第三章地鐵施工技術(shù)——站點(diǎn)第三章地鐵施工技術(shù)——站點(diǎn)地鐵車站是地鐵中一個(gè)很重要的部分，其施工方法目前有明挖法、蓋挖法、暗挖法等，本節(jié)重點(diǎn)闞述修建地鐵車站各施工方法的原理、施工流程、優(yōu)缺點(diǎn)和適用的車站形式。對(duì)于車站的施工方法而言，原則上應(yīng)優(yōu)先選擇淺埋暗挖法，其次是蓋挖法，蓋挖法中應(yīng)優(yōu)先選擇蓋挖逆作法、蓋挖半逆作法，最后則是明挖法。采用暗挖法施工的車站當(dāng)中，柱洞法、側(cè)洞法應(yīng)用較多，而大斷面施工應(yīng)遵守大洞變小洞的施工原則。引言第三章地鐵施工技術(shù)——站點(diǎn)由于施工期間對(duì)環(huán)境的影響只是一種短期效應(yīng)，而功能要求、造價(jià)及工期等對(duì)地鐵的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益起決定作用，所以淺埋地鐵多采用明挖法，與不同類型的圍護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)合能適用于各種地層；在交通繁忙的地段修建地鐵車站，尤其是修建有綜合功能要求的車站，或需要嚴(yán)格控制基坑開挖引起的地面沉降時(shí)，可采用蓋挖法施工；當(dāng)不允許影響地面交通，或拆遷量過大等原因明挖很不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采用暗挖法（礦山法或盾構(gòu)法）施工，這種工法多用于規(guī)模較小的車站或較穩(wěn)定的地層中。引言蓋挖法明挖法課程內(nèi)容contents3.13.2暗挖法3.33.1明挖法在地鐵車站站點(diǎn)施工工藝中，明挖法是在一定支護(hù)體系的保護(hù)下開挖基坑，然后在基坑內(nèi)施作地下工程主體結(jié)構(gòu)的施工方法，是使用最為廣泛的一種施工工藝之一，也是三種施工方法中最常見的一種。這種施工方式是指從地面開始向地面下層開挖土石方直至基底設(shè)計(jì)標(biāo)高，而后由基底下方開始進(jìn)行結(jié)構(gòu)工程施工，包括車站主體結(jié)構(gòu)及防水施工，在結(jié)構(gòu)施工完成后再進(jìn)行基坑回填，最后恢復(fù)路面原狀的一種施工方法。3.1.1明挖法概述由于明挖法易于保證施工安全質(zhì)量、地層適應(yīng)性強(qiáng)；施工方法簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟施工、工期較短；能夠緊湊合理地布置地下空間，充分利用地下資源；工程造價(jià)低，耗能少等優(yōu)點(diǎn)，近年來在國(guó)內(nèi)各城市中得到普遍應(yīng)用，北京市甚至提出了“能明則明、能盾則盾”的地鐵施工原則，可見明挖法在地鐵施工中的優(yōu)勢(shì)與方便性。3.1.1明挖法概述3.1.2明挖法適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)

明挖法作為一種常見的地鐵車站施工方法，有施工期間安全性較好等優(yōu)點(diǎn)，適用于建筑位置偏僻、周圍建筑物較少、交通不繁忙、施工場(chǎng)地較大、結(jié)構(gòu)埋深較淺等條件下的地鐵車站。

但當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差，暗挖或蓋挖法施工難度較大或施工成本過大時(shí)，也常采用明挖法。明挖法適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)3.1.2明挖法適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)明挖法施工具有便于設(shè)計(jì)，便于快速施工，便于控制施工安全、質(zhì)量和進(jìn)度等優(yōu)點(diǎn)，以下為具體闡述：(1)

便于設(shè)計(jì)

明挖法邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)、支撐和錨固體系受力比較明確，便于選擇合理的設(shè)計(jì)方案和參數(shù)。(2)

便于快速施工

一般情況下，明挖法的施工場(chǎng)地比較開闊，工作面較多，可以組織大量人員、設(shè)備、材料、機(jī)具等進(jìn)行快速施工。明挖法適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)3.1.2明挖法適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)明挖法施工具有便于設(shè)計(jì)，便于快速施工，便于控制施工安全、質(zhì)量和進(jìn)度等優(yōu)點(diǎn)，以下為具體闡述：(3)

便于控制施工安全、質(zhì)量和進(jìn)度

明挖法的施工工序和作業(yè)面大部分可以直接觀察和檢查，施工項(xiàng)目便于檢測(cè)，安全隱患便于發(fā)現(xiàn)，安全措施便于制訂和落實(shí)，應(yīng)急搶險(xiǎn)救援場(chǎng)地條件比較好，因此施工的安全、質(zhì)量和進(jìn)度容易控制。(4)

在拆遷量小的情況下，工程造價(jià)較低

明挖法和礦山法、盾構(gòu)法相比，人員投人相對(duì)較少，設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，施工效率相對(duì)較高，在拆遷量小的情況下，造價(jià)較低。明挖法適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)3.1.2明挖法適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)明挖法存在拆遷工作量大、擾民大、影響交通，受氣候、氣象條件變化影響大，對(duì)環(huán)境影響校大，易發(fā)生基坑整體失穩(wěn)破壞的缺點(diǎn)，以下為具體闡述：(1)

拆遷工作量大，擾民大，影響交通

在城市采用明挖法施工，一般情況下，需要拆遷建筑物、改移管線和樹木，必要時(shí)進(jìn)行交通管制。(2)受氣候、氣象條件變化影響大

在寒冷地區(qū)或大風(fēng)、大霧、雨、雪、冰凍天氣，明挖法施工比較困難，容易出現(xiàn)險(xiǎn)情。明挖法適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)3.1.2明挖法適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)明挖法存在拆遷工作量大、擾民大、影響交通，受氣候、氣象條件變化影響大，對(duì)環(huán)境影響校大，易發(fā)生基坑整體失穩(wěn)破壞的缺點(diǎn)，以下為具體闡述：(3)對(duì)環(huán)境影響校大明挖法施工帶來的噪聲、粉塵、污水、振動(dòng)等對(duì)環(huán)境影響比較大。此外，由于降水作業(yè)，可能引起地下水位下降、地面沉降、建筑物傾斜及地下管線破壞。(4)易發(fā)生基坑整體失穩(wěn)破壞在不良地質(zhì)和復(fù)雜環(huán)境中，一旦設(shè)計(jì)或施工不當(dāng)，會(huì)發(fā)生邊坡滑移或基坑整體失穩(wěn)，可能造成重大人員傷亡和災(zāi)害。明挖法適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)3.1.3明挖法施工的基本工序及分類

明挖法主要包括敞口明挖法和基坑設(shè)置支護(hù)結(jié)構(gòu)明挖法（即基坑開挖）兩種方法。在地面建筑物稀少、交通不繁忙、施工場(chǎng)地較大、結(jié)構(gòu)物埋深較淺的地段及城市軌道交通出入地面的區(qū)段采用敞口明挖法；在施工場(chǎng)地較小、土質(zhì)自立性差、地下水豐富、建筑物密集、埋深大時(shí)采用明挖法時(shí)基坑要加設(shè)支護(hù)結(jié)構(gòu)：適應(yīng)于不同的主層，基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要有地下連續(xù)墻、人工挖孔樁、鉆孔灌注樁、SMW工法樁、鋼板樁等。（1）明挖法施工基本工序3.1.3明挖法施工的基本工序及分類1)

改移道路，拆除、改移管線，對(duì)圍護(hù)樁進(jìn)行施工。2)

開挖基坑并架設(shè)臨時(shí)支撐。3)

進(jìn)行基坑底部的處理：施工底板及中板。4)

施工結(jié)構(gòu)頂板及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。5)

回填覆土，恢復(fù)路面、車道人行道及管線。（2）明挖法的分類敞口明挖法即敞口放坡明挖法。采用敞口放坡明挖法施工時(shí)，為了防止塌方保證施工安全，在基坑（槽）開挖深度超過一定限度時(shí)，土壁應(yīng)做成有斜率的邊坡，以保證土坡的穩(wěn)定，工程中常稱其為放坡（圖3-1）。敞口放坡明挖法是根據(jù)隧道側(cè)向土體邊坡的穩(wěn)定能力，由上向下分層放坡開挖隧道所在位置及其上方土體至設(shè)計(jì)隧道基底高程后，再由下向上順?biāo)淼酪r砌結(jié)構(gòu)和防水層，最后施作結(jié)構(gòu)外填土并恢復(fù)地表狀態(tài)的施工方法。3.1.4敞口明挖法圖3-1明挖放坡法施工現(xiàn)場(chǎng)圖對(duì)于敞口放坡明挖法而言，邊坡穩(wěn)定性十分重要。對(duì)于無黏性土坡，可分別考慮有無滲流的情況，通過在邊坡表面取微元體的平衡可求得其邊坡平面滑動(dòng)安全系數(shù)。對(duì)于黏性土坡，在工程設(shè)計(jì)中常假定滑動(dòng)面為圓弧面，通過整理圓弧法、瑞典條分法等對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性分析；敞口放坡的槽底寬度根據(jù)結(jié)構(gòu)寬度的需要，考慮施工操作空間；同時(shí)基坑兩側(cè)需要降水。3.1.4敞口明挖法放坡明挖法雖然開挖方量較大且易受地表和地下水的影響，但可以使用大型土方機(jī)械。施工速度快，造價(jià)低，質(zhì)量也易得到保證，作業(yè)場(chǎng)所環(huán)境條件好，施工安全度高。邊坡局部穩(wěn)定性較差時(shí)，可采用噴射混凝土進(jìn)行坡面防護(hù)或采用錨桿加固邊坡土體，明挖放坡法施工剖面圖如圖3-2。3.1.4敞口明挖法圖3-2明挖放坡法施工剖面圖敞口放坡明挖法主要適用于埋置特淺、邊坡土體穩(wěn)定性較好，且地表沒有過多的限制條件的隧道工程中。在實(shí)際的地鐵車站工程中，由于車站的深度一般較大，且本方法占地寬、拆遷量較大，因此極少采用直接放坡開挖的方式。3.1.4敞口明挖法基坑支護(hù)明挖法即基坑設(shè)置圍護(hù)結(jié)構(gòu)的明挖法?；又苓叺膰o(hù)結(jié)構(gòu)直接承受基坑施工階段側(cè)向土壓力和水壓力，并將此壓力傳遞到支撐體系。在基坑工程實(shí)踐中周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成了多種成熟的類型，每種類型在適用條件、工程經(jīng)濟(jì)性和工期等方面各有側(cè)重，且周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式的選用直接關(guān)系到工程的安全性、工期和造價(jià)，而對(duì)于每個(gè)基坑而言，其工程規(guī)模、周邊環(huán)境、工程水文地質(zhì)條件以及業(yè)主要求等也各不相同，因此在基坑周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需根據(jù)每個(gè)工程特性和每種圍護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，綜合考慮各種因素，合理選用周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型。地鐵車站基坑周圍支護(hù)結(jié)構(gòu)目前應(yīng)用最廣的主要有鉆孔灌注樁和地下連續(xù)墻兩種形式。3.1.5基坑支護(hù)明挖法地下連續(xù)墻可以分為現(xiàn)澆地下連續(xù)墻和預(yù)制地下連續(xù)墻兩大類，目前工程中應(yīng)用的現(xiàn)澆地下連續(xù)墻的槽段形式主要有壁板式、T型等，并可通過各種槽段形式組合，形成格形、圓筒形等結(jié)構(gòu)形式。3.1.5基坑支護(hù)明挖法(1)

常規(guī)現(xiàn)澆地下連續(xù)墻其主要特點(diǎn)如下：1)

施工具有低噪音、低震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，工程施工對(duì)環(huán)境的影響小。2)

剛度大、整體性好，基坑開挖過程中安全性高，支護(hù)結(jié)構(gòu)變形較小。3)

墻身具有良好的抗?jié)B能力，坑內(nèi)降水時(shí)對(duì)坑外的影響較小。4)

可作為地下室結(jié)構(gòu)的外墻，可配合逆作法施工，以縮短工程的工期、降低工程造價(jià)。5)

受到條件限制墻厚無法增加的情況下，可采用加肋的方式形成T型槽段或Π型槽段增加墻體的抗彎剛度（圖3-3剖面圖）。3.1.5基坑支護(hù)明挖法1、地下連續(xù)墻(1)

常規(guī)現(xiàn)澆地下連續(xù)墻3.1.5基坑支護(hù)明挖法1、地下連續(xù)墻圖3-3地下連續(xù)墻剖面圖(1)

常規(guī)現(xiàn)澆地下連續(xù)墻其主要特點(diǎn)如下：6)

存在棄土和廢泥漿處理、粉砂地層易引起槽壁坍塌及滲漏等問題，需采取相關(guān)的措施來保證連續(xù)墻施工的質(zhì)量。7)

由于地下連續(xù)墻水下澆筑、槽段之間存在接縫的施工工藝特點(diǎn)，地墻墻身以及接縫位置存在防水的薄弱環(huán)節(jié)，易產(chǎn)生滲漏水現(xiàn)象。用于“兩墻合一”需進(jìn)行專項(xiàng)防水設(shè)計(jì)。8)

由于兩墻合一地下連續(xù)墻作為永久使用階段的地下室外墻，需結(jié)合主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在地下連續(xù)墻內(nèi)為主體結(jié)構(gòu)留設(shè)預(yù)埋件?！皟蓧弦弧钡叵逻B續(xù)墻設(shè)計(jì)必須在主體建筑結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)基本完成方可開展。3.1.5基坑支護(hù)明挖法1、地下連續(xù)墻(1)

常規(guī)現(xiàn)澆地下連續(xù)墻適用條件如下：1)

深度較大的基坑工程，一般開挖深度大于10m才有較好的經(jīng)濟(jì)性。2)

鄰近存在保護(hù)要求較高的建、構(gòu)筑物，對(duì)基坑本身的變形和防水要求較高的工程。3)

基地內(nèi)空間有限，地下室外墻與紅線距離極近，釆用其它圍護(hù)形式無法滿足留設(shè)施工操作空間要求的工程。4)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)亦作為主體結(jié)構(gòu)的一部分，且對(duì)防水、抗?jié)B有較嚴(yán)格要求的工程。5)

釆用逆作法施工，地上和地下同步施工時(shí)，一般釆用地下連續(xù)墻作為圍護(hù)墻。6)

在超深基坑中，例如30m?50m的深基坑工程，釆用其它圍護(hù)體無法滿足要求時(shí)，常釆用地下連續(xù)墻作為圍護(hù)體。3.1.5基坑支護(hù)明挖法1、地下連續(xù)墻(2)

預(yù)制地下連續(xù)墻預(yù)制地下連續(xù)墻即釆用常規(guī)的泥漿護(hù)壁成槽，在成槽后，插入預(yù)制構(gòu)件并在構(gòu)件間釆用現(xiàn)澆混凝土將其連成一個(gè)完整的墻體，剖面圖如圖3-4所示。3.1.5基坑支護(hù)明挖法1、地下連續(xù)墻圖3-4預(yù)制地下連續(xù)墻剖面圖(2)

預(yù)制地下連續(xù)墻其主要特點(diǎn)如下：1)

工廠化制作可充分保證墻體的施工質(zhì)量，墻體構(gòu)件外觀平整，可宜接作為地下室的建筑內(nèi)墻，不僅節(jié)約了成本，也增大了地下室面積。2)

由于工廠化制作，預(yù)制地下連續(xù)墻與基礎(chǔ)底板、剪力墻和結(jié)構(gòu)梁板的連接處預(yù)埋件位置準(zhǔn)確，不會(huì)出現(xiàn)鋼筋連接器脫落現(xiàn)象。3)

墻段預(yù)制時(shí)可通過釆取相應(yīng)的構(gòu)造措施和節(jié)點(diǎn)形式達(dá)到結(jié)構(gòu)防水的要求，并改善和提高了地下連續(xù)墻的整體受力性能。4)

為便于運(yùn)輸和吊放，預(yù)制地下連續(xù)墻大多釆用空心截面，減小自重節(jié)省材料，經(jīng)濟(jì)性好。3.1.5基坑支護(hù)明挖法1、地下連續(xù)墻(2)

預(yù)制地下連續(xù)墻其主要特點(diǎn)如下：5)

可在正式施工前預(yù)制加工，制作與養(yǎng)護(hù)不占絕對(duì)工期?，F(xiàn)場(chǎng)施工速度快。釆用預(yù)制墻段和現(xiàn)澆接頭，免掉了常規(guī)拔除鎖口管或接頭箱的過程，節(jié)約了成本和工期。6)

由于大大減少了成槽后泥漿護(hù)壁的時(shí)間，因此增強(qiáng)了槽壁穩(wěn)定性，有利于保護(hù)周邊環(huán)境。3.1.5基坑支護(hù)明挖法1、地下連續(xù)墻灌注樁排樁圍護(hù)墻是采用連續(xù)的柱列式排列的灌注樁形成了圍護(hù)結(jié)構(gòu)。工程中常用的灌注樁排樁的形式有分離式、雙排式和咬合式。分離式排樁是工程中灌注樁排樁圍護(hù)墻最常用，也是較簡(jiǎn)單的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式。灌注樁排樁外側(cè)可結(jié)合工程的地下水控制要求設(shè)置相應(yīng)的隔水帷幕（圖3-5所示）。3.1.5基坑支護(hù)明挖法2、鉆孔灌注樁圖3-5隔水帷幕示意圖為增大排樁的整體抗彎剛度和抗側(cè)移能力時(shí)，可將樁設(shè)置成為前后雙排，將前后排樁樁頂?shù)墓诹河脵M向連梁連接，就形成了雙排門架式擋土結(jié)構(gòu)（圖3-6所示）。有時(shí)因場(chǎng)地狹窄等原因，無法同時(shí)設(shè)置排樁和隔水帷幕時(shí)，可采用樁與樁之間咬合的形式，形成可起到止水作用的咬合式排樁圍護(hù)墻（圖3-7所示）。咬合式排樁圍護(hù)墻的先行樁采用素混凝土樁或鋼筋混凝土樁，后行樁采用鋼筋混凝土樁。3.1.5基坑支護(hù)明挖法2、鉆孔灌注樁圖3-6雙排門架式止水帷幕示意圖圖3-7咬合式排樁圍護(hù)墻

其主要特點(diǎn)如下：1)

施工工藝簡(jiǎn)單、工藝成熟、質(zhì)量易控制、造價(jià)經(jīng)濟(jì)。2)

噪聲小、無振動(dòng)、無擠土效應(yīng)，施工時(shí)對(duì)周邊環(huán)境影響小。3)

可根據(jù)基坑變形控制要求靈活調(diào)整圍護(hù)樁剛度。4)

在基坑開挖階段僅用作臨時(shí)圍護(hù)體，在主體地下室結(jié)構(gòu)平面位置、埋置深度確定后。即有條件設(shè)計(jì)、實(shí)施。5)

在有隔水要求的工程中需另行設(shè)置隔水帷幕。其隔水帷幕可根據(jù)工程的土層情況周邊環(huán)境特點(diǎn)、基坑開挖深度以及經(jīng)濟(jì)性等要求的綜合選用。3.1.5基坑支護(hù)明挖法2、鉆孔灌注樁

適用條件如下：1)

軟土地層中一般適用于開挖深度不大于20m的深基坑工程。2)

地層適用性廣，對(duì)于從軟粘土到粉砂性土、卵礫石、層中的基坑均適用。

3.1.5基坑支護(hù)明挖法3、基坑支撐方案確定在深基坑工程中，支護(hù)結(jié)構(gòu)在基坑開挖過程中能有效地傳遞和平衡作用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的側(cè)壓力。其支撐類型選擇、道數(shù)、位置、強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性對(duì)于確?；拥陌踩?，控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)變位，保護(hù)周圍環(huán)境至關(guān)重要。而不同材料種類的支撐，在實(shí)踐中都有各自的特點(diǎn)和不足之處。支撐形式按材料分現(xiàn)澆鋼筋土支撐、鋼結(jié)構(gòu)支撐。3.1.5基坑支護(hù)明挖法3、基坑支撐方案確定

鋼筋混凝土支撐特點(diǎn)如下：1)

澆筑形狀多樣性，可滿足不同形狀基坑要求。2)

耐碰撞，利于機(jī)械挖土施工。3)

整體剛度大、變形小、安全可靠，有利于保護(hù)周圍環(huán)境。4)

常屬于一次性支撐結(jié)構(gòu)，不能重復(fù)利用（裝配式例外)。5)

鋼筋混凝土支撐現(xiàn)澆耗時(shí)較長(zhǎng)，一般初期養(yǎng)護(hù)達(dá)到強(qiáng)度要求需要28天，時(shí)間長(zhǎng)，使基坑因時(shí)間效應(yīng)產(chǎn)生的變形量增大。6)

在工程后期鋼筋混凝土支撐的拆除困難，小南門車站深處市區(qū)，不宜采用爆破拆除，但是人工拆除，勞動(dòng)強(qiáng)度大且耗時(shí)影響工期。3.1.5基坑支護(hù)明挖法3、基坑支撐方案確定

鋼支撐特點(diǎn)如下：1)

鋼支撐強(qiáng)度高、材料均勻性好且能重復(fù)使用。2)

安裝拆除速度快，減小變形時(shí)間效應(yīng)，能盡快發(fā)揮支撐的作用。3)

可以施加預(yù)緊力，還可根據(jù)圍護(hù)墻變形發(fā)展情況，多次調(diào)整預(yù)緊力。4)

一次性用鋼量大，初始成本高，耐碰撞性能差。5)

鋼支護(hù)剛度小，不利增大支撐間距以方便開挖作業(yè)。6)

重復(fù)使用次數(shù)過多或連接點(diǎn)過多時(shí)，在軸力和偏心力的作用下易失穩(wěn)。7)

節(jié)點(diǎn)構(gòu)造處理要求妥善，工藝要求較高，安裝施工不當(dāng)會(huì)降低支撐能力。謝謝！第三章地鐵施工技術(shù)——站點(diǎn)3.2蓋挖法蓋挖法是由地面向下開挖至一定深度后，將頂部封閉，其余的下部工程在封閉的頂蓋下進(jìn)行施工。主體結(jié)構(gòu)可以順作，也可以逆作。在城市繁忙地帶修建地鐵車站時(shí)，往往占用道路，影響交通；當(dāng)?shù)罔F車站設(shè)在主干道上，而交通不能中斷，且需要確保一定交通流量要求時(shí)，可選用蓋挖法。蓋挖法是當(dāng)?shù)叵鹿こ堂髯鰰r(shí)需要穿越公路、建筑等障礙物而采取的新型工程施工方法。蓋挖法可以分為三大類：蓋挖順作法、蓋挖逆作法和蓋挖半逆作法。3.2.1蓋挖法概述及優(yōu)缺點(diǎn)1、蓋挖法概述早期的蓋挖法是在支護(hù)基坑的鋼樁上架設(shè)鋼梁、鋪設(shè)臨時(shí)路面維持地面交通，開挖到基坑底部后，澆筑底板直至澆筑頂板的蓋挖順作法；后來使用蓋挖逆作法，用剛度更大的圍護(hù)結(jié)構(gòu)取代了鋼樁，用結(jié)構(gòu)頂板作為路面系統(tǒng)和支撐，結(jié)構(gòu)施作順序是自上而下挖土后澆筑側(cè)墻樓板至底板完成；也有采用蓋挖半逆作法，施工程序如下：圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂板-挖土到基坑底部-底板及其側(cè)墻-中板及其側(cè)墻。蓋挖順作與明挖順作在施工順序和技術(shù)難度上差別不大，但蓋挖順作法挖土和出土因受蓋板的影響，無法使用大型機(jī)械。3.2.1蓋挖法概述及優(yōu)缺點(diǎn)1、蓋挖法概述

(1)

優(yōu)點(diǎn)1)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形小，能夠有效控制周圍土體的變形和地表沉降，有利于保護(hù)臨近建筑物和構(gòu)筑物。2)

基坑底部土體穩(wěn)定，隆起小，施工安全。3)

蓋挖逆作法施工一般不設(shè)內(nèi)布支撐或錨固，施工空間大。4)

蓋挖逆作法施工基坑暴露時(shí)間短，用于城市街區(qū)施工時(shí)，可盡快恢復(fù)路面。3.2.1蓋挖法概述及優(yōu)缺點(diǎn)2、蓋挖法優(yōu)缺點(diǎn)

(2)

缺點(diǎn)1)

蓋挖法施工時(shí)，混凝土內(nèi)襯的水平施工縫的處理較困難。2)

蓋挖逆作法施工時(shí)，暗挖施工難度大，費(fèi)用高。3)

蓋挖法每次分部開挖及澆筑襯砌的深度，應(yīng)綜合考慮基坑穩(wěn)定，環(huán)境保護(hù)，永久結(jié)構(gòu)形式和混凝土澆筑作業(yè)等因素來確定。3.2.1蓋挖法概述及優(yōu)缺點(diǎn)2、蓋挖法優(yōu)缺點(diǎn)蓋挖順作法是在地表作業(yè)完成擋土結(jié)構(gòu)后，以定型的預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)覆蕭結(jié)構(gòu)（包括縱、橫梁和路面板）置于擋土結(jié)構(gòu)上維持交通，往下反復(fù)進(jìn)行開挖和加設(shè)橫撐，直至設(shè)計(jì)標(biāo)高。依序由下而上，施工主體結(jié)構(gòu)和防水措施，回填土并恢復(fù)管線路或埋設(shè)新的管線路。最后，視需要拆除擋上結(jié)構(gòu)外露部分并恢復(fù)道路。蓋挖順作法施工現(xiàn)場(chǎng)圖如圖3-8：3.2.2蓋挖順作法圖3-8蓋挖順作法施工現(xiàn)場(chǎng)圖在道路交通不能長(zhǎng)期中斷的情況下修建車站主體時(shí)，可考慮采用蓋挖順作法。蓋挖順作法施工順序圖見圖3-9：3.2.2蓋挖順作法圖3-9蓋挖順作法施工示意圖

(1)

圍護(hù)形式的選擇由蓋挖順作法的施工過程可以看出，該法首先要在地面以下形成一個(gè)由頂蓋和圍護(hù)結(jié)構(gòu)包圍而成的巨大地下空間，而后再依照地上建筑物的常規(guī)施工順序由下而上修建地下結(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)。該圍護(hù)結(jié)構(gòu)既可以成為地下永久主體結(jié)構(gòu)的一部分，承受永久荷載，也可以不作為地下永久主體結(jié)構(gòu)的組成部分，僅在施工階段承載。但是無論怎樣，這個(gè)由頂蓋和圍護(hù)結(jié)構(gòu)包圍而成的巨大地下空間的安全和穩(wěn)定是蓋挖順作法成功的最根本的條件。因此，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件、地下水位高低、開挖深度以及周圍建筑物的鄰近程度，選擇確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)的形式是蓋挖順作法的第一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵。3.2.2蓋挖順作法1、蓋挖順作法施工技術(shù)要點(diǎn)

(1)

圍護(hù)形式的選擇由于鉆孔灌注樁施工設(shè)備簡(jiǎn)單、施工工藝成熟、容易滿足增加剛度的要求、工程質(zhì)量容易保證和造價(jià)較低等一系列優(yōu)點(diǎn)，使得它在北方地下水位較低的第四紀(jì)地層的地下工程施工中往往成為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的首選。但是在地下水位較高的情況下，選擇止水性能好的地下連續(xù)墻或密排咬合樁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，則降、排水容易，工程成功有保證。我國(guó)南方多為飽和的軟弱土層。在這種情況下，應(yīng)以剛度大、止水性能好的地下連續(xù)墻為首選方案。例如上海地鐵多采用地下連續(xù)墻技術(shù)。而為了降低造價(jià)、加快進(jìn)度，已建成的深圳地鐵的蓋挖法車站則多采用人工挖孔咬合樁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)。3.2.2蓋挖順作法1、蓋挖順作法施工技術(shù)要點(diǎn)

(2)

支撐的設(shè)置和地面沉降的控制對(duì)于常見的地鐵車站和地下商業(yè)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形式往往深人地下2-3層。因此在施工過程中，所需要的地下空間凈高度可達(dá)20-25m。在長(zhǎng)達(dá)數(shù)月的施工過程中，在地面或荷載和堆載的不斷作用下，保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定，按照地區(qū)臨近建筑的保護(hù)要求等級(jí)，控制地面沉降在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)，是蓋挖順作法的另一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵。多道臨時(shí)橫向支撐是減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)（護(hù)壁樁、連續(xù)墻）變形和內(nèi)力的首選。通常是按照設(shè)計(jì)要求，隨著頂蓋下土體的逐層開挖，自上而下設(shè)置各道臨時(shí)橫撐。3.2.2蓋挖順作法1、蓋挖順作法施工技術(shù)要點(diǎn)

(2)

支撐的設(shè)置和地面沉降的控制但是在地下結(jié)構(gòu)施工過程中，隨著結(jié)構(gòu)的增高，各道臨時(shí)橫撐都面臨拆除和通過已形成的正式結(jié)構(gòu)再支撐的過程。直到正式結(jié)構(gòu)及其外部防水層全部施工完成，在回填過程中，才把各道臨時(shí)橫撐全部拆除。為避免臨時(shí)橫撐的拆除和再支撐，也可以采用土體預(yù)應(yīng)力錨索代替各道橫撐。采用土體預(yù)應(yīng)力錨索可以省去制造或租用大量的鋼制臨時(shí)對(duì)撐的費(fèi)用，可使圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部施工空間開闊，有利于組織施工。但是其缺點(diǎn)是：土體預(yù)應(yīng)力錨索不易回收，而且會(huì)侵入地下結(jié)構(gòu)外側(cè)的地下空間，有時(shí)不容易得到規(guī)劃部門的批準(zhǔn)。特別是在附近地層中有重要管線存在的情況下，為了避免事故發(fā)生應(yīng)當(dāng)慎用。3.2.2蓋挖順作法1、蓋挖順作法施工技術(shù)要點(diǎn)

(2)

支撐的設(shè)置和地面沉降的控制如果地下結(jié)構(gòu)的寬度很大，例如像島式地鐵車站這樣的建筑，則往往設(shè)有中間樁接中間柱的結(jié)構(gòu)。在某些不設(shè)永久性中柱的情況下，為了縮短橫撐的自由長(zhǎng)度，防止橫撐失穩(wěn)，并承受橫撐傾斜時(shí)產(chǎn)生的垂直分力以及行駛于覆蓋結(jié)構(gòu)上的車輛荷載，常常需要在建造側(cè)壁圍護(hù)結(jié)構(gòu)的同時(shí)建造中間樁柱以支承橫撐。中間樁柱可以是鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，也可以是預(yù)制的打人樁。在這種情況下中間樁柱一般為臨時(shí)性結(jié)構(gòu)，在主體結(jié)構(gòu)完成時(shí)將其拆除。3.2.2蓋挖順作法1、蓋挖順作法施工技術(shù)要點(diǎn)

(3)

降排水施工蓋挖順作法施工，雖然是“棚蓋下的明挖施工”，但是為了便于結(jié)構(gòu)下部施工，必須使施工期間地下水位低于底板，否則將難于施工。因此在地下水位較高的情況下，有必要采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)堵水、基坑內(nèi)部降水等有效措施，保持圍護(hù)墻內(nèi)土層的地下水位穩(wěn)定在基底以下，以保證施工順利進(jìn)行。3.2.2蓋挖順作法1、蓋挖順作法施工技術(shù)要點(diǎn)

(1)

優(yōu)點(diǎn)施工作業(yè)面多；方法簡(jiǎn)單、速度快；支撐構(gòu)架單純；工期較易掌握；較易掌控工程質(zhì)量；工程造價(jià)低。

(2)

缺點(diǎn)有安全支撐在，開挖受限制；工期長(zhǎng)；適合淺開挖工程；城市生活干擾大；對(duì)周圍環(huán)境破壞大。3.2.2蓋挖順作法2、蓋挖順作法優(yōu)缺點(diǎn)蓋挖逆作法是先在地表面向下做基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和中間樁柱，和蓋挖順作法一樣，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)多采用地下連續(xù)墻或帷幕樁，中間支撐多利用主體結(jié)構(gòu)本身的中間立柱以降低工程造價(jià)。隨后即可開挖表層土體至主體結(jié)構(gòu)頂板地面標(biāo)高，利用未開挖的土體作為土模澆筑頂板。頂板可以作為一道強(qiáng)有力的橫撐，以防止圍護(hù)結(jié)構(gòu)向基坑內(nèi)變形，待回填土后將道路復(fù)原，恢復(fù)交通。以后的工作都是在頂板覆蓋下進(jìn)行，即自上而下逐層開挖并建造主體結(jié)構(gòu)直至底板。如果開挖面積較大、覆土較淺、周圍沿線建筑物過于靠近，為盡量防止因開挖基坑而引起臨近建筑物的沉陷，或需及早恢復(fù)路面交通，但又缺乏定型覆蓋結(jié)構(gòu)，常采用蓋挖逆作法施工。3.2.3蓋挖逆作法蓋挖逆作法的施工步驟是：首先在地面向下做基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和中間樁柱（通常圍護(hù)結(jié)構(gòu)僅做到頂板搭接處，其余部分用便于拆除的臨時(shí)擋土結(jié)構(gòu)圍護(hù)），然后可以在地面開挖至主體結(jié)構(gòu)頂板底面標(biāo)高，利用未開挖的土體作為土模，澆筑形成地下結(jié)構(gòu)的永久頂板。該頂板同時(shí)也形成了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的第一道強(qiáng)有力的支撐，起到了防止圍護(hù)結(jié)構(gòu)向基坑內(nèi)部變形的作用。在頂板上回填土后將道路復(fù)原，可以鋪設(shè)永久性路面，正式恢復(fù)交通。以后的工作都是在頂板覆蓋下進(jìn)行：自地下1層開始，按照-1、-2、-3…的順序，自上而下逐層開挖，每挖完一層，即澆筑本層的底板（同時(shí)也是下一層的頂板）和邊墻，逐層建造主體結(jié)構(gòu)直至整體結(jié)構(gòu)的底板。3.2.3蓋挖逆作法1、蓋挖逆作法基本施工工序在這種情況下，永久結(jié)構(gòu)是在蓋挖的方式下自上而下逆向建成的，稱為蓋挖逆作法，施工示意圖如圖3-10所示：3.2.3蓋挖逆作法1、蓋挖逆作法基本施工工序圖3-10蓋挖逆作法施工示意圖蓋挖逆作法施工所形成的結(jié)構(gòu)最大的特點(diǎn)是：其主體結(jié)構(gòu)是自上而下逆向建成的，因此與其它方法相比，蓋挖逆作法帶來了一系列特定的關(guān)鍵技術(shù)問題：

1)

施工階段和使用階段結(jié)構(gòu)的受力轉(zhuǎn)換問題蓋挖逆作法建成的永久結(jié)構(gòu)的邊墻、底板在施工階段和使用階段的受力狀態(tài)和內(nèi)力形式很不相同。因此，依靠量測(cè)監(jiān)控技術(shù)，把握好施工各階段結(jié)構(gòu)的受力體系轉(zhuǎn)換，保證結(jié)構(gòu)在施工和使用過程中均處于安全工作狀態(tài)，是蓋挖逆作法施工的第一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵。

2)

結(jié)構(gòu)各部位的連接和節(jié)點(diǎn)形成問題采用蓋挖逆作法修建結(jié)構(gòu)，頂板與圍護(hù)結(jié)構(gòu)、頂板與內(nèi)側(cè)墻、層間底板與內(nèi)側(cè)墻、層間底板與中柱之間連接的可靠性和合理性是施工過程中應(yīng)特別注意的問題。3.2.3蓋挖逆作法2、蓋挖逆作法關(guān)鍵技術(shù)蓋挖逆作法施工所形成的結(jié)構(gòu)最大的特點(diǎn)是：其主體結(jié)構(gòu)是自上而下逆向建成的，因此與其它方法相比，蓋挖逆作法帶來了一系列特定的關(guān)鍵技術(shù)問題：

3)

差異沉降誘發(fā)內(nèi)力的問題采用蓋挖逆作法修建地下結(jié)構(gòu)，常常為了減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力、加快施工進(jìn)度、加快橫向臨時(shí)支撐周轉(zhuǎn)，而在各層底板和側(cè)墻的施工中采用沿開挖空間長(zhǎng)度方向的“抽條施工”或“倒倉(cāng)施工”法。這種施工方法雖可提高效率，但是各段結(jié)構(gòu)先后成形，會(huì)出現(xiàn)因已澆筑的結(jié)構(gòu)未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度或尚未形成完整、合理的結(jié)構(gòu)就承受較大荷載導(dǎo)致各空間段的差異沉降和所誘發(fā)的次生內(nèi)力，進(jìn)而可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)局部開裂或損壞的問題。3.2.3蓋挖逆作法2、蓋挖逆作法關(guān)鍵技術(shù)蓋挖逆作法施工所形成的結(jié)構(gòu)最大的特點(diǎn)是：其主體結(jié)構(gòu)是自上而下逆向建成的，因此與其它方法相比，蓋挖逆作法帶來了一系列特定的關(guān)鍵技術(shù)問題：

4)

結(jié)構(gòu)防水層分階段形成問題防水處理是蓋挖逆作法施工的技術(shù)難點(diǎn)：采用蓋挖逆作法施工時(shí)，若采用單層墻或復(fù)合墻，結(jié)構(gòu)的防水層往往要被圍護(hù)結(jié)構(gòu)穿透，很難做好。只有采用雙層墻，即圍護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)完全分離，無任何連結(jié)鋼筋，才能在兩者之間鋪設(shè)完整的防水層。

5)

結(jié)構(gòu)的頂板和圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部形成剛性連接，頂板上層的防水層無法繞過圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部和邊墻的防水層搭，通常只能采用外包的方式解決。

6)

在施工上一層結(jié)構(gòu)的外防水層時(shí)，必須先在該層底板外緣挖出窄槽，將向下延伸的防水卷材暫時(shí)置于窄槽內(nèi)，以便于施工下一層結(jié)構(gòu)時(shí)搭接。3.2.3蓋挖逆作法2、蓋挖逆作法關(guān)鍵技術(shù)蓋挖逆作法施工所形成的結(jié)構(gòu)最大的特點(diǎn)是：其主體結(jié)構(gòu)是自上而下逆向建成的，因此與其它方法相比，蓋挖逆作法帶來了一系列特定的關(guān)鍵技術(shù)問題：

7)除此之外，中樁的成孔和中柱的精確定位、提高頂板底部表面質(zhì)量的脫模措施、邊墻狹小空間內(nèi)鋼筋連接所用的專用設(shè)備、量測(cè)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用等等問題都是蓋挖逆作法施工特有的技術(shù)問題。蓋挖逆作法施工現(xiàn)場(chǎng)圖如圖3-11所示：3.2.3蓋挖逆作法2、蓋挖逆作法關(guān)鍵技術(shù)圖3-11蓋挖逆作法施工現(xiàn)場(chǎng)圖

(1)

蓋挖逆作法優(yōu)點(diǎn)①以剛性高的地下結(jié)構(gòu)體作為擋土支撐，自上而下的頂板、中隔板及水平支撐體系剛度大，可營(yíng)造一個(gè)相對(duì)安全的作業(yè)環(huán)境；②占地少、回填量小、可分層施工，也可分左右兩幅施工，交通導(dǎo)改靈活；③快速覆蓋、縮短中斷交通的時(shí)間；④地上地下結(jié)構(gòu)體同時(shí)施工，進(jìn)度較快，工期短；⑤設(shè)備簡(jiǎn)單、不需大型設(shè)備，操作空間大、操作環(huán)境相對(duì)較好；⑥受氣候影響小、無冬期施工要求，低噪聲、擾民少。

(2)

蓋挖逆作法缺點(diǎn)①逆打接頭施工復(fù)雜；②棄土作業(yè)有時(shí)需有特殊設(shè)備；③垂直構(gòu)件續(xù)接處理困難，特別在強(qiáng)度與止水性方面。鋼柱需插入樁基，吊放鋼柱困難；④開挖至最底部若產(chǎn)生上舉現(xiàn)象，對(duì)基樁會(huì)有不良影響；⑤適合深開挖；⑥作業(yè)環(huán)境差。3.2.3蓋挖逆作法3、蓋挖逆作法優(yōu)缺點(diǎn)蓋挖半逆作法和蓋挖順作法相似，也是在開挖地面、完成頂層板及恢復(fù)路面后，向下挖土至地下結(jié)構(gòu)底板的設(shè)計(jì)標(biāo)高，先建筑底板、再依次向上逐層建筑側(cè)墻、樓板。蓋挖半逆作法與順作法的區(qū)別在于，蓋挖順作法所完成的頂板是將來要拆除的臨時(shí)性蓋板，而不是永久結(jié)構(gòu)的頂板而蓋挖半逆作法所完成的頂板就是地下結(jié)構(gòu)的頂部結(jié)構(gòu).與逆作法的區(qū)別在于頂板完成及恢復(fù)路面后，向下挖土至設(shè)計(jì)標(biāo)高后先澆筑底板，再依次向上逐層澆筑側(cè)墻、樓板。因此，在半逆作法施工中，一般都必須設(shè)置橫撐并施加預(yù)應(yīng)力，且在地下結(jié)構(gòu)完成后就不必要再一次挖開路面。3.2.4蓋挖半逆作法1、蓋挖半逆作法概念蓋挖半逆作法吸收了蓋挖順作法和蓋挖逆作法兩者的優(yōu)點(diǎn)，可以避免進(jìn)行地面二次開挖、減少了對(duì)交通的影響除地下一層邊墻和頂板為逆作連接外，其余各層均為順向施工，減少了結(jié)構(gòu)的應(yīng)力轉(zhuǎn)換，對(duì)結(jié)構(gòu)的整體性和使用壽命有利，結(jié)構(gòu)的防水施工也變得簡(jiǎn)單可靠。蓋挖半逆作法用于結(jié)構(gòu)寬度較大、并有中間樁、柱存在的結(jié)構(gòu)時(shí)，多道橫撐和各層樓板的相互位置關(guān)系、施工交錯(cuò)處理、橫撐的穩(wěn)定性保證都是應(yīng)當(dāng)注意的問題。3.2.4蓋挖半逆作法2、蓋挖半逆作法基本施工工序此外，在施工階段，中樁和頂板中部已有力學(xué)連接，頂板邊緣與圍護(hù)結(jié)構(gòu)連為一體，但各層卻是自下而上依次建成，各層結(jié)構(gòu)重量的一部分將通過樓板傳遞到中柱上。中柱的受力變化比較復(fù)雜、結(jié)構(gòu)的總體沉降也比較復(fù)雜。設(shè)計(jì)階段全面考慮、施工階段現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)防止結(jié)構(gòu)在中柱周圍出現(xiàn)受力裂縫是十分必要的。蓋挖半逆作法施工示意圖見圖3-12：3.2.4蓋挖半逆作法2、蓋挖半逆作法基本施工工序圖3-12蓋挖半逆作法施工示意圖3.2.5蓋挖法工藝比較1、逆作法與順作法工藝比較逆作法順作法對(duì)場(chǎng)地要求施工場(chǎng)地狹小無足夠放坡條件時(shí)采用要求有足夠施工場(chǎng)地進(jìn)行放坡或錨索支護(hù)不受限的情況下采用對(duì)周圍環(huán)境影響對(duì)周邊環(huán)境影響極小無論是采用放坡開挖還是采用錨錨支護(hù)，均會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生定影響支護(hù)及支撐措施由于采用了地下樓板作為支護(hù)措施，因此減少了大量的內(nèi)支撐或其它支護(hù)措施；同時(shí)因梁板均在地模上澆筑，也減省了大量的支架。需增加支護(hù)措施和支撐措施安全性安全性較高安全性受內(nèi)支撐及錨索影響較大備注在場(chǎng)地狹小時(shí)，逆作法可最大限度地增加建筑面積2、半逆作法和順作法比較蓋挖半逆作法和蓋挖順作法相似，也是在開挖地面、完成頂層板及恢復(fù)路面后，向下挖土至地下結(jié)構(gòu)底板的設(shè)計(jì)標(biāo)高，先建筑底板、再依次向上逐層建筑側(cè)墻、樓板。但是與蓋挖順作法的區(qū)別在于，蓋挖順作法所完成的頂板是將來要拆除的臨時(shí)性蓋板，而不是永久結(jié)構(gòu)的頂板而蓋挖半逆作法所完成的頂板就是地下結(jié)構(gòu)的頂部結(jié)構(gòu)；與逆作法的區(qū)別在于頂板完成及恢復(fù)路面后，向下挖土至設(shè)計(jì)標(biāo)高后先澆筑底板，再依次向上逐層澆筑側(cè)墻、樓板。在半逆作法施工中，一般都必須設(shè)置橫撐并施加預(yù)應(yīng)力。因此，在地下結(jié)構(gòu)完成后就不必要再一次挖開路面。3.2.5蓋挖法工藝比較3.2.6蓋挖法技術(shù)優(yōu)勢(shì)綜合來看，蓋挖法相較于傳統(tǒng)的施工技術(shù)而言擁有諸多的突出優(yōu)勢(shì)，它突破了以往施工技術(shù)的局限性，使得交通工程施工技術(shù)更加系統(tǒng)、成熟。

1)

蓋挖法技術(shù)施工范圍較小且有臨時(shí)路面系統(tǒng)作為交通運(yùn)行保障。這就免除了工程施工對(duì)交通系統(tǒng)造成不利的影響。

2)

蓋挖法顯著縮短了建設(shè)周期傳統(tǒng)的車站對(duì)于前期工程要求高，在現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中，明挖車站往往占地面積大，對(duì)于建設(shè)周期而言往往花費(fèi)絕大部分時(shí)間用于推進(jìn)前期征拆工作，而蓋挖法施工可以及時(shí)恢復(fù)交通，促進(jìn)施工進(jìn)展，縮短建設(shè)周期。3.2.6蓋挖法技術(shù)優(yōu)勢(shì)

3)

蓋挖法的成本較低雖然就投資比重來說，蓋挖法與傳統(tǒng)施工技術(shù)相比，蓋挖法建安費(fèi)用高于明挖法，但是綜合考慮，由于淺埋地鐵的修筑是為了緩解人流密集區(qū)的交通壓力。這些位置往往位于一些城鎮(zhèn)景點(diǎn)或是一些名勝古跡建筑周邊。因此，傳統(tǒng)施工在施工過程中對(duì)于交通產(chǎn)生的不利影響會(huì)直接造成經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料顯示，每年有將近上億的經(jīng)濟(jì)損失的原因是景點(diǎn)周邊的交通過于堵塞帶來的。這就很好地說明了蓋挖法的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。工程量小，效率高，且不影響正常交通通行，顯然有效避兔了由于道路施工帶來的經(jīng)濟(jì)損失。

4)

目前城市管線眾多，在地下空間作業(yè)過程中，有些管線避無可避，改無可改，因此蓋挖法施工，可將需要遷改的管線改遷至提前施工完成的頂板上，對(duì)管線工作的開展提供的有利的條件。謝謝！第三章地鐵施工技術(shù)——站點(diǎn)3.3暗挖法暗挖法是指在特定條件下，不挖開地面，全部在地下進(jìn)行開挖和修筑襯砌結(jié)構(gòu)的地鐵施工方法。由于地鐵車站通常在城市中心區(qū)段修建，周邊的環(huán)境非常復(fù)雜，各種地下管線、地上（下）建（構(gòu)）筑物眾多，同時(shí)地面交通繁忙，很多情況下無法采用明挖法或蓋挖法修建地鐵，此時(shí)暗挖法施工地鐵幾乎成了唯一的選擇。暗挖法主要包括：淺埋暗挖法、盾構(gòu)法、鉆爆法、掘進(jìn)機(jī)法、頂管法、沉管法、新奧法等。其中以淺埋暗挖法和盾構(gòu)法應(yīng)用較為廣泛。本節(jié)主要介紹淺埋暗挖法，盾構(gòu)法、頂管法等將于下一章詳細(xì)介紹。3.3.1暗挖法概述淺埋暗挖法即松散地層的新奧法施工，新奧法是充分利用圍巖的自承能力和開挖面的空間約束作用，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段，對(duì)圍巖進(jìn)行加固，約束圍巖的松弛和變形，并通過對(duì)圍巖和支護(hù)的量測(cè)、監(jiān)控，指導(dǎo)地下工程的設(shè)計(jì)施工。淺埋暗挖法是針對(duì)埋置深度較淺、松散不穩(wěn)定的上層和軟弱破碎巖層施工而提出來的。它的主要施工技術(shù)特點(diǎn)為：圍巖變形波及地表、要求剛性支護(hù)或地層改良、通過試驗(yàn)段來指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工。對(duì)于城市地鐵，覆跨比H/D在0.6-1.5時(shí)為淺埋，H/D小于0.6時(shí)為超淺埋。3.3.2淺埋暗挖法概述3.3.3淺埋暗挖法施工原則淺埋暗挖法施工工藝應(yīng)貫徹的原則可以概括為18個(gè)字：管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)：

(1)

管超前指采用超前管棚或小導(dǎo)管注漿防護(hù)，實(shí)際上就是采用超前支護(hù)的各種手段，提高掌子面的穩(wěn)定性，防止圍巖松弛和坍塌。

(2)

嚴(yán)注漿指在導(dǎo)管超前支護(hù)后，立即進(jìn)行壓注水泥漿或其他化學(xué)漿液，填充圍巖空隙，使隧道周圍形成一個(gè)具有一定強(qiáng)度的殼體以增強(qiáng)圍巖的自穩(wěn)能力。

(3)

短開挖限制一次進(jìn)尺的長(zhǎng)度，減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)。3.3.3淺埋暗挖法施工原則

(4)

強(qiáng)支護(hù)指在淺埋的松軟地層中施工，初期支護(hù)必須十分牢固，具有較大的剛度，以控制開挖初期的變形。

(5)

快封閉指在臺(tái)階法施工中，如臺(tái)階過長(zhǎng)時(shí)，變形增加較快，為及時(shí)控制圍巖松弛。開挖后，必須及時(shí)封閉，提高初期支護(hù)的承載能力。

(6)

勤量測(cè)指對(duì)隧道施工過程按要求進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，掌握施工動(dòng)態(tài)，及時(shí)反饋。

(7)

高水位問題另外應(yīng)注意高水位地層結(jié)構(gòu)防水比較困難的問題。3.3.4淺埋暗挖法的分類淺埋暗挖法施工隧道時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、圍巖情況、環(huán)境要求以及施工單位的自身?xiàng)l件等，選擇適宜的開挖方法及掘進(jìn)方式。地鐵車站較多采用的開挖方法有：中洞法、側(cè)洞法、柱洞法。針對(duì)地鐵站點(diǎn)施工，以下將對(duì)柱洞法、側(cè)洞法和中洞法進(jìn)行詳細(xì)介紹。

(1)

工法概述PBA工法的物理意義是:P-樁(pile)、B-梁(beam)、A-拱(ARC)，即由邊樁、中樁(柱)、頂?shù)琢骸㈨敼肮餐瑯?gòu)成初期受力體系，承受施工過程的荷載。其主要思想是將明挖、蓋挖及分步暗挖法有機(jī)結(jié)合起來，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，在頂蓋的保護(hù)下可以逐層向下開挖土體，施作二次襯砌，可采用順作和逆作兩種方法施工，最終形成由初期支護(hù)十二次襯砌組合而成的永久承載體系。1、柱洞法（PBA法）3.3.4淺埋暗挖法的分類

(1)

工法概述當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件差、斷面特大時(shí)，一般設(shè)計(jì)成多跨結(jié)構(gòu)，跨與跨之間、有梁、柱連接。比如常見的三跨兩柱的大型地鐵站，常采用洞樁法施工。柱洞法就是先開挖導(dǎo)洞，在洞內(nèi)制作挖孔樁或鉆孔樁，梁柱完成后，再施作頂部結(jié)構(gòu)，然后在其保護(hù)下施工。該工法施工工序較多，且地下工作環(huán)境較差，但施工引起的地面沉降較易控制；多在無水、地層相對(duì)較好、周邊環(huán)境復(fù)雜的時(shí)候應(yīng)用。1、柱洞法（PBA法）3.3.4淺埋暗挖法的分類

(1)

工法概述PBA法施工順序圖見圖3-13。1、柱洞法（PBA法）3.3.4淺埋暗挖法的分類圖3-13PBA法施工順序圖

(2)

工法特點(diǎn)PBA工法的核心思想在于設(shè)法形成由側(cè)壁支撐結(jié)構(gòu)和拱部初期支護(hù)組成的整體支護(hù)體系，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的預(yù)支護(hù)和初期支護(hù)結(jié)構(gòu)，以保證在進(jìn)行洞室主體部分開挖時(shí)具有足夠的安全度，并有效地控制地層沉降。PBA工法施工車站的結(jié)構(gòu)型式為直墻多層多跨拱形結(jié)構(gòu)，采用復(fù)合襯砌支護(hù)型式。拱部初期支護(hù)為格柵+噴射混凝土結(jié)構(gòu)，利用大管棚、超前小導(dǎo)管及注漿等輔助措施對(duì)前方土體進(jìn)行預(yù)加固、支護(hù)，側(cè)墻初期支護(hù)為灌注樁，中柱多采用鋼管柱型式。隨著基坑的開挖，樁間可設(shè)薄層網(wǎng)噴混凝土，以保證樁間土體的穩(wěn)定；拱部、側(cè)墻、底板二次襯砌及中樓板均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，中樓板及底板可以為縱梁體系，亦可以采用縱橫梁、井字梁體系，中柱多采用鋼管柱型式。該工法具有以下特點(diǎn):1、柱洞法（PBA法）3.3.4淺埋暗挖法的分類

(2)

工法特點(diǎn)1)

樁、梁、拱、柱先期形成，首先形成了主受力的空間框架體系，后面的開挖都是在頂蓋的保護(hù)下進(jìn)行，支護(hù)轉(zhuǎn)換單一，不但安全，而且大大減小了對(duì)地面沉降的影響，同時(shí)節(jié)省了大量的圬工；2)

PBA工法施工靈活，施工基本不受層數(shù)、跨數(shù)的影響，底部承載結(jié)構(gòu)可根據(jù)地層條件做成底縱梁(條基)或樁基；3)

小導(dǎo)洞施工技術(shù)成熟、安全可靠，由于各導(dǎo)洞間具有一定距離，故可同步進(jìn)行導(dǎo)洞施工，施工干擾小，各導(dǎo)洞內(nèi)的柱、縱梁也可同時(shí)作業(yè)；4)

扣拱后內(nèi)部一般無需進(jìn)行地層加固等輔助措施，施工空間開闊，可采用機(jī)械開挖，作業(yè)效率高，整體施工速度快，精度高，施工中也便于地下水的處理；1、柱洞法（PBA法）3.3.4淺埋暗挖法的分類

(2)

工法特點(diǎn)5)

直墻式結(jié)構(gòu)內(nèi)有效凈空大，節(jié)省了曲墻及仰拱結(jié)構(gòu)工程投入；6)

PBA工法因需在兩側(cè)施作灌注樁而提高了造價(jià)，且在個(gè)十分狹窄的小導(dǎo)洞內(nèi)完成系列的鋼筋、立模、澆注、吊裝等操作，作業(yè)環(huán)境惡劣。PBA法也可以用鉆孔樁法施工邊樁及中柱，并可取消下導(dǎo)坑，對(duì)控制地表沉降有利，但施工設(shè)備復(fù)雜，成本高，在有的地層中（例如漂石和直徑較大的砂卵石地層）鉆孔的速度慢，如果地質(zhì)條件好邊樁可采用矩形挖孔樁底部擴(kuò)樁的辦法，取消邊樁的下導(dǎo)坑和條形基礎(chǔ)1、柱洞法（PBA法）3.3.4淺埋暗挖法的分類

(3)

PBA法施工步序1)

打設(shè)超前支護(hù)并開挖上下8個(gè)小導(dǎo)洞（圖3-14）：2)

施工下導(dǎo)洞橫通道、條形基礎(chǔ)、中間底縱梁，施作邊樁及樁頂冠梁；施工下部橫通道部分底板；邊樁外側(cè)與導(dǎo)洞間采用砼回填（圖3-15）：1、柱洞法（PBA法）3.3.4淺埋暗挖法的分類圖3-14PBA法施工步序(1)圖3-15PBA法施工步序(2)

(3)

PBA法施工步序3)

上層邊導(dǎo)洞內(nèi)架設(shè)主體側(cè)洞鋼架，下部與冠梁上預(yù)留鋼筋焊接，上部與導(dǎo)洞預(yù)埋鋼筋焊接，回填鋼架后砼；中間導(dǎo)洞施作鋼管柱、頂縱梁（圖3-16）：4)

施作主體中洞超前支護(hù)，開挖、支護(hù)并施作二襯，設(shè)置鋼拉桿（圖3-17）：1、柱洞法（PBA法）3.3.4淺埋暗挖法的分類圖3-16PBA法施工步序(3)圖3-17PBA法施工步序(4)

(3)

PBA法施工步序5)

對(duì)稱開挖并施工主體側(cè)洞初期支護(hù)（圖3-18）：6)

跳段施作防水層及二襯扣拱；邊跨二襯扣拱應(yīng)分段對(duì)稱施工（圖3-19）：1、柱洞法（PBA法）3.3.4淺埋暗挖法的分類圖3-18PBA法施工步序(5)圖3-19PBA法施工步序(6)

(3)

PBA法施工步序7)二襯扣拱達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后，向下開挖土方至站廳中板底設(shè)計(jì)標(biāo)高；施作底模，鋪設(shè)側(cè)墻防水層，澆筑站廳層中板結(jié)構(gòu)和側(cè)墻結(jié)構(gòu)（圖3-20）：8)待中板砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后，在車站中間開挖“V”型槽至底板設(shè)計(jì)標(biāo)高，鑿除下導(dǎo)洞砼；施作底縱梁中間部分車站底板（圖3-21）：1、柱洞法（PBA法）3.3.4淺埋暗挖法的分類圖3-20PBA法施工步序(7)圖3-21PBA法施工步序(8)

(3)

PBA法施工步序9)

待中跨結(jié)構(gòu)底板施工完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后，分段、跳段開挖邊跨范圍內(nèi)的土方至底板下方，施作邊跨范圍內(nèi)的墊層、防水層，施工邊跨結(jié)構(gòu)底板（圖3-22）：1、柱洞法（PBA法）3.3.4淺埋暗挖法的分類圖3-22PBA法施工步序(9)

(3)

PBA法施工步序10)

結(jié)構(gòu)底板砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后，施工剩余防水層及地下二層結(jié)構(gòu)側(cè)墻；施作內(nèi)部構(gòu)件，并拆除頂縱梁間拉桿；施工車站內(nèi)部結(jié)構(gòu)，完成土建施工（圖3-23）：1、柱洞法（PBA法）3.3.4淺埋暗挖法的分類圖3-23PBA法施工步序(10)

(4)

三層三跨結(jié)構(gòu)施工工序1)

在車站車站周邊選擇合理位置開挖臨時(shí)豎井，通過橫通道，進(jìn)入車站主體。2)

在橫通道內(nèi)進(jìn)行上層導(dǎo)洞施工，施工導(dǎo)洞拱部超前支護(hù)結(jié)構(gòu)，并注漿加固地層，邊導(dǎo)洞采用臺(tái)階法施工，中導(dǎo)洞采用CD法施工，臺(tái)階長(zhǎng)3m~5m。先開挖邊導(dǎo)洞再開挖中導(dǎo)洞。當(dāng)邊導(dǎo)洞開挖至安全距離后施工中導(dǎo)洞拱部超前支護(hù)，注漿加固中洞地層，進(jìn)行中導(dǎo)洞開挖、臨時(shí)支撐施工。3)

在導(dǎo)洞內(nèi)施工圍護(hù)樁，圍護(hù)樁施工采用人工挖孔和機(jī)械鉆孔成樁，樁基施工須跳孔施工，隔2挖1或鉆1，鉆孔完成后及時(shí)澆筑混凝土。4)

施工邊樁冠梁，架立邊導(dǎo)洞內(nèi)主拱的格柵鋼架，并按要求噴混凝土。C15混凝土回填邊導(dǎo)洞上部空間。抽出中樁內(nèi)的護(hù)壁泥漿，人工安裝鋼管柱定位器系統(tǒng)，并按照設(shè)計(jì)分節(jié)吊裝、安裝鋼管柱系統(tǒng)以及鋼管柱內(nèi)的鋼筋籠。鋪設(shè)防水層，施工頂縱梁結(jié)構(gòu)，并預(yù)留主拱二襯的鋼筋接頭。1、柱洞法（PBA法）3.3.4淺埋暗挖法的分類

(4)

三層三跨結(jié)構(gòu)施工工序5)

導(dǎo)洞之間土體超前加固，開挖主拱土體，施作初期支護(hù)。臺(tái)階法開挖扣拱土體(臺(tái)階長(zhǎng)3m-5m)，對(duì)稱施工扣拱初期支護(hù)，開挖步距同格柵間距，施工過程中不得破壞導(dǎo)洞初支結(jié)構(gòu)。初支封閉成環(huán)后，必須及時(shí)對(duì)初期支護(hù)背后進(jìn)行填充注漿，并嚴(yán)格控制初支背后注漿效果。6)

扣拱開挖完成后，沿車站縱向分段鑿除導(dǎo)洞部分初支結(jié)構(gòu)鋪設(shè)防水，澆筑主拱二襯，兩邊跨二襯同步澆筑。7)

待拱頂混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，沿車站縱向分為若干個(gè)施工段，分層開挖土體至-1層底板及中縱梁底標(biāo)高。邊開挖邊施工樁間網(wǎng)噴混凝土及切割掉挖孔護(hù)筒，分段施工-1層底板梁及底板，并施工側(cè)墻防水層、保護(hù)層及側(cè)墻。8)

待-1層混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，逆筑法分層開挖-1層、-3層土體至標(biāo)高，澆筑中板、側(cè)墻及-3層底板側(cè)墻，完成車站框架結(jié)構(gòu)施工，待盾構(gòu)過站后施作-3層內(nèi)站臺(tái)板、軌頂風(fēng)道等附屬結(jié)構(gòu)。1、柱洞法（PBA法）3.3.4淺埋暗挖法的分類

(5)

施工控制要點(diǎn)首先施工上下導(dǎo)洞，在下導(dǎo)洞內(nèi)作條形基礎(chǔ)并由上導(dǎo)洞向下開挖護(hù)壁樁孔和立柱孔，分別吊裝鋼管柱和澆注護(hù)壁樁，使之置于條形基礎(chǔ)之上，然后進(jìn)行上層開挖和初次支護(hù)，實(shí)施二次襯砌的頂梁、拱部和上部邊墻，并用地模施作中隔板，再向下完成下部開挖和襯砌。在開挖左、右洞上臺(tái)階時(shí)，為平衡中洞拱腳向左、右的推力，在兩柱頂縱梁之間設(shè)置水平拉桿。為保證中柱兩條形基礎(chǔ)的整體性，在其下導(dǎo)坑間中柱位置，每隔一柱間距橫向開挖小導(dǎo)坑先施作部分窄條底板。1、柱洞法（PBA法）3.3.4淺埋暗挖法的分類

(5)

施工控制要點(diǎn)此外，也可以用鉆孔樁法施工邊樁及中柱，并可取消下導(dǎo)坑，對(duì)控制地表沉降有利，但施工設(shè)備復(fù)雜，成本高，在有的地層中(例如漂石和直徑較大的砂卵石地層)鉆孔的速度慢，如果地質(zhì)條件好邊樁可采用矩形挖孔樁底部擴(kuò)樁的辦法，取消邊樁的下導(dǎo)坑和條形基礎(chǔ)。該法最大優(yōu)點(diǎn)是按照施工順序，可以再橫向擴(kuò)大施作更大跨度結(jié)構(gòu)，但因其在一個(gè)十分狹窄的小導(dǎo)洞內(nèi)完成一系列的鋼筋、立模、澆注、吊裝等操作，作業(yè)環(huán)境惡劣。采用PBA法地表沉降值比側(cè)洞法、中洞法小，因此適用于一拱兩柱等拱頂較平緩的斷面。

1、柱洞法（PBA法）3.3.4淺埋暗挖法的分類

(1)

工法概述中洞法施工就是先施工中洞(完成超前支護(hù)、開挖、支護(hù)，在洞內(nèi)施作梁、板、柱，以及二次襯砌)，然后再施工兩個(gè)側(cè)洞(完成超前支護(hù)、開挖，施作底板、中層板、二次襯砌，鑿掉中洞臨時(shí)支護(hù)，封閉二次襯砌)。采用中洞法施工可以有效的達(dá)到減跨的目的。中洞的施工方法一般采用CRD法。由于在中洞完成后，兩側(cè)洞對(duì)稱施工，施工順序圖見3-24。有效地解決了側(cè)壓力從中洞初期支護(hù)轉(zhuǎn)移到梁柱上時(shí)產(chǎn)生不平衡側(cè)壓力的問題，施工引起的地面沉降較易控制。該法工序單純，中洞開挖充分利用各部分盡快封閉早成環(huán)，整體環(huán)套環(huán)特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)整體性好。2、中洞法3.3.4淺埋暗挖法的分類

(1)

工法概述2、中洞法3.3.4淺埋暗挖法的分類圖3-24中洞法施工順序圖

(2)

工法特點(diǎn)1)

安全性好，在先完成中墻和第一期底板，后再進(jìn)行開挖時(shí)可將臨時(shí)支撐和拱架都支撐于坑道中墻及第一期底板上。2)

靈活性好，可因地制宜地選擇斷面形狀和尺寸。3)

可操作性強(qiáng)、機(jī)械化程度低，挖土可用人工采用簡(jiǎn)便挖掘機(jī)具。4)

出土效率高，開挖上部斷面時(shí)的大量石渣可通過上下導(dǎo)坑間一系列漏渣孔裝車后從下導(dǎo)坑運(yùn)出。5)

工序間干擾較少，完成中洞后，可左右側(cè)同時(shí)施工。6)

造價(jià)低、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。中洞法適用于土類-軟巖類的地質(zhì)條件較好且施工受地下水影響較少的工程項(xiàng)目。2、中洞法3.3.4淺埋暗挖法的分類

(3)

施工工序拱部超前支護(hù)→中墻上導(dǎo)洞開挖及臨時(shí)支撐→中墻下導(dǎo)洞開挖及臨時(shí)支撐→施作中墻鋼筋混凝土及臨時(shí)支撐→左右側(cè)斷面上臺(tái)階開挖及臨時(shí)支撐→左右側(cè)斷面下臺(tái)階開挖及臨時(shí)支撐→施作鋼筋混凝土二次襯砌。具體工序如下（圖3-25、3-26）：2、中洞法3.3.4淺埋暗挖法的分類圖3-25中洞法施工工序（1~6）圖3-26中洞法施工工序（7~11）

(3)

施工工序1)進(jìn)行中洞拱部大管棚超前支護(hù)、小導(dǎo)管注漿加固地層。2)

中洞采用CRD法，按圖中順序進(jìn)行開挖。及時(shí)封閉初期支護(hù)。3)

拆除部分豎向臨時(shí)支護(hù)，鋪設(shè)底部部分防水層，施作部分底板、底縱梁，預(yù)留鋼筋及防水板接頭。4)

恢復(fù)底部臨時(shí)豎向支撐，施作鋼管柱、中部梁及部分中層樁、鋪設(shè)拱部部分防水樁，并施作頂部梁部分拱部襯砌，預(yù)留好鋼筋及防水板接頭。5)

拆除豎向臨時(shí)支護(hù)，鋪設(shè)拱部剩余防水板，施作拱部、底板、中板剩余襯砌。6)

兩邊側(cè)拱部施作大管棚超前支護(hù)及小導(dǎo)管注漿加固地層，對(duì)稱開挖及施工回填，及時(shí)施作剩余部分支護(hù)。2、中洞法3.3.4淺埋暗挖法的分類

(3)

施工工序7)

按圖中順序?qū)ΨQ開挖兩側(cè)邊洞，及時(shí)施作封閉初期支護(hù)。8)

拆除中洞下部臨時(shí)支護(hù)，鋪設(shè)兩側(cè)邊墻底板及部分邊墻防水層，施作二次襯砌，并預(yù)留好鋼筋及防水板接頭，必要時(shí)在中隔層下加臨時(shí)支撐。9)

拆除下部臨時(shí)仰拱及中洞部分臨時(shí)支護(hù)，鋪設(shè)兩側(cè)部分邊墻防水層，施作二次襯砌，并預(yù)留好鋼筋及防水板接頭，必要時(shí)加臨時(shí)支撐。10)

拆除中部臨時(shí)仰拱及中洞部分臨時(shí)支護(hù)，鋪設(shè)兩側(cè)邊墻防水層，施作兩側(cè)邊墻底板及部分邊墻防水層，施作二次襯砌，并預(yù)留好鋼筋及防水板接頭。11)

拆除剩余臨時(shí)支護(hù)，施工邊墻部分及拱部防水層，與頂部及上部防水層連接好，施作剩余襯砌。2、中洞法3.3.4淺埋暗挖法的分類

(4)

施工控制要點(diǎn)1)

上下導(dǎo)坑距離保持為60～80m為宜。2)

要待中洞二襯結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后，才進(jìn)行兩側(cè)洞的施工。3)

隧道初期支護(hù)及二次襯砌背后均回填注漿，注漿管預(yù)埋，注漿壓力要適當(dāng)控制。4)

隧道底板的回填層混凝土與仰拱混凝土一起施工。2