深圳地铁车站盖挖顺作施工技术

1、 摘 要 文章以深圳地铁科学馆站工程为例，介绍了盖挖顺作法施工的关键技术、围护结构施工、防水、临时路面系统的施工、交通疏解以及车站主体施工工艺。关键词 地铁车站 盖挖顺作 施工工艺 1 概 述深圳地铁科学馆站位于深圳市上步路与松岭路之间，深南中路机动车道下方，全长2225 m，为10 m岛式车站，双层双跨(局部三跨)钢筋混凝土框架结构，外包宽187m，结构高度1264m，顶板埋深3137m，设有四个风道和四个出人口(图1)。 深南中路为深圳市区主干道，东西走向，道路总50m，机动车道为8车道，宽285m，道路两侧为大片绿化地和停车场，建筑物相距约100 m。在车站两侧人行道底下管线繁多，主要有

2、煤气管、通讯光缆、排水管、给水管、电视信号传递、电力线等。工程区域属海冲积平原和台地，表覆第四系全新统人工堆积层、海积冲积层及第四系中更新统残积层，下伏燕山期花岗岩。地下水按赋存介质分为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水。地下水埋深2251 m，水位变幅0510 mo车站范围无砂层，粘性土层具弱透水性。盖挖顺作法就是在不中断路面交通的道路下修建地下车站。该方法系于现有道路上，按所需宽度，由地表面完成围护结构后，施工临时路面系统；在临时路面系统的支护下，由上而下挖基坑内土石方，并加设钢支撑，直至设计标高；然后由下而上修筑车站主体框架结构和防水工程；最后，拆除临时路面系统，回填土方，恢复正式道路。 2 围

3、护结构施工及防水21 围护结构施工围护结构采用密排12 m挖孔桩，桩身相切，护壁咬合，为提高防水效果，桩间咬合处设凹槽，凹槽内钉设两道210 cm的缓膨型橡胶止水条。挖孔桩按“跳三挖一”的原则，分三个循环全面展开施工，先施工I序桩，再施工序桩，最后施工III序桩(图2)。 2.2 桩间施工防水在下I序桩的钢筋笼时，与序桩相接处绑泡沫条(210 cm)，全长设置；在下序桩的钢筋笼时，与序桩相接处绑泡沫条。围护结构与侧墙按复合墙设计，挖孔桩即是围护结构，也是主体结构的二部分，围护桩与顶、中、底板采用钢筋接驳器连结。桩墙间涂以渗透结晶型PQ200防水涂料。工程实践表明，围护桩的止水效果较好。 3 临

4、时路面系统的施工及交通疏解31 临时路面系统设计概况六四加强型军用梁在基坑上横向布置，为临时路面系统的横梁，又是基坑开挖的第一道钢支撑，间距2m，跨径20m，共计111片。每片军用梁主要由四个加强三角、三个加强弦杆、两个端弦杆、一个2m的端构架和一个15 m的端构架等组成，如图3所示。军用梁之间于两端和中部设置纵向联结系，另设置纵向斜杆联结系，以加强主梁整体稳定和沿基坑纵向的刚度。除中部纵向联结系为适应本设计而作的特别设计外，其余纵向联结构件均为军用梁系列定型产品。路面板两端搁置在军用梁上弦杆上缘上，采用U型螺栓压板联结，军用梁下弦杆端部与冠梁抵紧，如图4所示。 32 临时路面系统的施工及交通

5、疏解为确保深南中路不少于7车道行车，而且车流 要顺直、畅通，人流要合理、有序，经过多次现场办公，认真分析讨论，并经深圳市交管部门的批准，确定分四步围挡进行疏解。第一次围挡，占用南侧两车道，其余六车道和北侧人行道拓宽425 m增加一个机动车道，保证有七个车道。施作南侧人工挖孔桩、桩顶冠梁及南侧风道、出人口临时路面系统(图5)。第二次围挡，占用北侧两车道，其余六车道和南侧人行道拓宽425 m增加一个机动车道，保证有七个车道。施作北侧人工挖孔桩、桩顶冠梁及北侧风道、出人口临时路面系统(图6)。 第三次围挡，施工占用北侧维护桩以南深南大道中部115 m范围，北侧保证两车道，南侧保证五车道，拼装北侧军用

6、梁，并施作两端相应的挖孔桩及冠梁(图7)。 第四次围挡，施工占用南侧维护桩以北深南大道中部115 m范围，南侧保证两车道，北侧保证五车道，拼装南侧军用梁，并施作两端相应的挖孔桩及冠梁(图8)。 4 车站主体施工41 土方施工及钢支撑安装车站基坑东西长2225m，南北宽187m，开挖深度168 m，土方总量87万m3，开挖分三个阶段进行。第一阶段，地面以下2m范围，与军用梁安装同步进行，为明挖部分，采用挖掘机开挖，并在坑内沿纵向布置八口降水井进行降水，井深20m。第二阶段，地面以下29m范围，为盖挖部分，由车站两端向车站中心分两层采用挖掘机开挖。南侧3、4风道作为主要出土口，从地面修建25斜坡道

7、，汽车进入地面下9m(中板标高)，由路面进行运土(图9)。 第三阶段，地面以下9168m范围，为盖挖部分。利用第二阶段的路面运土，开挖由车站中心向车站两端分两层采用挖掘机开挖，人工检底，机械由下向上倒土。为保证施工安全和基坑稳定，第二道钢支撑(中板顶以上1 m处)随土方开挖跟进安装，土方开挖与钢支撑水平安装距离不得大于3 m(图10)。 42 主体框架结构施工车站主体为双层双跨(局部三跨)钢筋混凝土框架结构，东西长2225 m，没有设置沉降缝，其分段长度按照避开预留孑L洞和结构立柱、且纵向梁弯距最小(即在两纵向梁的四分之一处)的原则，将车站主体结构分为20个施工段，最长146 m，最短8 m，

8、平均长度11 m。车站主体结构施工从车站中间向车站两端分两个工作面形成流水化作业，依序由下而上施工底板马站台层侧墙及立柱马中板马站厅层侧墙及立柱马顶板。 43 施工监测车站施工过程中，对地表沉降、基坑内外侧土压力、基坑内外侧孑L隙水压力、桩体水平位移、桩体钢筋应力、钢支撑轴力、军用梁杆件的受力情况及地下水变化等进行了监控量测。通过监控量测对周边建筑物进行监控，判断车站围护结构的稳定性，监控临时路面系统的稳定和安全。 5 恢复正式路面及交通疏解主体结构施工完成后，施作顶板防水层，搭设临时支墩。分四次围挡及交通疏解，顺序与修建临时路面系统时相反，前两次是拆除军用梁、车站主体结构顶板的土方回填及中间恢复部分正式的道路；后两次是拆除风道及出人口的临时路面系统、土方回填及恢复其余部分正式道路。 6 结论及建议(1)深圳地铁科学馆站是我国首例采用盖挖顺作法施工的工程，2001年7月17日第一次围挡，2003年1月18日主体结构封顶，施工期间没有影响路面交通，工程质量优良，受到了各方面的好评，标志着我国地铁车站施工又创造了一个简单快速、安全的施工方法。(2)军用梁作为临时路面系统的钢横梁及基坑开挖的第一道钢支撑在深圳地铁科学馆站的成功应用，给地铁车站采用盖挖顺作法施工创造了很好的前景，使得盖挖顺作法施工技术