洞桩法施工地铁车站技术在沈阳地铁的应用

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1、洞桩法施工地铁车站技术在沈阳地铁的应用随着地铁施工技术的不断进步，地下工程界不断创新，提出了许多新的施工方法，其中浅埋暗挖洞桩法就是很有代表性的一种。本文对洞桩法原理、流程进行了简要的介绍，并以沈阳地铁中街站施工工艺为基础，阐述洞桩法施工工艺过程及技术要点。关键词：地铁车站浅埋暗挖洞桩法1.洞桩法概述　　随着我国城市轨道交通事业的蓬勃发展，地下铁道建设进入了空前繁荣的时期。修建地铁车站的方法主要有明挖法、盖挖法、暗挖法及盾构法等，在沈阳地铁二号线与韩国合作尝试了新型管幕法等新型施工法。洞桩法（PBA

2、）是暗挖法的一种，在众多的暗挖工法中独树一帜，以其工法的特殊优势，为人们所关注并采用。　　洞桩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，其核心思想是在施工过程中，首先开挖小导洞并在导洞里面施做钻孔桩，施工两排桩之间的拱顶结构，然后在拱顶和排桩的保护下进行洞室开挖的施工模式。即地面不具备施工基坑围护结构条件时，先施工小导洞，然后在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(PBA即Pile、Beam、Arc三个英

3、文单词的首位字母组合)，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(必要时设预加力横向支撑)，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。地铁建设均在较大规模的城市，其施工方法自然而然地受到地面建筑物、城市交通、道路、环境保护、水文地质、施工机具、资金条件等因素的影响，此时采用洞桩法施工的优点也就随之而显：首先对城市地面交通影响小施工占地小；其次沉降易于控制，保证了附近建筑物的安全；再次降低了施工风险，保证了施工作业安全。当然该工法缺点也

4、是有的，主要表现为工序繁琐，施工组织难度很大，单位延米造价比较高，施工空间十分狭小，可以借鉴的经验比较少，在施工过程中需要不断改善工序和施工工艺。洞桩法的采用与推广并不是偶然的，而是与其具有的工程安全性、施工可靠性、工期可控性分不开的。本文以沈阳地铁中街站洞桩法施工工艺为基础，注重阐述洞桩法施工地铁车站技术。　　2.沈阳地铁中街站总体施工方案　　沈阳地铁中街站为岛式地下车站，主体结构为双层双跨，全长233.7m，车站顶拱覆土8.56m，底板埋深26.49m。车站地处繁华商业街，周边高层建筑物众多，地

5、下管线众多，周边地理环境复杂。车站上覆地层滞留水较大，多处地层地质为非原状土。如果不能有效控制沉降将威胁到周边建筑物、地下管线和施工安全，是沈阳地铁一号线施工难度最大的车站工程之一。中街车站结构断面示意图经过专家论证，中街站采用洞桩法开挖，主体二衬混凝土结构采用逆作法施工，总体方案如下：第一步：先开挖下导洞后开挖上导洞，先开挖边导洞后开挖中间导洞，导洞间施工前后拉开距离，避免群洞效应。充分利用先开挖的导洞了解地质情况。第二步：小导洞初支完成后，由内向外倒退着打钻孔桩，钻孔桩应跳做。底导洞内同时施工底

6、纵梁。第三步：中导洞中人工挖孔，施工钢管柱及顶纵梁。边导洞内施工桩顶冠梁及主体拱部格栅钢架拱脚。第四步：立模回填导洞内拱架及其背后空隙。第五步：主体断面拱部超前小导管注浆加固地层，分两部（扣拱2、扣拱3）开挖上部土体至第一开挖面，架设拱部格栅钢架，施作初期支护。第六步：待主拱初支达到设计强度后，拆除临时竖撑，拆除永久结构断面范围内导洞格栅钢架，导洞格栅纵向拆除长度应根据监控量测严格控制，不应大于6米。铺设拱部防水层，浇筑拱部二衬。第七步：向下开挖土体至中板下一定距离，铺设边墙防水层，及时施工站厅板及

7、边墙，站厅层封闭成环，预留边墙钢筋。第八步：向下开挖土体到钢管撑下0.5米标高，拆除下导洞拱部支护，桩间喷射50mm厚C20混凝土找平，必要时桩背后注浆加固，架设腰梁及钢管撑。第九步：继续开挖土体到基底标高，桩间喷射混凝土，施作底板垫层、防水层。浇筑底板及部分边墙。第十步：待底板达到一定强度，跳拆钢管撑，铺设侧墙防水层，浇筑侧墙混凝土与上层边墙相接，结构封闭。施作车站内部结构，车站土建施工完成。　　3总体施工控制要点　　（1）要暗挖作业要保证无水施工，对于上层滞水要尽可能不破坏隔水层，如有渗流应采取

8、措施封堵或疏干。　　（2）导洞开挖要合理确定导洞间的开挖顺序,按先下后上,先边后中的顺序，相邻导洞前后开挖面错开距离不宜小于15米。开挖过程遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”十八字法则。　　（3）导洞内钻孔桩施工由于在导洞内进行钻孔灌注桩作业空间小,使泥浆处理、下钢筋笼、灌筑水下混凝土都较困难,且质量控制难度较大。因此需根据洞内作业空间和地质情况定制或改进钻机，严格控制护壁泥浆的质量，提高成孔效率和质量。为防止对临近已成孔的扰动，采用由内向外的跳孔