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Study on Combined Construction of Open and Underground Excavation in Subway Station
来勇峰 LAI Yong-feng
（中国电建集团铁路建设有限公司，北京 100000）
（PowerChina Railway Construction Co.，Ltd.，Beijing 100000，China）
摘要：在城市地铁施工越来越受地面交通、地下管线和周边环境的影响，车站采用明挖法施工难度越来越大，而暗挖法由于工期长、造价高且施工环境恶劣，一般在明挖法不具备实施条件时采用；本文对明暗挖法结合中，暗挖法施工的超前支护、初期支护、二次衬砌、结构防水施工等工序的方法等进行了深入研究, 解决明暗挖结合施工复杂的工程问题，其结果可供施工单位在施工中予以借鉴。
Abstract: Urban subway construction is more and more affected by ground traffic, underground pipelines and surrounding environment. It is more and more difficult to use open-cut method for station construction. Due to the long construction period, high cost and poor construction environment, the underground excavation method is generally used when the open-cut method does not have the implementation conditions. In this paper, the methods of advanced support, initial support, secondary lining and structural waterproof construction in the combination of open-cut and underground excavation are studied in depth to solve the complex engineering problems in the combination of open-cut and underground excavation. The results can be used for reference by construction units in the construction.
关键词：地铁施工；暗挖法施工；控制措施
Key words: subway construction；undercut construction；control measures
中图分类号：U212.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2021）01-0121-02
1 工程概况
哈尔滨地铁2号线南直路站位于南直路与珠江路“十”字交叉口，沿珠江路布设，横跨南直路立交桥引桥，为地下二层站，车站地层自上而下分别为人工填土、粉质黏土、细中砂层，地下水类型为孔隙承压水，含水层厚度大于30m，承压含水层顶板为粉质黏土的层底，埋深约19.5～21.7m，水头高度0.2～1.9m。车站全长252.0m，宽18.3～25.45m。开挖深度约为20.7m，顶板覆土厚度约为4～4.6m，其中暗挖段长度为62m，采用明暗挖结合的设计方案，其中明挖段采用明挖顺作法施工，下穿南直立交桥引桥段采用暗挖洞桩法施工。
2 车站施工工艺流程及暗挖洞桩法操作要点
2.1 车站施工工艺流程图（图1）
2.2 暗挖洞桩法操作要点
2.2.1 大管棚施工
施工过程中采用大管棚作为马头门开洞的支护措施，采用导向墙为大管棚钻进提供定向，做导向墙施工时应预埋大管棚导向钢管，待完成导向墙施工后，采用管棚跟进钻孔技术施做大管棚。
2.2.2 围护结构破除、马头门施工
马头门施工时先破除围护桩混凝土，沿小导洞拱部轮廓线安装工字钢型钢拱架，喷射混凝土，开挖小导洞上台阶，破除下台阶围护桩混凝土，架设工字钢，封闭马头门，施工过程应及时做好支护工作。
2.2.3 暗挖小导洞施工
小导洞采用台阶法预留核心土施工，严格遵循短开挖的要求，开挖步距为0.5m，采用小导管注浆超前支护加固地层，网喷C25混凝土+格栅做初期支护。
2.2.4 小导洞内边桩、中柱、顶纵梁、冠梁施工
①人工挖孔：洞内钻孔桩开口段利用人工挖孔护壁作为钻进护筒，施工过程中应加强保护，护壁完成后要立即采用人工浇筑、人工捣实浇筑混凝土。②边桩施工：钻孔采用反循环钻机成孔，在成孔过程中，要根据泥浆粘度和相对密度的变化做出相应的处理措施。成孔完成后直接进行钢筋笼吊装施工并灌注水下混凝土。③中柱及桩基施工：中柱桩基采用反循环钻机成孔，成孔工艺同边桩一致；采用自动量测及机械定位安装技术将钢筋笼、钢管柱一次性下放安装到位，钢护筒的取消，可节省大量工期。混凝土浇筑分二次进行，中桩桩身为水下C30混凝土，钢管柱为C55微膨胀混凝土。钢管柱与中柱之间的间隙采用细砂回填，分别在中柱桩基混凝土浇筑完成后及钢管柱内混凝土养护24小时后进行。④顶纵梁施工：中柱完成后在顶部施做顶纵梁，作为主体初支及二衬主要受力支撑，顶纵梁混凝土需一次性浇筑至导洞拱顶处，同时为保证与拱顶密实连接，在顶纵梁内每隔几米预埋一根注浆管注浆；顶纵梁与导洞初支结构间应做防水层，采用无纺布缓冲层+ECB塑料防水板进行铺设。⑤冠梁施工：边桩顶部设置钢筋混凝土冠梁，沿车站两侧纵向布置，将边桩连成整体。
2.2.5 扣拱初支、二衬施工
①边导洞扣拱初支及混凝土回填：对格栅、冠梁、导洞顶部预埋的钢筋进行焊接，并搭接钢筋网片湿喷混凝土，待强度达到设计要求后，进行背后混凝土回填，混凝土回填完成后及时对拱顶空隙进行水泥浆注浆。②洞间土开挖、导洞初支拆除及二衬施工：洞间土开挖时采用“先中间，后两边”的台阶法进行人工开挖，格栅安装时应与导洞顶部预留扣拱初支的钢筋进行焊接，及时喷射混凝土并进行初支背后注浆；临时支护应采取分段拆除，拆除时及时监控数据以保证初支结构时刻处于稳定状态，拆除初支是应力转换最关键时刻，破除时应对监测频次进行加密，监测数据应具有时效性，保证拆除施工的安全风险在可控范围之内。初支拆除完成后应立即进行防水基面的处理，新铺的防水板应和顶纵梁预留的防水板进行有效的焊接，初支拆除和混凝土浇筑应分段同时进行，浇筑时要保证混凝土的密实性，待完成后进行二衬背后注浆。
2.2.6 站厅层土方开挖
站厅层土方开挖采用挖掘机挖土，根据土方进度及时对侧墙进行网喷支护，以防止基坑开挖过程中的桩间土暴露时间过长而产生坍塌，影响基坑周边的稳定和施工安全。
2.2.7 暗挖段中板、站厅层侧墙施工
①中板施工：在站厅层土方开挖至中板底面以下2m位置，浇筑垫层后进行中板结构施工。②站厅层侧墙施工：在完成中板防水层、钢筋绑扎、混凝土浇筑施工等，待混凝土强度达到设计要求后施做站厅层侧墙。
2.2.8 暗挖段站台层土方开挖
待中板混凝土强度达到设计要求后，开始进行站台层土方开挖，根据土方开挖进度及时施做站台层侧墙网喷支护。
2.2.9 暗挖段底板、站台层侧墙施工
土方挖至设计底板标高以上0.2m时采用人工开挖进行收底，底板、站台层侧墙钢筋、模板混凝土施工工序同中板、站厅层施工一致。
2.2.10 明暗挖结合部的结构施工
明挖段主体结构施工完成后，进行明暗挖结合部后浇带施工。施工后浇带时，先由上往下破除围护结构并施工防水层，最后由下往上逐层施工主体结构底板、中板和顶板。暗挖段底板、中板和侧墙直接与明挖段相接，明挖段顶板设置端墙，暗挖段顶拱二衬锚入端墙内。
2.2.11 明暗挖结合部的防水施工
明挖段先施工时，预留防水卷材甩槎，待暗挖段施工时顶拱EVA防水卷材覆盖于明挖段SBS改性沥青防水卷材上，用不锈钢板压紧固定，固定钉用丁基橡胶胶带密封，形成卷材防水闭合。
环向变形缝防水层施工时，在结构厚度1/2处设置中埋式钢边橡胶止水带，塑料防水板设置1000mm宽双层加强防水层并在表面设置背贴式止水带，详见图2。
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3 结束语
采用明暗结合施工法的南直路站，通过先施工车站明挖段西侧主体结构，有效的保证了珠南区间盾构始发的节点目标；利用明挖段东侧基坑作为暗挖施工平台和暗挖土方运输通道，缩短了暗挖段施工时间，保证了工期。明暗结合施工法有效的解决了地下管线和桥梁等建（构）筑物无法迁移对车站施工的影响，同时减少了管线改迁及建（构）筑物迁移产生的各项费用的投入，在城市地铁建设中有着广阔的推广应用前景。
参考文献：
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[2]申家国.浅埋暗挖地铁车站洞桩支承法施工技术[J].隧道/地下结构，2001（2）：10-12.
[3]韩奎.复杂环境下明暗结合地铁车站的洞桩法施工技术[J].居舍，2017（003）：41-42. |
