局部盖挖法在复杂城市环境下地铁车站施工中的应用

姻施工技术

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

涿州

072750）

（中铁十八局集团第一工程有限公司，河北

摘要院为了解决城市地铁车站施工中地面交通及环境保护等问题袁盖挖法施工技术多年来得到广泛应用遥本文依托郑州轨道5号线金水东路地铁车站工程袁详细阐述了复杂环境下局部盖挖顺作法的施工关键技术问题袁为今后局部盖挖法施工技术在城区基坑工程的应用提供了参考依据遥关键词院局部盖挖曰地铁车站曰施工技术中图分类号院TU94

文献标识码院A

文章编号院圆园怨远-2118渊2018冤03-0061-04

ApplicationofPartialCoverExcavationMethodtoSubwayStationConstructioninComplexUrbanEnvironment

（FirstEngineeringCo.，Ltd.ofChinaRailway18BureauGroup，ZhuozhouHebei072750，China）

JIANGMan

Abstract：Inordertosolvetheproblemsofgroundtransportationandenvironmentalprotectionintheconstruction

ofsubwaystationsincities，thecoverexcavationconstructiontechnologyhasbeenwidelyusedformanyyears.referencefortheapplicationofpartialcoverexcavationtechniqueforfoundationpitengineeringofthecityinthefuture.

Keywords：partialcoverexcavation；subwaystation；constructiontechnology

BasedonthesubwaystationprojectofJinshuiEastRoadofonZhengzhouMetroLine5，thispaperexpoundsthe

keytechnicalproblemsoftheconstructionofpartialcoverexcavationundercomplexenvironment，whichprovides

1

1.1

工程概况

郑州市地铁5号线金水东路站，为地下两层岛车站概况

“占一还一”的要求进行。如图2和表1所示，金水东路站的主要管线沿金水路南北两侧布置，主要集中在辅道和人行道下方。主要有雨水、污水、给水、1.3

热力、天燃气南侧5条，北侧3条，最大深度3.5m。

车站范围内工程地质均属于黄河冲洪积平原，工程地质及水文情况

式站台车站。车站设置在心怡路与金水东路交叉口处，沿心怡路南北向布置。金水东路站为地下两层双跨箱形框架结构，车站总长302.2m，车站围护桩采用覬1000@1400mm钻孔灌注桩，基坑深度约16.69m，沿深度方向设三道覬609钢管撑。车站跨金水东路部分按4个象限各引出1个出入口，车站的南端和北端各设置1个风井，如图1所示。1.2

金水东路贯穿郑州东西向，是市区交通主干周边环境现状

地形起伏不大，相对高差小于1.0m。场地30m深度范围内地层主要为第四系全新统（Q4）地层，0m耀18m岩性为粉土和粉质粘土，夹薄层砂土，20m耀30m主要岩性为中密至密实细砂。本站的地下水类型主要于51为第四系孔隙潜水，主要赋存于于36砂质粉土、细砂、于52细砂层及其所含亚层中。地下水位埋深为12.4m耀21.2m，正常情况下地下水年变幅在2.0m左

道。根据交警支队的保通原则，交通疏导必须按照

收稿日期：2018-04-10作者简介：蒋

曼（1982~），女，安徽省五河县人，助理工程师，从事地铁隧道工程工作。

4号出入口

金水东路

3号出入口

淤

风亭

舆

金水东路站地下管线改迁图

33

1：500

愚

虞

风亭

心怡路

于

1号出入口

2号出入口

榆

盂

图1金水东路站平面图

表1

管道线路详解

图2管道迁移图

管线名称排水管线给水管线通讯管线电力管线路灯管线燃气管线热力管线

线型

图2中管线距道路中线距离（m）

中西8.5中东7.3中西11.0中东15.5中心0.0中东9.5中西16.5

淤中北31.0中北28.5中北54.0中北41.3

-中北58.0中北37.5于中南28.0中南33.0中南31.5中南40.8中南24.0中南30.0中南37.0盂中西12.3

-中西20.0

-中西17.5

-中西24.0

榆中东13.5

--中东22.8中东16.2

--虞中东13.5

--中东22.8中东16.2

--愚中东13.5

--中东25.5中东19.2

--舆1.4

右。

根据原施工方案，金水东路站采用倒边法施

原设计施工步骤及交通疏解方案

2盖挖顺做法结构设计

本工程设计中盖挖段长度为40.6m，为支撑顶

板上的道路荷载及交通活荷载，设5根椎850cm钢管柱，下接椎200cm钻孔桩，桩长32m，桩端伸入锚砂层中，钢管柱嵌入桩内350cm。结构采用一桩一柱的形式，钢管柱内浇筑C50微膨胀混凝土，这样中间的钢管柱和两侧的围护桩对顶板起到了支撑作用。

工，具体步骤如下：淤围挡封闭车站南端，将金水东路的交通导致至北侧；于改迁金水路南侧的地下管线；盂分段施工南端的围护结构和主体结构；榆回迁临时迁改的管线，回填顶板覆土；虞围挡封闭车站北端，将金水东路的交通导致至南侧；愚改迁金水东路北侧的地下管线和南侧临迁的管线；舆分段施工北端的围护结构和主体结构；余回迁临时迁改的地下管线，回填顶板覆土，恢复金水东路站通行。原设计的交通疏解方案车道弯度大，双向车流容易产生交叉干扰，极易造成堵塞，且路口的东北象限和西北象限各有1处变压器，拆除时间长，暂时不能围挡封闭施工，管线迁改需占地保通路对交通影响比较大。为此，本工程中采用盖挖顺作法是在明挖法的基础上增加临时路面体系，盖挖区域范围内没有任何地下管线需要迁改，为此先围挡施工，待两侧的围护桩和顶板完成之后，将金水东路两侧的管线一次全部迁改到顶板上。该方法可确保道路双向通行顺畅，并且车站的南北端也可以同时施工，大幅缩短工期。

3

3.1

盖挖顺做法的关键技术

钢管柱安装与定位

盖挖顺作法的工艺流程如图3所示。

钢管柱在盖挖顺作法施工中作为永久柱，前期

承受顶板荷载和汽车荷载，后期将和梁、板共同受力。根据钢管柱的设计特点及安装要求，采用上下两端同时定位法固定。钢管柱下端定位主要依赖于自动定位器（如图4所示），上端用花篮螺栓调节定位。桩头混凝土土凿清除后，先后进行桩基超声波检测、桩质量检验、以及定位器安装。钢管柱安装时：首先，利用全站仪和激光投点仪对钢管柱放样，并对垂球掉线进行复核；其次，安装钢筋网片并固定；再次，将预制定位器，安放在钢筋网片上，用预埋在桩内的长脚螺栓固定，并用水平尺抄平，最后

蒋曼院局部盖挖法在复杂城市环境下地铁车站施工中的应用

管线调查及交通导改

施工围挡

钢管桩加工

围护桩、三轴搅拌桩施工

钢管柱、降水井施工

基坑土方开挖（锚喷）

冠梁

地模施工

顶板、梁施工

顶板防水、保护层施工

回迁管线回填、恢复路面

图3盖挖顺作法工艺流程图

图4

自动定位器

钢管柱

图5钢管柱上口定位

用混凝土填补定位器底部，加固定位器。整个安装过程，由于人员不能进入柱底操作，因此必须保证定位器位置准确，标高准确，水平度好，固定牢固，

保证钢管柱安装质量。钢管柱就位后，人工调整定

位钢管柱上口，使钢管柱上下口同心，保证钢管柱的垂直度。钢管柱上口定位方法：测量人员重新用全站仪放出钢管柱中心点，使其柱顶中心点相重合，然后用4根顶丝以钢套筒为支撑面与钢管顶面焊接，通过顶丝螺栓进行微调，用水平尺抄平，然后用直径渍28mm的钢筋焊接在钢护筒与钢管柱上，固定钢管柱（钢管柱上口定位如图5所示），钢管柱固3.2

定后土，方即开可挖下及钢支撑

筋笼，浇筑钢管柱内混凝土。土方开挖采用分层、分块、对称、平衡的顺序，第1层土方采用挖机配合运输车运输，开挖完毕后即施作混凝土垫层，并涂刷隔离剂作为底模，绑扎底板钢筋并浇筑混凝土，顶板完成之后施作防水层，当顶板混凝土达到设计强度之后，将迁改管线、交通疏解改移其上。盖挖段的土方和钢支撑都是封闭状态下进行的。考虑到盖挖段支撑和降水管、开挖、运输相互干扰，为了确保安全和快速施工，整个盖挖段分2个工作面进行，分别从两侧的明挖段进行作业（如图6所示）。

地面标高

回填土

冠梁中心线

第二道钢支撑中心线

开挖线开挖线方向

开挖线方向

第三道钢支撑中心线

图6

盖挖顺作法土方开挖示意图

土方开挖与钢支撑安装设备。采用2台0.3m3小型挖掘机用于每个挖土工作，同时协助施工机具材料运输和钢支撑拼装。为便于安装，盖挖段内的钢支撑（每节重量<2t）均采用短节拼装而成，可用小挖掘机吊运，在顶板预埋钢板上焊接吊环，通过若干5t倒链拼装支撑，支撑下放时可利用倒链实施。

开挖顶板下第1层土方由暗挖段两边向内一次开挖完成并迅速安装第二道支撑。顶板下第2层，3层，4层土方开挖均由暗挖段两边向内分块开挖，每块开挖宽度为6m左右，边挖边撑。为便于盖挖段出土，该两段底板与盖挖段交界处均留5m暂不施工按施工缝处理。开挖到底板后，分小块立即封闭垫层3.3

混凝结土构，防减少暴露时间。采用盖挖水法施施工

工时，为了保证防水质量侧墙在施工中采用斜切面（如图7所示），确保混凝土可以填充饱满。在施工缝处设置二道止水条并沿纵向施工缝位置埋置注浆管，在下部混凝土浇注时先对交界面进行凿毛处理，再用无收缩混凝土或微膨胀混凝土进行充填。

管，桩基施工之后进行桩底和桩侧注浆；于进行钢管柱和墙顶沉降监测，并依据监测结果，实时调整结构施工和挖土的进度，减小差异沉降；盂确保地下水位在基坑开挖前降至基坑底以下至少2m；榆快速施工结构底板，防止坑底隆起。

4

50伊3通长铝压条收口

加钉M8@200固定

20厚聚合物防水砂浆

结论

通过具体工程实例的应用，系统的介绍了局部

盖挖法施工中钢管柱安装与定位、土方开挖及支撑、结构防水施工、差异沉降控制等关键技术。应用的结果表明，此方法既能满足未来城区地铁工程建设发展的需求，同时还能避免地铁工程施工对地面交通产生的不利影响，也为今后在繁华路段的地下工程施工，积累了宝贵的经验。

参

考

文

献

2道遇水缓膨性聚氨酯止水胶条

可反复注浆

预埋注浆管

局部微膨胀混凝土

密封胶

土层

防水加强层

5mm厚镀锌钢板止水带

现浇防水混凝土车站侧墙

围护结构预铺防水卷材

图7盖挖顶板与侧墙板交接处防水做法示意

键技术[J].现代城市轨道交通，2015（1）：31-34.建筑施工，2011，33（3）：184-185.113.

[2]张

[1]高锦林，王永新.软土地质地铁车站盖挖顺作法施工实践及关

敏，陆宜川.盖挖顺作法一柱一桩高精度定位控制施工[J].

3.4

考虑到盖挖施工时极易由于临时柱与围护墙

[1-4]差异沉降控制

的差异沉降引起顶板开裂，产生病害。施工中要

[3]孔存良.浅谈地铁施工管线保护[J].北方交通，2010（2）：111-[4]萧

岩，汪

波，王光明.盖挖法和盖挖法施工[J].市政技术，

求柱与地下墙及柱与柱间的差异沉降控制在20mm以内。防止差异沉降的措施如下：淤桩径覬800mm立柱桩深度达到50m，单桩承载力特征值达到了1300kN，桩基施工时，均预先埋设桩端和桩侧注浆

2004，22（4）：359-370.

编辑院刘岩

菱形立交

菱形立交是由两条道路十字交叉，主要道路以分离形式穿跨次要道路，在以相交道路为座轴的四个象限内。从主要道路两侧斜向引出单向进出匝道至次要道路平面交叉，总体布置成菱形构图，立交由此得名。

菱形立交是由两条道路十字交叉,主要道路以分离形式穿跨次要道路,在以相交道路为座轴的四个象限内,从主要道路两侧斜向引出单向进出匝道至次要道路平面交叉,总体布置成菱形构图,立交由此得名。（有修改）

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