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1、洞桩法施工地铁车站技术在沈阳地铁应用 摘要:随着地铁施工技术的不断进步,地下工程界不断创新,提出了许多新的施工方法,其中浅埋暗挖洞桩法就是很有代表性的一种。本文对洞桩法原理、流程进行了简要的介绍,并以沈阳地铁中街站施工工艺为基础,阐述洞桩法施工工艺过程及技术要点。关键词:地铁车站浅埋暗挖洞桩法中图分类号：U231+.2文献标识码：A1.洞桩法概述随着我国城市轨道交通事业的蓬勃发展,地下铁道建设进入了空前繁荣的时期。修建地铁车站的方法主要有明挖法、盖挖法、暗挖法及盾构法等,在沈阳地铁二号线与韩国合作尝试了新型管幕法等新型施工法。洞桩法(PBA)是暗挖法的一种,在众多的暗挖工法中独树一帜,以其
2、工法的特殊优势,为人们所关注并采用。7洞桩法的原理就是将明挖框架结构施工方法和暗挖法进行有机结合,其核心思想是在施工过程中,首先开挖小导洞并在导洞里面施做钻孔桩,施工两排桩之间的拱顶结构,然后在拱顶和排桩的保护下进行洞室开挖的施工模式。即地面不具备施工基坑围护结构条件时,先施工小导洞,然后在导洞内施作围护边桩、桩顶纵梁,使围护桩、桩顶纵梁、顶拱共同构成桩(Pile)、梁(Beam)、拱(Arc)支撑框架体系(PBA即Pile、Beam、Arc三个英文单词的首位字母组合),承受施工过程的外部荷载;然后在顶拱和边桩的保护下,逐层向下开挖(必要时设预加力横向支撑),施工内部结构,最终形成由外层边桩
3、及顶拱初期支护和内层:二次衬砌组合而成的永久承载体系。地铁建设均在较大规模的城市,其施工方法自然而然地受到地面建筑物、城市交通、道路、环境保护、水文地质、施工机具、资金条件等因素的影响,此时采用洞桩法施工的优点也就随之而显:首先对城市地面交通影响小施工占地小;其次沉降易于控制,保证了附近建筑物的安全;再次降低了施工风险,保证了施工作业安全。当然该工法缺点也是有的,主要表现为工序繁琐,施工组织难度很大,单位延米造价比较高,施工空间十分狭小,可以借鉴的经验比较少,在施工过程中需要不断改善工序和施工工艺。洞桩法的采用与推广并不是偶然的,而是与其具有的工程安全性、施工可靠性、工期可控性分不开的。本文
4、以沈阳地铁中街站洞桩法施工工艺为基础,注重阐述洞桩法施工地铁车站技术。2.2方案比选2.1CRD法和PBA法比选7目前大跨度暗挖工法常用的有CRD法和PBA法。CRD法需要分隔暗挖施工较多的洞室，在初期支护和二衬结构施工阶段容易引起较大的变形，危险性较高，不利于对环境影响的控制。PBA法的暗挖洞室少，较快的形成拱顶二衬和围护桩组成的支护结构，施工空间大，施工过程中可以加内支撑,安全性好。选用PBA法作为车站暗挖段的施工工法。2.2顺作法和逆作法比选顺作法是在拱部二衬完成后，在拱部二衬、中间梁柱和洞桩的支护下，开挖基坑土方，并施架内支撑，一直开挖到基坑底施工底板，然后依次施工底板与中板间侧墙、
5、中板、中板与拱间的侧墙。逆作法是基坑开挖到中板位置时，施工中板和中板与拱间的侧墙，再开挖中板下的土方到基坑底，然后施工底板和底板与中板间的侧墙。顺作法方便土方开挖，减少了侧墙逆作，逆作法先施工中板，利用中板结构作为基坑的支撑，有利于基坑的稳定。综合道路、地下人防和周边环境的保护需要，选用逆作法作为暗挖段结构的施工工法。经过专家论证,中街站采用洞桩法开挖,主体二衬混凝土结构采用逆作法施工,总体方案如下:第一步:先开挖下导洞后开挖上导洞,先开挖边导洞后开挖中间导洞,导洞间施工前后拉开距离,避免群洞效应。充分利用先开挖的导洞了解地质情况。7第二步:小导洞初支完成后,由内向外倒退着打钻孔桩,钻孔桩应
6、跳做。底导洞内同时施工底纵梁。第三步:中导洞中人工挖孔,施工钢管柱及顶纵梁。边导洞内施工桩顶冠梁及主体拱部格栅钢架拱脚。第四步:立模回填导洞内拱架及其背后空隙。第五步:主体断面拱部超前小导管注浆加固地层,分两部(扣拱2、扣拱3)开挖上部土体至第一开挖面,架设拱部格栅钢架,施作初期支护。第六步:待主拱初支达到设计强度后,拆除临时竖撑,拆除永久结构断面范围内导洞格栅钢架,导洞格栅纵向拆除长度应根据监控量测严格控制,不应大于6米。铺设拱部防水层,浇筑拱部二衬。第七步:向下开挖土体至中板下一定距离,铺设边墙防水层,及时施工站厅板及边墙,站厅层封闭成环,预留边墙钢筋。第八步:向下开挖土体到钢管撑下0.
7、5米标高,拆除下导洞拱部支护,桩间喷射50mm厚C20混凝土找平,必要时桩背后注浆加固,架设腰梁及钢管撑。第九步:继续开挖土体到基底标高,桩间喷射混凝土,施作底板垫层、防水层。浇筑底板及部分边墙。第十步:待底板达到一定强度,跳拆钢管撑,铺设侧墙防水层,浇筑侧墙混凝土与上层边墙相接,结构封闭。施作车站内部结构,车站土建施工完成。3.总体施工控制要点7(1)要暗挖作业要保证无水施工,对于上层滞水要尽可能不破坏隔水
