李艷麗

摘 要 在日本、新加坡以及歐洲一些國(guó)家早已成功地采用鋪蓋法修建地鐵車站。本文在此介紹了鋪蓋法的基本結(jié)構(gòu)形式、地下管線處理保護(hù)以及該方法的設(shè)計(jì)原則和施工工序。該法的推廣將會(huì)解決交通、環(huán)境問(wèn)題，降低工程成本、提高施工速度。在國(guó)內(nèi)研制鋪蓋板標(biāo)準(zhǔn)化施工是今后的工作重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 鋪蓋法 標(biāo)準(zhǔn)化 支撐體系 管線懸吊 地鐵車站

一、國(guó)內(nèi)外修建地鐵車站技術(shù)現(xiàn)狀

從目前來(lái)看，我國(guó)地鐵車站的修建多采用明挖法、淺埋暗挖法、蓋挖法等施工技術(shù)。由于許多地鐵車站位于城區(qū)繁華地帶，使得明挖法施工受到一定的限制。淺埋暗挖法的施工除通向地面的豎井外其余部分均在地下進(jìn)行，對(duì)周邊環(huán)境影響最小，但對(duì)覆蓋土層厚度要求較嚴(yán)，覆蓋土層厚度小于6 m，圍巖條件差，開(kāi)挖難以形成自然拱，在大斷面超前支護(hù)難以成型時(shí)，按現(xiàn)有施工技術(shù)條件，難以滿足其要求，而且淺埋暗挖施工方法的施工工期長(zhǎng)、造價(jià)高、施工難度和風(fēng)險(xiǎn)也較大。蓋挖法施工對(duì)市政交通及商業(yè)的影響可以有很大程度的降低，且造價(jià)適中，具有明挖法和暗挖法施工的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了前兩種施工工藝的缺點(diǎn)。但是，在采用蓋挖法施工時(shí)，因無(wú)標(biāo)準(zhǔn)的臨時(shí)路面鋪蓋結(jié)構(gòu)，常以軍用梁和臨時(shí)鋼板代替。如果施工單位沒(méi)有軍用梁，則需專門制作，這些臨時(shí)支撐的制造及使用很不規(guī)范，而且設(shè)計(jì)技術(shù)方法以及支撐結(jié)構(gòu)形式有許多不合理之處，浪費(fèi)了大量的材料，同時(shí)也增加了施工費(fèi)用。如果使用標(biāo)準(zhǔn)化鋪蓋法不僅解決了明挖法和傳統(tǒng)的蓋挖法在地鐵車站施工帶來(lái)的交通和環(huán)境問(wèn)題，而且也使鋪蓋板等臨時(shí)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，降低施工造價(jià)，可以帶動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化地鐵車站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建筑布置設(shè)計(jì)以及地鐵車站安全施工技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)可以解決地下管線的標(biāo)準(zhǔn)化臨時(shí)保護(hù)等問(wèn)題。

鋪蓋法，以其對(duì)交通影響小的特點(diǎn)，在日本、新加坡等地早已得到了廣泛應(yīng)用，特別是在日本修建地鐵車站工程中多采用鋪蓋法，幾乎占全部地鐵車站的80%，只有20%為盾構(gòu)法、明挖法或暗挖法施工。目前雖然已有很多城市在地鐵建設(shè)中也采取了鋪蓋法施工工法，但都還停留在臨時(shí)鋪蓋的觀念上。從我們正在施工的西安地鐵來(lái)說(shuō)，每個(gè)蓋挖法車站都是各自制作各自的蓋板，車站回填后蓋板就成為廢品，還要進(jìn)行破碎、外運(yùn)棄置，這樣的話不僅勞民傷財(cái)，還延長(zhǎng)了施工工期。如果能將每個(gè)車站的鋪蓋系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)、并形成標(biāo)準(zhǔn)蓋板，不僅省去了蓋板破碎時(shí)間和再次預(yù)制蓋板的時(shí)間，更大程度上是能將資源有效地再次利用，為地鐵建設(shè)節(jié)約工期、節(jié)約成本。因此，結(jié)合我國(guó)地質(zhì)條件、交通狀況，廣泛推廣鋪蓋法，并使之進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)城市地鐵車站建設(shè)來(lái)說(shuō)是十分必要和迫切的。

二、鋪蓋法基本結(jié)構(gòu)形式及組成構(gòu)件

鋪蓋法的基本組成構(gòu)件主要包括：鋪蓋板、鋪蓋支撐體系，其中鋪蓋支撐整體系包括：鋪蓋板支撐梁、梁支撐、承載樁（包括主樁和中間樁）、水平支撐（包括橫撐、縱撐和水平連接梁）和斜撐等。鋪蓋板作為地上構(gòu)件，用于鋪設(shè)路面（臨時(shí)路面）。鋪蓋支撐梁體系作為地下構(gòu)件，其中鋪蓋板支撐梁除了用于支撐鋪蓋板外，還可用于地下管線懸吊；梁支撐和主樁除了用做支撐結(jié)構(gòu)外，還可用作圍護(hù)擋土結(jié)構(gòu)。

三、地下埋設(shè)物（管線）的處理及保護(hù)方法

地下埋設(shè)物保護(hù)，因其狀況及種類的不同而不同。一般以懸吊保護(hù)為主，懸吊保護(hù)的方法也以埋設(shè)物的種類不同而不同，應(yīng)按埋設(shè)物管理者所定的基準(zhǔn)進(jìn)行保護(hù)，為了確定適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)和復(fù)舊方法，必須充分了解開(kāi)挖范圍，并對(duì)埋設(shè)物的種類、深度、構(gòu)造尺寸、老朽程度、材質(zhì)等進(jìn)行充分的調(diào)查，一般包括如下方法：鋪蓋板支撐梁懸吊保護(hù)法、專用梁懸吊保護(hù)法、臨時(shí)支撐保護(hù)法，分段開(kāi)挖保護(hù)法，變更管線材質(zhì)和位置保護(hù)法，臨時(shí)移設(shè)法和移設(shè)、撤去法等。

四、鋪蓋法設(shè)計(jì)原則

1.標(biāo)準(zhǔn)化鋪蓋板的基本要求。各種交通量情況下能正常使用；耐久性好，可長(zhǎng)時(shí)間使用；表面抗滑能力強(qiáng)，不影響汽車行駛及停止；抗沖擊能力強(qiáng)，能充分抵抗施工及材料搬運(yùn)時(shí)的沖擊；重量盡可能輕；安裝方便、簡(jiǎn)單、牢靠、使用期間檢查方便；車輛在鋪蓋板上行駛時(shí)不產(chǎn)生額外噪聲；通用性和兼容性好，各種普蓋板可以并用；材質(zhì)均勻，成型誤差小，不給車輛及步行者以不安全感覺(jué)；安全性高，鋪蓋板即使發(fā)生破損，也絕不可能發(fā)生事故。

2.支撐體系。（1）縱撐的設(shè)計(jì)。必須具有能把擋土墻傳來(lái)的荷載均勻地傳遞給橫撐所具備的剛度和密接性；各段的縱撐所用荷載必須是開(kāi)挖以及構(gòu)筑本體階段最不利的荷載；設(shè)計(jì)縱撐時(shí)，應(yīng)以橫撐所在位置為支點(diǎn)，按簡(jiǎn)支梁設(shè)計(jì)計(jì)算；縱撐垂直間距的確定，應(yīng)考慮荷載的大小、擋土墻的強(qiáng)度和剛度以及施工的方便性等因素。（2）橫撐。要求必須具有軸力的作用下不發(fā)生失穩(wěn)破壞的截面形式和剛度，當(dāng)橫撐長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，必須用中間樁或補(bǔ)鋼材補(bǔ)強(qiáng)措施；原則上在橫撐上不可有其他荷載作用，如因特殊原因需要加載時(shí)，必須以軸力和彎矩進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算；原則上橫撐不設(shè)連接，如因特殊原因需要設(shè)置時(shí)，必須進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，以確保滿足強(qiáng)度要求；橫撐和縱撐的連接部位，必須是不產(chǎn)生松動(dòng)的構(gòu)造。（3）斜撐和腳撐。必須能夠保證傳遞荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)造；必須是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，并按單純受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)。（4）中間樁。中間樁必須能夠承擔(dān)路面荷載、鋪蓋板及其支撐梁以及懸吊梁和被懸吊埋設(shè)的荷載；中間樁宜采用斜撐加強(qiáng)縱向剛度，斜撐必須在與其他構(gòu)件接觸的部位緊密連接。

五、鋪蓋法修建地鐵車站施工步序

1.鋪蓋體系的鋪設(shè)。原路面的破除及淺部開(kāi)挖。破除原路面的施工開(kāi)始前，應(yīng)充分考慮對(duì)施工環(huán)境及地下管線的影響，施工的范圍必須考慮交通量及施工時(shí)間；鋪蓋板支撐梁的架設(shè)。鋪蓋板支撐梁應(yīng)按鋪蓋板的尺寸及梁支撐所確定的間隔架設(shè)；鋪蓋板的架設(shè)。施工前應(yīng)再次檢查鋪蓋板表面，鋪設(shè)時(shí)必須確保鋪蓋板與鋪蓋板支撐梁搭接良好平滑；鋪蓋板的維持管理。必須經(jīng)常檢查鋪蓋板及其連接部位，確保安全和不影響交通。如發(fā)現(xiàn)有異常，必須進(jìn)行修補(bǔ)或更換。

2.下部臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)施工。（1）縱撐?？v撐必須與擋土墻緊密貼緊，以保證其能均勻地傳遞土水壓力。（2）橫撐。在相應(yīng)開(kāi)挖施工結(jié)束后應(yīng)迅速施工橫撐，并保證使之盡可能與縱撐成直角架設(shè)。（3）檢查。隨著開(kāi)挖深度的增大，水土壓力增加，橫撐及縱撐有可能產(chǎn)生局部屈曲現(xiàn)象，應(yīng)特別注意橫撐和縱撐結(jié)合部的日常檢查。同時(shí)，角部是擋土支撐結(jié)構(gòu)的弱點(diǎn)，也應(yīng)給予充分的注意。

3.撤去鋪蓋板及恢復(fù)路面。回填結(jié)束、確認(rèn)對(duì)路面的暫時(shí)恢復(fù)作業(yè)沒(méi)有影響后，撤去鋪蓋板，施工時(shí)應(yīng)注意不要損傷地上構(gòu)件及地下埋設(shè)物；恢復(fù)路面、恢復(fù)路面應(yīng)制定分布施工計(jì)劃，所用的材料及構(gòu)造，必須按道路管理部門要求執(zhí)行。

4.撤去中間樁。中間樁應(yīng)在本體完成后，在確定的位置切斷，切斷后應(yīng)迅速撤去。同時(shí)應(yīng)注意中間樁切斷處，是防水的薄弱部分，應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施。

六、結(jié)束語(yǔ)

推廣鋪蓋法的技術(shù)方案優(yōu)勢(shì)如下：首先，能解決明挖法施工地鐵車站過(guò)程中的交通、環(huán)境等問(wèn)題。其次，可使鋪蓋板及臨時(shí)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，降低施工造價(jià)，而且可以帶動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化的地鐵車站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑布置設(shè)計(jì)以及地鐵車站安全施工技術(shù)發(fā)展。最后，預(yù)制蓋板鋪蓋體系采用懸吊保護(hù)的方法進(jìn)行保護(hù)，能夠減少地鐵車站施工中必須要進(jìn)行管線移設(shè)而造成的施工周期長(zhǎng)和工程造價(jià)高等問(wèn)題，從而加快地鐵施工進(jìn)度。

鋪蓋法的研究是一個(gè)涉及公路、城市橋梁、結(jié)構(gòu)工程、鋼結(jié)構(gòu)、材料、地下工程等多個(gè)土木工程專業(yè)方向的綜合交叉課題。關(guān)于鋪蓋板的表面抗滑和耐磨性能、支撐體系的選型、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、構(gòu)件細(xì)部處理手段等的改善需在實(shí)踐的前提下進(jìn)行深入研究。

結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，參考我國(guó)現(xiàn)有的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，自主設(shè)計(jì)研制鋪蓋板以及制定符合我國(guó)規(guī)范要求的設(shè)計(jì)施工標(biāo)準(zhǔn)，將成為該工法在我國(guó)推廣過(guò)程中研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

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