大跨度或超宽地铁车站快速施工技术

大跨度或超宽地铁车站快速施工技术
包高强
摘要随着经济发展和城市人口高度集中，城市交通问题十分突出。

很多城市已经开始对汽车出行限制使用，而大力发展一些公共运营设施，尤其是城市地铁得到了快速发展。

近年来，城市地铁已经成为交通运输量迅速增长的城市现代化标志，是交通设施不可或缺的组成部分。

本文主要通过对深圳地铁7#线西丽站施工进行技术总结，为类似城市地铁车站施工提供借鉴。

矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔朧。

关键词大跨度超宽地铁车站施工技术
1 工程概况
深圳地铁7号线工程西丽站位于深圳市南山区沙河西路与留仙大道交叉口，西丽站为地铁5、7、15号线三线的换乘站，其中5号线沿留仙大道东西向布置于路口西侧，7、15号线沿沙河西路跨路口四线平行布置，5号线和7、15号线形成T型换乘方式。

车站有效站台中心里程为DK2+425.987，车站起点里程：左线为左DK2+282.787，右线为DK2+304.187,终点里程：左线为左DK2+556.688，右线为DK2+556.723，车站全长273.900m（含站前单渡线），车站北端设7、15号线单渡线。

车站采用明挖法施工，标准段外包尺寸为41.6m(宽)×13.34m(高),有效站台中心里程处顶板覆土厚度约3.5m，整个车站设4.61‰、2‰、6‰纵坡，呈北低南高。

工程所在地区为冲洪积平原地貌，地形平坦。

地面高程13.03～14.10m。

本站范围内普遍分布素填土，主要成份为黏性土，混有砂类土、碎石土，土质不均，表层经过碾压，局部分布有杂填土。

土层强度低、土质松散、渗透性大，对土方开挖、基坑支护结构施工均有影响，为基坑支护不利土层。

2 宽大基坑地铁车站施工总体布置
2.1 材料水平及垂直运输
西丽站车站主体基坑施工场地狭小，南北区域均在基坑西侧有一条施工道路，为便于车站主体段施工材料水平及垂直运输，在车站南北区分别布设1台ME16t+10t-45.1m、ME16t+10t-42.8m龙门吊，额定起重量16t，北区北端头龙门吊无法行走覆盖到位的范围采用50t履带吊。

北区东侧在基坑外侧设置专门的龙门吊轨道基础，其它部位的龙门吊行走轨道利用两侧围护结构冠梁布设，不再另作基础。

2.2 车站主体施工分段分层
2.2.1 纵向分段
车站主体结构段采用分段分层施工，以减少基坑暴露时间，确保基坑稳定；同时通过合理的施工分段又可以控制结构混凝土的收缩裂缝，提高结构抗渗性能，施工分段首先满足结构分段施工技术要求和构造要求，且结合施工能力和合同工期要求。

车站环向施工缝布置在纵向柱1/4～1/3跨附近，同时缝的位置避开通风道、楼梯孔，以保证过梁、扶（楼）梯梁的刚度。

2.2.2 竖向分层
水平施工缝不宜留在剪力与弯矩最大处或板与侧墙的交接处，结合施工组织需要，内衬墙水平施工缝分别设在底板腋角以上250mm、中板腋角以下300mm、中板面以上300mm、顶板腋角以下300mm的墙体处；当墙体设有预留孔洞时，施工缝距孔洞边缘不小于300mm，
共设置4道水平施工缝。

车站顶、底板不设纵向水平施工缝。

3 宽大基坑开挖施工技术
3.1 基坑开挖
基坑开挖按时空效应原理分为若干个单元开挖，“纵向分段（块）、竖向分层、对称、平衡、限时开挖、限时支撑”，必要时留护壁土，通过严格控制每个单元的挖土时间和支撑时间，以减少基坑暴露时间，控制围护变形。

基坑开挖时“由深向浅”逐段开挖，车站主体结构基坑分段开挖的位置以设计的结构分段（诱导缝、施工缝）位置为基准，再向前延伸2m。

3.1.1 水平分段
在第二、三道支撑的土层开挖中，每区段长度开挖长度一般不超过6m左右，区段内每层土方在16h内开挖完成，随即在8h内安装好该区段的支撑并施加预应力；在第四、五道支撑土层开挖中，每区段开挖长度一般为3m左右，区段内每层土方要在8h内完成，随即在8h安装好该区段的支撑并施加预应力。

机械挖土距离坑底20～30cm厚土层时，由人工挖土平整，防止坑底土体被扰动。

基坑开挖时，及时设置坑内排水沟和积水井，防止坑底积水。

3.1.2 竖向分层
竖向分层厚度为支撑竖向间距，开挖过程中按1m/层控制开挖高度，并随时掌握开挖深度与支撑位置的关系，严禁超挖回填现象发生。

3.1.3 纵向放坡
基坑开挖自上而下分层分块进行，分层开挖过程中控制临时边坡坡度为1∶1.5，开挖至坑底标高时，控制临时边坡坡度为1∶2.5，相邻土层设置3m 长台阶，以保证基坑开挖纵向综合坡度≤1∶3。

3.2 深基坑平面分区优化
3.2.1 基坑开挖程序
西丽站土方开挖按照纵向分段、竖向分层、层与层之间放坡设台阶的方式进行，上下、前后形成流水开挖作业面。

基坑标准段分8层开挖，其中1～7层采用机械开挖，第八层预留30cm厚采用人工开挖。

二级基坑分为9层开挖，其中1～7层采用机械接力开挖，第八层垂直开挖，吊车垂直吊运出基坑，第九层30cm厚采用人工开挖。

土方开挖纵断面示意见图1，标准段土方开挖断面见图2，二级基坑土方开挖断面见图3。

图1 土方开挖纵断面示意图
图2 标准段土方开挖断面图
图3 二级基坑土方开挖断面图
3.2.2 基坑支撑支护原则
基坑标准段设置两道砼支撑、两道钢支撑，砼支撑尺寸1000×800mm，钢支撑采用φ609，t=16mm钢管，围檩采用2I45C工字钢双拼。

二级基坑处设置5道砼支撑及一道钢支撑，5道砼支撑均采用800×1000mm钢筋砼支撑，与基坑连接处设置800×1000mm钢筋砼腰梁。

钢支撑采用609，t=16mm钢管。

基坑支撑一般设置原则主要如下：第一道支撑为地连墙顶部、第二道为结构中板以上50cm、第三段为结构负二层底板以上2m、第四道为二级基坑负二层底板、第五道为二级基坑负三层底板以上2m，根据这一原则，结合土方开挖情况，混凝土支撑梁采取分段、分区域化施工,将40m宽基坑划分成两个20m的标准基坑施工支撑梁；钢支撑施工之前，对基坑支护受力情况计算，适当向上调整高度至中板以上1m，一方面为土方开挖提供下层开挖空间,另一方面为后续主体结构施工留足够的作业空间。

3.2.3 基坑砼支撑施工措施
基坑第一道砼支撑与冠梁一起施工，第二、三、四、五道砼支撑在连续墙上设置钢筋砼腰梁，砼支撑与腰梁连为一体。

第二、三、四、五道砼支撑施工时，应作好如下几方面的工作：
（1）机械开挖土方到砼支撑、腰梁底面上30cm处停止开挖，人工开挖土方至腰梁、砼支撑底面。

（2）平整腰梁、砼支撑底面土方，铺设5cm厚砂浆垫层，形成钢筋砼支撑、腰梁的底模，砼支撑砂浆垫层按照跨度的1/400起拱。

（3）凿出事先预埋在连续墙上的腰梁接驳器，并凿除腰梁对应部位连续墙砼保护层，绑扎腰梁钢筋，施工腰梁及砼支撑。

当砼支撑与腰梁分开浇筑施工时，需在腰梁浇筑砼时预埋砼支撑钢筋。

4 结语
西丽站主体结构于20XX年3月10日完成封顶。

通过对超宽地铁车站快速施工技术的研究，优化了基坑合理分区和施工顺序，使得西丽站施工期节点得以保证，为后续大禹3号盾构机按时下井提供了场地条件，也为西西区间右线提前两个月实现贯通的目标打下了坚实基础。