摘要：为保证最优的服务功能，地铁车站常位于城市密集区，如何保证区域交通条件、提高跨繁华地段及交叉路口车站的施工质量和进度，是现阶段地铁项目建设的重点研究方向之一。当城市地铁车站无明挖条件但允许短时间中断交通进行局部交通改移时，往往采取盖挖法这种通过设置临时盖板来疏解道路交通的施工方法，但盖下空间因设置多根格构柱限制了施工空间，土方开挖和结构回筑功效大大降低，增大了基坑渗漏水风险。结合某市地铁某车站工程，本文阐述了预应力空心板梁技术的实际应用效果。结果表明，以预应力空心板梁替代传统现浇盖板梁，在保证地面交通的前提下，盖下空间得到有效释放，施工效率显著提高，为今后类似的车站施工提供一种新的思路和借鉴。
关键词：临时盖板；盖下空间；现浇盖板；预应力空心板梁
1工程概况
某市轨道交通1号线是其首条地铁线路，线路途经包括工农路、人民路等在内的该市繁华地段。该路段内的部分地铁车站为充分吸引周边客流，保证最优服务功能，均跨道路交叉口设置。其中，位于工农路与洪江路交叉口的某车站采用地下两层岛式，沿工农路南北向敷设，全长285.1m，标准段宽21.3m，采用明挖+局部盖挖法施工。车站主体采用标准段墙深30.5m、幅宽6m、厚度800mm的地下连续墙围护结构，采用C35水下混凝土和工字钢接头浇筑成型。交叉口处为保证地面的东西向交通设置了30m宽的临时路面盖板，即将车站基坑通过盖板分割为南、北两个施工区域。
2临时路面盖板
因具有占道时间短、对地面交通影响小、可实现临时盖板下主体结构明挖顺作施工等特点，盖挖顺作法逐渐成为国内外城市地铁施工过程中的常用手段之一，可有效达到减少施工占道时间的目的。临时路面盖板系统较为传统的做法是在基坑内施工一定数量的临时立柱桩，桩顶施工冠梁时，通过与盖板、横纵梁一起浇筑形成临时盖板路面，待养护至设计强度后再进行后续的交通疏解和盖板下土方开挖与结构回筑。由于现浇钢筋混凝土盖板的自重大，抗剪能力较弱，通过计算，在剪切受力较大的位置设置了格构柱，以提高路面盖板的整体抗剪强度，从而保证在上部行车荷载作用下盖板的安全。然而，由于坑内设置了较多的立柱桩，导致基坑内部有效工作空间减小，造成盖下基坑的开挖效率大大降低。此外，基坑开挖后支撑架设及支架模板等施工同样受限，且主体结构回筑阶段格构柱的防水节点一旦处理不当，存在较大的渗漏风险。此外，传统盖板的施工周期长，期间不利于整体安全的因素易随时间增多。因此，亟需对快速、高效的新型地铁临时盖板系统进行思考。
3新工艺与新思路
鉴于城市地铁建设不断发展，安全、质量、工期、标准化施工等要求不断提升，盖下明挖法施工工艺的优化显得尤为迫切。传统现浇混凝土临时路面盖板制约车站施工工效的主要因素为盖板下设置的临时立柱体系，如将制“盖”工艺优化，取消盖下立柱桩，势必会有效释放盖板下的施工空间，增大作业空间，达到提升整体工效的目的，但前提是保证无支持路面盖板系统的安全与稳定。目前地铁车站的跨度普遍为20m左右，将大跨桥梁的预应力混凝土空心板梁施工技术应用于城市地铁中，既可利用成熟的预应力板梁技术实现20m跨路面盖板系统的安全稳定，又可省去盖板下格构柱。同时，预应力空心板梁采用工厂式预制、现场安装，免去了混凝土的现场养护周期，在冠梁施工完成后即可直接吊装入位，仅临时路面盖板的施作较传统现浇工法即可缩短30天以上的工期，加之基坑开挖及主体回筑阶段施工空间的释放，整体工效提高40～60天。
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4预应力空心板梁的结构形式及应用
4.1预应力空心板梁结构形式
因荷载作用不同，预应力空心板梁的跨度为18～30m，两端放置在800mm厚地下连续墙围护结构的冠梁之上。本工程采用的预应力空心板梁长21m，跨度19.7m，采用C50混凝土浇筑而成。纵向预应力钢绞线采用抗拉强度标准值1860MPa、直径15.2mm的高强低松弛钢绞线。先张法施加预应力，张拉控制应力为1395MPa。
4.2预应力空心板梁应用
预应力空心板梁盖板系统除在某市轨道交通1号线部分车站使用外，在其他城市地铁建设中也有类似应用。比如，苏州轨道交通5号线星湖街站通过技术创新管理，将传统现浇钢筋混凝土盖板调整为装配式预制空心板梁，不仅工期缩短，而且现场噪音等污染程度降低，呈现良好的经济和社会效益。苏州地铁采用预应力空心盖板梁的部分车站仍在施工，该技术应用尚未形成完整的服务周期。但结合现场应用情况来看，在保证拼装精度和质量的前提下，预应力空心盖板梁服务期内，实施情况良好，验证了该技术引用到地铁车站临时路面盖板系统中的可行性。
5预应力空心板梁与传统盖板比较
5.1安全性比较
新工艺、新思路首先考虑的就是安全性问题。传统现浇盖板应用广泛，结构刚度、稳定性均满足安全性要求，而新型预应力空心板梁在地铁车站盖挖施工中的应用还不普遍，需要理论计算来衡量工法的安全性。通过类似具有一定跨度的板梁工程计算，采用三维软件建模，并根据工程实例进行板梁的内力、强度和变形计算，对15～30m跨径不同预应力梁截面受力进行安全性验算，结果均能满足设计行车荷载的安全要求。因此，在理论上预应力空心板梁的安全性基本与传统盖板一致，满足使用需求。在需要精确计算结果的情况下建议参考文献，计算过程相对复杂。
5.2工期要求比较
预应力空心板梁因最大限度的释放盖下空间、无内支撑体系，且可实现工厂预制，现场吊装，安拆方便，可有效提高基坑开挖及结构回筑工效。同时根据类似工程应用施工经验，可有效缩短盖板施工工期1个月，后期土方开挖和结构回筑工效大大提高，整体工期可加快1～3个月。因此，预应力空心板梁代替传统现浇盖板对于工期控制有很大的提升空间。
5.3经济性比较
预应力空心板梁通过采用预应力技术，降低了钢筋混凝土用量，且无需盖下支撑体系，整体工程量减少。与传统现浇盖板相比，经济成本降低，更有利于工程成本的控制。
6结语
本文以某市地铁某车站工程为依托，对传统现浇临时路面盖板系统进行了简要的介绍，并将成熟的预应力空心板梁技术引入并应用于地铁盖挖施工中，从多方面对比了传统现浇路面盖板系统与预应力空心板梁系统。结果表明:预应力空心板梁技术的应用，有效释放了盖板下的施工空间，在保证路面行车安全的基础上，大大提高了车站整体的施工工效；工艺成熟，施工便捷，在地铁路面盖板系统的应用中具有较大的推广价值和实用意义。
参考文献
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论文作者:刘笋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签：盖板论文; 预应力论文; 车站论文; 路面论文; 地铁论文; 基坑论文; 工效论文; 《基层建设》2019年第3期论文;