地铁车站施工中分段盖挖逆作与全断面明挖顺作方案比较论文_张伟

中铁十局福州市轨道交通1号线06标段项目部 350004

摘要:以福州地铁达道车站为例,从结构体系特征,施工难度与工程质量、工程造价等方面,对本车站施工方案中分段盖挖逆作与全断面开挖明挖顺作方案进行综合分析比较,并提出作者观点。

关键词:地铁车站;分段盖挖逆作;全断面开挖明挖顺作;

方案在城市地铁建设中,盖挖逆作与明挖顺作这两种施工方式都是地铁车站施工中广泛采用的方式,在考虑现场实际情况的前提下,施工方案的选择是关系到施工进度及工程造价的重要问题。在本站中盖挖逆作与明挖顺作究竟哪种方案更适合现场施工,在施工难易程度上以及哪种方式更能保质保量的尽快完成施工计划,在工程造价上究竟相差多少,本文通过达道站结构施工详细分析和工程造价的认真对比,以期得到一个一般性结论。

一、工程概况

福州市轨道交通1号线达道站位于达道路与广达路交叉路口,车站主体沿广达路布置,横跨达道路,呈西北-东南走向,车站与3号线达道站“T”型换乘。达道站1号线车站为地下三层岛式曲线车站,场地地貌类型属闽江下游冲淤积平原,地形较平坦,地面高程为7~8m。场地范围内的地基土划分为11个工程地质层,16个地质亚层。车站主体围护结构采用地下连续墙,由于地质情况分布的不同,车站南端至换乘段采用三轴搅拌桩进行地下连续墙槽壁加固;北端及部分换乘段地下连续墙嵌入中风化岩层。

二、分段盖挖逆作方案分析

盖挖逆作方案中,车站主体部分划分为三段,并在南北标准段与换乘段之间修筑两道临时封堵墙,第一阶段进行南北标准段的围护结构施工,达道路从换乘段进行疏解,两侧管线迁改至换乘段,围护结构完成后进行土方开挖,土方开挖方式为前两层明挖,然后下二层浇筑逆作板并预留出土孔,第三层土方开挖采用盖挖方式进行,主体结构为逆做方式。第二阶段将达道路疏解至标准段已完工的顶板上,管线随之改迁,然后施工换乘段围护结构,随后土方开挖并进行盖挖逆作施工,方式同标准段。第三阶段恢复达道路与广达路交通,明挖顺作车站附属结构。

三、全断面明挖顺作方案分析

明挖顺作方案中,取消换乘段与标准段间的临时封堵墙,第一阶段首先施作换乘段北侧约20米地下连续墙围护结构,南北两侧架设临时SMW工法桩及挡土墙,并在连续墙冠梁上加一道临时钢支撑,然后局部开挖,施工立柱桩,架设格构柱作为此段主体结构顶板支撑并浇筑此段顶板,然后在板上南北两侧做两道挡土墙后进行回填,全部管线迁至此逆作顶板上方,覆土后恢复道路。第二阶段达道路在已施工完的结构顶板上进行交通疏解,车站剩余主体在围护结构完成后采用阶梯法进行土方倒运,在开挖至下二层标高时架设一道混凝土支撑并局部施作下二层板边框,在土方开完完成后,主体结构以顺作方式进行。第三阶段恢复达道路与广达路交通,明挖顺作车站附属结构。

第一阶段

第二阶段

四、两种方案分析与比较

为得出比较详细的结论,下面将从施工工期,工程造价,施工质量及难点三个方面来对比两个方案的不同之处:

(一)施工工期:

1、分段盖挖逆作方案:

(1)土方开挖时将主体结构分为三部分进行施工且下二层土方采用垂直出土方式,钢支撑密集,安全要求高,出土效率低,尤其是逆做板下负三层出土。

(2)在施做逆作板时,在开挖至下二层逆作板标高时浇筑逆作板后须等待板强度达到设计要求后才能够进行土方开挖,工期关键线路整体加长。

(3)在施工换乘段时需等待机械二次进场,且工程量小,效率低。

2、全断面明挖顺做方案:

(1)车站全长范围内进行台阶法倒运,仅坑底部分余土采取垂直出土,效率较高。

(2)加设了一道混凝土支撑,但取消了逆作板及部分格构柱,板上板下各减少了一道钢支撑,工期关键线路整体加快。

(3)所有施工工序一次性完成,机械无需二次进场,效率较高。

根据实际编排的两个方案施工横道图工期对比,明挖顺做方案比盖挖逆作方案提前190天完成车站全部施工。

(二)工程造价:

1、分段盖挖逆作方案:

(1)因为车站主体分三段进行施工,且首先施做南北标准段,因此在换乘段与标准段间需先进行槽壁加固后再增加两道临时封堵墙。

(2)此方案中需进行两次大的管线改迁,第一次在施做标准段时需将换乘段南北两侧管线迁至达道路上,第二次在施做换乘段时再将达道路上管线迁出。

(3)在支护结构上,分段盖挖逆作方案在逆作板上方有一道、下方有两道钢支撑,且需在立柱桩上增加格构柱对逆作板进行支撑。

(4)分段盖挖逆作方案机械需二次进场,费用花费较高,不经济。

2、全断面明挖顺作方案:

(1)车站通长进行土方开挖及主体施工,因此取消了换乘段和标准段间的槽壁加固和两道临时封堵墙。

(2)此方案中仅在逆做顶板施工完成后一次性将所有通过达道站的管线迁至顶板上方后覆土通车,不再进行迁改,节省了管线改迁的费用。

(3)全断面方案将逆作板上方一道钢支撑、板下两道钢支撑共三道钢支撑,变为一道混凝土支撑并与局部施作的下二层板边框浇筑为一体且负三层只需要一道钢支撑。

(4)机械一次进场完成所有施工作业无需二次进场,较为经济。

两方案对比造价

(三)施工质量及难点:一次浇筑对比二次浇筑,逆作板方案中总框架梁被打断

(四)施工难点:逆作板下土方开挖,临时封堵墙的拆除

1、分段盖挖逆作方案:

(1)结构主体中的逆作板即下二层板需两次浇筑,且横梁被出土孔多次打断,影响整体结构安全性。

(2)在该方案中设立的临时封堵墙在土方开挖完毕后需进行拆除,以便施工主体结构,由于封堵墙结构坚固,并与主体结构浇筑为整体,因此在拆除时极为困难并有可能破坏其他结构。

(3)逆做板下土方开挖受限,施工难度大。

2、全断面明挖顺作方案:

(1)明挖顺做整体现浇梁板,对结构安全性没有影响。

(2)该方案中取消了临时封堵墙,不存在拆除困难破坏主体结构的问题。

(3)土方明挖施工难度小。

五、结论

通过本文分析,分段式盖挖逆作方案具有施工工期长,工程造价高,施工难度大,工程质量不易保证等诸多缺点,因此地铁车站的建设在现场允许的条件下应尽量采用全断面明挖顺作的施工方式。

参考文献:

[1]郭小宁.地铁车站盖挖半逆作法施工工艺及难点研究。建筑工程技术与设计,2017,(9)

[2]杨忠阳.盖挖逆作法在城市道路下建设人防工程中应用。山西建筑,2014,(10)

[3]姚燕明、孙建军.框架逆作法在宁波轨道交通1号线基坑工程中的应用。城市轨道交通研究,2016,19(8)

论文作者:张伟

论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期

论文发表时间:2020/4/30

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