地铁车站主要施工方法比较与选择

地铁车站主要施工方法比较与选择

摘要：地铁车站的施工是地铁建设的重要组成部分，其投资大、建设时长，施工要求高。地铁车站设计施工的方法不仅要满足地铁工程本身的使用功能要求以及合理开发利用地上、地下有效空间，而且要考虑由于施工给周围环境带来的不良影响。施工方法的选择对线路埋深、结构形式、工期及土建工程造价等影响很大。

关键词：施工方法；地铁车站

1前言：

随着工业生产的发展和我国城市化进程的日益加快，全国许多大城市或都市圈区域的交通运输量逐年加速增长，交通阻塞，行车速度缓慢，已经成为城市普遍存在的突出问题。资料显示，截止到2010年，我国二十多个大城市主要干道的高峰小时单向断面客流量已高达3~7万人次/小时。如此巨大的客流量，单采用运能8~9千人次/小时的地面公共汽车已不能解决问题，与机动车道分离行驶的自行车只能作为短途客运的补充，而大量发展私人轿车在目前尚不符合中国的国情。我国许多大城市建设用地十分有限，不能无限制的扩展道路。因此，应结合城市的总体规划，做好城市快速轨道交通规划，加速发展地铁。

2.地铁主要施工方法比选：

2.1明挖法

明挖法是先从地表面向下开挖土方至设计高程，然后由下而上地施工主体结构及其防水措施，最后回填并恢复路面。明挖法是一种造价经济、施工快捷的施工方法。优点是适合多种不同类别的地质条件。可以有效的减少线路的埋深，施工工艺简单、技术成熟、施工安全、工期短、施工质量保证、综合造价低。根据土质情况，明挖法大体施工程序可分为四大部分：围护结构施工→内部土方开挖→工程结构→管线恢复及覆土。

2.2浅埋暗挖法

浅埋暗挖法在软土浅埋隧道工程施工中也成矿山法，即一次或者分步开挖土体，采用钢拱架加喷射混凝土作为洞室的临时支护，然后再施作二次衬砌，两者共同承受永久荷载。该法工艺简单，灵活，无需大型设备，施工时对道路交通基本无干扰，但工程造价相对较高。当车站埋深较大，或车站位于交通繁忙、建筑密集、场地狭窄地区，没有明挖和盖挖条件时，不得已才采用暗挖法施工。对于通过繁忙交通地段和其上方有重要管线无法拆改的风道及出入口信道，亦可采用浅埋暗挖法施工。施工时必须采取一系列的辅助措施并依靠监控量测进行信息化施工，以确保施工安全，严格控制地面沉降，维持地面正常交通和地下管线安全。采用浅埋暗挖法修建地铁车站，其基本作业程序包括地层预加固和预支护，

土石开挖，施作初期支护、防水板铺设及二次衬砌，监控量测指导设计与施工等，车站的结构断面型式一般比区间隧道复杂，断面尺寸比区间隧道大，地表沉降控制技术比区间隧道难度更大。因此，地铁车站采用浅埋暗挖法施工的关键环节是选择开挖支护顺序，保证施工安全和减少地表沉降。

2.3盖挖法

在路面交通不能长期中断的道路下修建地铁时，则可采用盖挖法。盖挖法又分为盖挖顺筑法和盖挖逆筑法及盖挖半逆做法三种。

2.3.1盖挖顺筑法

盖挖顺筑法该方法是在现有道路上，按所需宽度，由地表面完成围护结构，利用夜间交通量少的时间封闭道路进行开挖作业，用军便梁及预制路面盖板覆盖路面，保证交通畅通，在临时路面系统保护下进行土方开挖及主体结构施工。

盖挖顺筑法的施工顺序为在封闭部分道路交通期间，完成车站两侧的围护结构，然后架设临时路面系统，恢复交通，此后，在上部临时路面系统的支撑保护下，按明挖法施工顺序向下挖土至基坑底面，再白下而上浇注主体结构，最后拆除临时路面，回填土方，恢复永久路面。车站两侧的出入口和风道，可以利用作为施工时的出土和进料口。

盖挖顺筑法主要依赖坚固的挡土结构和临时路面系统，此结构既要挡土又要承受地面及施工荷载，根据现场条件、地下水位高低、开挖深度以及周围建筑物临近程度，一般选择钢筋混凝土钻（挖）孔桩或地下连续墙。对于饱和的软弱地层，应以刚度大、止水性能好的地下连续墙为首选方案。

2.3.2盖挖逆筑法

如果开挖面较大、覆土较浅、周围沿线建筑物过于靠近，为尽量防止因开挖基坑而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，可采用盖挖逆筑法施工。其作业程序是先在地面做好基坑的围护结构和中间桩柱，开挖覆土，作好顶板（一般为结构顶板，亦可做临时路面），回填覆土恢复路面交通。在结构顶板保护下由上而下边开挖土方边进行主体结构施工。车站两侧的出入口和风道，可以利用作为施工时的出土和进料口。

2.3.3盖挖半逆筑法

类似逆筑法，其区别仅在于顶板完成后，向下挖土至设计标高后先施工主体结构底板，再依次序向上逐层施工侧墙、楼板。在半逆作法施工中，一般都必须设置横撑并施加预应力。

4.施工方法的综合决策：

4.1影响因素

地铁车站大多设在城市的经济、文化、交通中心区域附近，因此，地铁车站施工方法的选择，主要受以下两个方面因素的影响。

（1）技术经济因素。主要包括地质、地形等勘察资料和规划的特殊要求。例如工程的自然环境、地理位置、地形特点、工程地质、水文地质以及车站的规模、性质、工程技术难度、工期和工程造价等因素。

（2）社会经济因素。主要是指车站施工对社会环境的影响，涉及安全性、商业影响、交通影响、资源影响、组织协调，以及地下地上重要建构物、交通状况，居民生活、环境污染等因素。

4.2决策原则

一些工程专家，通过北京地铁建设大量的工程实践，总结出对地铁车站施工方法进行决策时应该采用的几条原则。

（1）首先考虑决定性的制约因素，比如不可改移的重要管线、不可拆迁的重要建筑物（例如古建文物）、无法导流的道路交通。

（2）应该科学的、因地制宜的选择施工方法，正确处理工程拆迁、工程造价、工期、环境影响以及社会效益等诸多方面的关系。

5.结论：

车站施工方法要根据工程性质、规模、工程地质和水文地质条件，地面及地下建（构）筑物，环境保护要求，工期、造价等因素，经全面的技术经济和社会经济比较后进行选择。总的来说，根据工程实际和我国国情能够得到以下结论：

（1）明挖法仍然是首选施工方法。该施工方法简单、安全、快速、造价较低，但因对城市生活干扰大，应用受到了各种因素的限制。

（2）盖挖法应当是修建车站的主要方法。在世界上盖挖法修建车站占有很大比例，通过合理组织施工及疏导交通可以做到基本上不影响交通。采用这种方法，在北京、上海、南京、广州等近十座车站施工中取得了很多经验，在总结这引进经验的基础上，一定会使这种施工方法有新的发展。

（3）盖挖与暗挖想结合的技术有了新的发展。盖挖法、暗挖法都有各自的优点，综合两者优点，结合开挖方式应用范围将会愈加广泛。