摘要：随着社会经济的不断发展，城市道路交通压力不断增大，原本的道路已经不能满足交通通行要求，这就需要在原有的道路上修建地下通道或者高架桥来缓解日益紧张的交通压力，城市内地下通道施工围护结构多采用全盖挖法或者半盖挖法施做。下面我结合沈阳市南北快速通道工程，针对全盖挖法和半盖挖法施工的优缺点做一对比研究。
关键词：隧道围护结构 土方开挖 钢管桩支护 地下通道
一.工程概况
沈阳市风雨坛街为双向8车道，两侧各有一非机动车道，为缓解交通压力，将在道路下部增加双向4车道，该隧道共分三个标段施做，本标段为第三标段总长1157.71m，其中道路长度52.71m、隧道敞开段长度200m、隧道暗埋段长度905m。
隧道围护结构选用不同直径的钻孔灌注桩+网喷砼形式，基坑内设支撑体系，由围檩、支撑、钢管支撑柱等组成。因为施工段落处于闹市中心街道，周围全是商业及居民建筑物，道路两侧各种电力、通信、交通线路需要改移，道路下错落埋设燃气、电力、通信、消防、热力、给水等各种管道管线，施工迁移工作量较大，施工过程中还要保证道路的正常通行，施工外部环境较为复杂。
二.围护结构施工方案的讨论
设计采用全盖挖施工方案主要考虑风雨坛街交通疏导因素，在隧道主体施工过程中上部保证双向4车道通行，以减少工程施工对交通现状的影响。
进场后对现状道路、相交道路、地下管线情况进行调查，其中管线排迁工作至少需要3个月完成，经对施工工艺进行详细研究，编制工程工期计划，按照全盖挖法施工工期很难满足合同要求工期。
经南段隧道三个标段与业主单位的统一协调讨论，对全盖挖法进行了优化，在保证双向4车道通行的前提下，采用施工效率更高的半明半盖形式进行施工。此法作业方便灵活，施工更有利于施工组织，可优化工期、降低工程造价和施工工序、从而满足业主施工合同要求。
现根据本工程情况拟对全盖挖顺做方案和半盖挖顺做方案进行施工方法讨论，具体施工方式工艺讨论如下：
三.原设计施工方案及工期
全盖挖顺做法交通疏导方式、及围挡期间施工内容
从两侧围护桩施工至主体施工完成，共需进行三次交通导改，情况如下：
一期围挡施工两侧封闭施工，中间保持双向四车道通行，东西两侧各留一个人行通道。在这期间排迁单位进行地下管线迁改工作，施工单位进行道路两侧的部分围护桩施工。一期围挡时间场地围挡时间用时约197天（2015年10月1日-2016年4月15日）。二期围挡施工街道道路西侧封闭，东侧保持双向四车道通行、东西两侧各一个人行通道。场地围挡时间用时约54天（2016年4月16日-2016年6月9日）。三期围挡施工街道道路东侧封闭，西侧保持双向四车道通行、东西两侧各一个人行通道。场地围挡时间用时54天（2016年6月10日-2016年8月3日）。
东侧围护结构施工完成后拆除围挡，栈桥板上临时道路通行，恢复交通。然后进行土方及主体工程施工，主体施工时在街道中间隔预留四个出土口，两侧间隔布置下料孔。土方及主体用时340天（2016年8月4日-2017年7月10日）。
四.准备采用施工方案及工期
1.半盖挖法围挡及交通疏导情况说明
经过仔细研究设计图纸及交通现状等情况，参照类似工程的施工方法及经验，全盖挖施工给后期土方开挖运输、支撑工程施工、主体结构施工的材料机械倒运、照明等造成很大程度困难，也不能满足业主合同工期。
项目部经过反复讨论和多次优化，半盖挖施工又可以根据封闭车道的方式不同又可以分为两种：
方案一：始终保证双向4车道通行，中间东侧栈桥板不进行施工，三期围挡不拆除，减小栈桥板施工时间利于材料倒运。
方案二：二期围挡将整体路面全部封闭3个月，部分时间进行双向2车道通行，缩短支撑及栈桥板体系施工时间。
2.半盖挖方案一
利用两侧非机动车道临时车辆通行，始终保证双向4车道通行，仅取消部分栈桥板，围挡形式及施工内容同全盖挖法
一期围挡施工两侧封闭施工，中间保持双向四车道通行，东西两侧各留一个人行通道。在这期间排迁单位进行地下管线迁改工作，施工单位进行道路两侧的部分围护桩施工以及东西两侧临时路面的恢复施工。场地围挡时间192天（2015年10月1日-2016年4月10日）。
二期围挡施工街道道路西侧封闭，东侧保持双向四车道通行、东西两侧各一个人行通道。场地围挡时间用时约84天（2016年4月11日-2016年7月4日）。三期围挡施工街道道路东侧封闭，西侧保持双向四车道通行、东西两侧各一个人行通道。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这期间施工单位进行东侧立柱桩、钢管柱、混凝土冠梁、支撑、系梁、栈桥板施工、主体施工及养护工作，场地围挡时间用时317天（2016年7月5日-2017年5月18日）。
3.半盖挖方案二（3个月双向2车道通行）
根据同业主单位沟通，可以适当考虑双向2车道情况，为此对半盖挖方案一进行优化，缩短围护结构两侧倒边施工时间，对围护桩内侧进行全部封闭。
该方案一期施工围挡与方案一围挡施工相同，场地围挡时间192天（2015年10月1日-2016年4月10日）。二期施工围挡全幅路面整体封闭两侧各留一车道通行及人行通道。在这期间施工内容增加东侧个别需通行路口的栈桥板施工。场地围挡时间90天（2016年4月1日-2016年6月30日）。三期施工围挡封闭道路东侧，西侧通行四车道，两侧各预留一人行通道。在这期间施工单位进行土方开挖、喷锚、钢支撑、系梁角钢支撑、垫层、防水层、保护层、隧道主体混凝土等施工。场地围挡时间257天（2016年7月1日-2017年3月15日）
五.全盖挖、半盖挖方案比较
1.工期方面
综上施工几种方案施工进度计划总工期（隧道主体结构完成时间）的比较：全盖挖施工的主体完成时间为2017年7月10日，总工期是645天，半盖挖方案一的主体完成时间为2017年5月18日，总工期是593天，半盖挖方案二的主体完成时间为2017年3月15日，总工期是539天。
工期分析：全盖挖施工工期长是因为多施工一幅栈桥板，主体结构及材料安装运输受限。半盖挖“方案一”围挡方式同全盖挖围挡工期较短主要是因为少施工一幅栈桥板，主体结构及材料倒运方便。半盖挖“方案二”工期短主要是二期围挡施工只通行两个车道整幅道路全部封闭，部分丁字楼口需要封闭行车绕行。
2.工序方面
全盖挖法施工所有工序在有限的封闭空间内进行，支撑安装、出土受作业空间狭小、视线不好影响较大。另外，在同一空间各工序之间干扰较大，土方外运车、挖土设备、支撑架设安装设备及材料倒运设备存在干扰，影响整体施工工效。
半盖挖法施工作业面材料倒运、基坑土方开挖、外运和钢支撑、钢围檩吊运安装三者之间可以有独立作业空间，相互之间干扰较小，功效大幅提高，且出土工作面增加。
3.施工材料进场调运
全盖挖法施工材料只能从每个出土口的位置进出施工场地，利用吊装孔进行安装，封闭空间内无法使用大型吊装设备，材料的倒运大多需要人工配合小型机具进行，对钢筋、模板等材料的倒运极为不利，严重影响材料的调运功效。
半盖挖法施工所有材料都可以用吊车配合人工运至施工部位，然后进行施工，方便简洁。钢筋模板周转方便。
4.钢支撑的施工安装与拆卸
全盖挖法施工时钢支撑只能在基坑内采用两台挖机或者是人工采用倒链等进行施工，施工空间较小，安装繁琐又缓慢。
半盖挖法施工时可用吊车将钢支撑分节运至安装部位，然后进行钢支撑整体安装，并用挖机配合吊车安装，安装方便简洁。
5.施工造价、成本方面
半盖挖施工方案，减少了栈桥板施工数量，对基坑开挖出土、钢支撑安装、拆卸、钢筋模板倒运、减少照明等较大的提高施工效率，缩短施工周期，不足之处是增加了两侧临时道路、刚性临边防护、明挖段安全防护等，经预算较全盖挖法施工降低工程造价约204.2万元。
6.安全方面
全盖挖施工方案中，基坑内必须配置通风、照明设施，盖挖空间内存在挂网喷混作业，必须增加照明、通风设备，不利于安全隐患排查，基坑开挖时，钢支撑、钢围檩运输安装均需要在盖挖空间内采用小型机械+倒链+人工进行，无法使用大型垂直吊装机械，作业空间小、视线不好、存在立体交叉作业，基坑内机械辅助安拆，作业空间受限，安全风险非常高。
半盖挖法施工方案缩短施工周期，有利工程施工组织，减少施工风险，无需配置通风设施，照明设施根据工程进度增设，条件较好。工人作业环境相对较好，便于安全隐患排查和质量监督检查。逃生通道可布置垂直步梯，且作业面积大，逃生相对容易，钢支撑、钢围檩吊运、安装均可以采用大型机械施工，安装方便、操作简单、作业空间相对增大，风险减小。
通过以上的分析对比，半盖挖法施工作业方便灵活，施工更有利于施工组织，可优化工期、降低工程造价。本项目最终采用施工效率更高安全风险更低的半明半盖法进行施工。
参考文献：
【1】地铁施工交通要道半盖挖法施工技术探析．朱遵全．交通世界．2019年.35期
【2】局部盖挖法在复杂城市环境下地铁车站施工中的应用 ．蒋曼．北方建筑．2018年.03期
【3】明挖法和局部盖挖顺作法地铁车站施工影响分析 ．蔡毅飞．郭欣．安徽建筑．2015年.04期
【4】盖挖法施工技术在城市地下空间开发中的应用．陈珍刚．张荣灿．王侃荣．《建筑施工》．2014年.08期
论文作者:张正浩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/13
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