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摘要：以哈尔滨地铁2号线省政府站洞桩法（PBA）扣拱施工实际工程为例，介绍了洞桩法（PBA）二衬扣拱施工工艺技术进行了详尽的研究，可为类似工法施工提供借鉴和参考。
关键词：哈尔滨地铁；PBA工法；二衬扣拱施工
1工程概况
省政府站属于哈尔滨地铁2号线的中间站与远期4号线换乘，车站位于中山路与中宣街、和平路交汇处，车站西北象限为黑龙江省人民政府，东北象限为黑龙江省国家安全厅，东南象限为风华中学，西南象限为风华小学。本站采用PBA工法施工，该工法首次在高寒地区使用，施工技术复杂，施工难度大，这也是哈尔滨地铁唯一一座暗挖车站。
2 工程水文地质条件
本站点地层主要由第四系全新统人工堆积层、上更新统哈尔滨组冲洪积层、中更新统上荒山组湖积层、中更新统下荒山组冲积层、下更新统东深井组冰水堆积层等组成。
本站沿线属岗阜状平原，深度约2～25m范围内以粉质黏土为主，为隔水层；粉黏之下为厚约40米的砂层，为主要含水层。
3 PBA工法简介
PBA工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，即地面不具备施工基坑围护结构条件时，改在地下先行暗挖的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，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，施工内部结构，最终形成由外层边桩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。
4 PBA工法二衬扣拱施工技术
PBA工法扣拱分为初期支护及二衬扣拱，具体施工方法及步骤为：
初期支护施工工序：测量放线→超前小导管打设及注浆→马头门破除→土方开挖→钢筋格栅制作及安装→挂网喷混→下一个循环。
二衬扣拱施工工序：土方开挖及初支格栅破除→基面找平、处理→预留钢筋接头及防水接头处理→防水层铺贴→钢筋制作及安装→模板及支撑体系安装→混凝土浇筑、养护。
4.1 初期支护施工
初支施工时需要破除既有的横通道侧壁初支混凝土及钢格栅支护结构，由于破坏了整个横通道的结构受力使洞口位置处应力重新分布，极易导致该处土体失稳，故施工前提前进行加固处理，采用超前大管棚及超前小导管进行超前支护。
土方开挖采用台阶法环形开挖并预留核心土，开挖一环支护一环，严禁超挖、欠挖。相邻洞室开挖均应拉开不小于5m步距。
钢架安装与掌子面土体之间紧贴，两榀钢架间沿周边设纵向连接筋，环形间距1m，沿主筋内外双层交错布置，形成纵向连接体系，然后挂设钢筋网片，钢筋网片绑扎在钢架的设计位置，并与格栅钢架牢固连接，然后施作初期支护混凝土。
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4.2 二衬扣拱
（1）导洞间扣拱初支施工完成后进行扣拱二衬扣拱施工，首先进行导洞初支结构破除，导洞破除分段跳仓进行，破除时每段应比浇筑仓号每端预留0.5m空间，一次破除时每端长约9m左右。
（2）二衬扣拱施工先中拱后边拱，中拱二衬施工时，先对钢管柱进行临时固定，防止浇筑混凝土时由于拱顶混凝土重量导致钢管柱及顶纵梁偏移，固定采用22a工字钢将钢管柱对拉。
（3）在导洞间搭设钢管脚手架及简易工作平台，对初支混凝土表面进行基面处理，采用砂浆找平；在进行铺设防水布缓冲层、塑料防水板（ECB）的铺设，在防水板上焊接二衬背后注浆管。
（4）二衬中拱钢架绑扎，绑扎时应注意塑料防水板，钢架焊接过程中采用胶木板进行遮挡，防止烫伤塑料防水板。
（5）模板采用钢模拼装，支撑架采用槽钢，底部背楞采用100×100mm方木，下部支撑体系为扣件式钢管脚手架加顶托固定，支撑架与导洞初支结构间采用顶托固定，所有支撑件底部基础面均平整、稳固，洞间土开挖面为原状土，若由于开挖导致土面松软，应人工整平夯实后再进行脚手架搭设。
拱顶混凝土浇筑由于结构及空间限制，施工时在端头拱顶位置处预留下料口，施工时将泵管由预留洞口插入至距另一端头50cm处，开始泵送混凝土，边浇筑边振捣边拔出泵管，拔出泵管至下料口时继续灌注1分钟，保证混凝土灌注密实，最后拔出泵管采用木模将下料口封堵。
二衬施工完成并达到100%强度后，应进行衬砌背后回填注浆。注浆管沿拱顶轴线每隔间距3m布设于拱顶、防水板内侧。注浆管两头封闭，防止混凝土浆液进入堵塞注浆管。
5 监控量测
在施工竖井横通道、小导洞开挖、主体拱部开挖、拆除临时支撑、二衬扣拱施工各阶段，分别进行了地表下沉、拱顶下沉、周边建筑物沉降、管线沉降、水平收敛、围护结构水平位移等项目的监控量测。其中沉降量较大的为导洞施工马头门破除和主体二衬扣拱施工阶段，沉降值最大的部位为交叉口。本站洞桩法施工沉降量小，沉降控制效果良好。
6 质量控制要点
6.1初支施工
格栅钢架采用定型模具加工，模具根据设计图纸格栅钢架尺寸现场制作，加工成型的格栅钢架弧形圆顺，允许偏差为：拱架矢高及弧长为±20mm，架长为±20mm。加工完的钢架应放在水泥地面上试拼，砌允许误差为：沿格栅钢架周边轮廓拼装偏差不应大于格栅钢架组装后在同一个平面内，断面尺寸允许偏差为±20mm，扭曲为±20mm。安装前先要测定出中线，确定高程，然后再测定其横向位置，避免格栅钢架中线造成超欠挖现象，现场安装红外激光定位，保证安装精度。保证钢架上下主筋有效连接，焊接高度不小于8mm，焊接长度要满足10d，螺栓孔要对齐拧紧，对薄弱环节要加焊钢筋。每榀格栅安装完成要及时在拱脚部位打设锁脚锚管，并与格栅钢架有效焊接。
6.2 二衬混凝土施工
（1）二施工中最重要的一点是首先要保证混凝土供应的连续性，充分考虑运输时间、行车路况等条件，避免因混凝土供应不及时造成泵车停止时间过长而导致堵泵现象。
（2）控制混凝土一次入仓厚度。振捣应满足规范要求，每次振动移动距离不大于30～40cm，振动器每次插入下层5cm。做到“快插慢拔”，保证振捣时间。表面不再显著下沉，不再出现气泡时才停止振捣。不准将振动器贴压模板及钢筋上振动。
（3）浇筑前，对所有支模的紧固件、预埋件加固情况进行检查。浇筑混凝土时，派有经验的技术人员检查模板、拉条、支撑情况，并根据混凝土浇筑高度、速度随时收紧松动的螺栓、拉条、支撑等。
（4）严格控制混凝土塌落度。塌落度稳定与否直接影响施工速度和施工质量，塌落度的过大波动会影响混凝土浇筑后墙面的色差。一般施工二衬混凝土时，现场塌落度控制200-220mm较为适宜。塌落度低于200mm时，混凝土容易不密实，出现蜂窝麻面；塌落度大于220mm，混凝土保水性将变差，施工后墙体容易出现水纹、纱线等质量缺陷。
（5）严格控制入模温度。高温季节施工时入模温度不大于28℃；在低温季节时，由于隧道的环境温度相对地面较高（施工环境温度一般不低于0℃），只要保证混凝土的入模温度不低于5℃即可。
（4）二衬砼达到设计强度后，向拱顶部位进行压浆处理，以使衬砌与土体全面紧密接触，以限制土体后期变形，改善土体受力状态。
7 结语
（1）通过本站施工中采用了“PBA”洞桩法进行暗挖施工，首先必须严格遵循浅埋暗挖法十八字方针：管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测施工原理，确保施工安全。
（2）此工法的施工关键技术和施工难点就是进行扣拱施工，在施工中我们采取分段跳仓扣拱施工方法，降低了施工风险，有效地控制了地层沉降变形，保证了工程施工期间的地面交通和地下管线的安全，为今后类似工程和工法的施工提供了借鉴和参考。
参考文献：
[1] GB50299-1999，地下铁道工程施工及验收规范[S]．北京：中国计划出版社，1999．
论文作者:王影1,马刚2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/11/2
标签：混凝土论文; 钢架论文; 格栅论文; 拱顶论文; 哈尔滨论文; 钢筋论文; 工法论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;