁车站结构变形及其控制[J].中国铁道科学,2010年1期.
[2]倪冰玉,王明胜.大跨度地铁车站盖挖逆作法施工探讨[J].地下空间与工程学报,2008年4期.