摘 要:地鐵車站的施工方法的選擇需要考慮社會(huì),環(huán)境,經(jīng)濟(jì),社會(huì)影響等多方面的問題,經(jīng)全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后進(jìn)行選擇。本文介紹了我國(guó)地鐵車站施工幾種常用的施工方法,通過對(duì)城市地鐵車站設(shè)計(jì)施工方法研究探討,提供了不同條件下施工方法的設(shè)計(jì)選擇,為我國(guó)各大城市在設(shè)計(jì)地鐵車站時(shí)選擇合理的施工方案提供參考。
關(guān)鍵詞:城市地鐵;地鐵車站;施工方法;選擇
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快,許多城市面臨著日益嚴(yán)重的空間擁擠、交通阻塞等問題,嚴(yán)重制約了城市發(fā)展,許多大城市都開始限制汽車使用,大力發(fā)展公眾交通設(shè)施。地鐵因其高效、節(jié)能、快速、安全、空間利用率高等優(yōu)點(diǎn)成為各大城市解決交通問題的工具。可以預(yù)見,未來城市的發(fā)展離不開地鐵的發(fā)展,然而由于地鐵的施工建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的地下工程,工程位置一般位于城市的中心區(qū)域,故其施工方法技術(shù)受到諸多因素影響,如既有建(構(gòu))筑物、環(huán)境保護(hù)、當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)、建設(shè)成本等。因此,地鐵施工需要因地制宜地合理對(duì)比選擇施工方法技術(shù)。
一、影響地鐵車站施工方法選擇的因素分析
地鐵車站設(shè)計(jì)施工的方法不僅要滿足地鐵工程本身的使用功能要求以及合理開發(fā)利用地上、地下有效空間,而且要考慮由于施工給周圍環(huán)境帶來的不良影響。很多城市的地鐵站建設(shè)在該城市的經(jīng)濟(jì)交通的中心,所以在車站建設(shè)的施工方法的選擇時(shí),主要受到兩方面的影響。一是受到技術(shù)經(jīng)濟(jì)的因素的影響。車站施工方法的選擇會(huì)工程的自然環(huán)境,地形特征,水文地質(zhì)及工程的難度等因素都會(huì)受到影響。二是受到社會(huì)因素的影響。車站施工的過程中,都會(huì)對(duì)于社會(huì)環(huán)境造成影響。例如會(huì)影響到周圍的安全,對(duì)交通和商業(yè)以及資源的利用也有一定的關(guān)系,對(duì)于周圍的居民來說會(huì)影響他們的生活質(zhì)量,對(duì)環(huán)境造成污染等。
二、地鐵車站幾種常用施工方法的介紹
1.明挖法
明挖法是先從地表面向下開挖土方至設(shè)計(jì)高程,然后由下而上地施工主體結(jié)構(gòu)及其防水措施,最后回填并恢復(fù)路面。明挖法是一種造價(jià)經(jīng)濟(jì)、施工快捷的施工方法。優(yōu)點(diǎn)是適合多種不同類別的地質(zhì)條件。可以有效的減少線路的埋深,施工工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、施工安全、工期短、施工質(zhì)量易保證、綜合造價(jià)低。其適用條件為在基坑開挖范圍內(nèi)無重要的市政管線或市政管線可以臨時(shí)改移;城市道路交通流量不大或當(dāng)需要封閉道路交通時(shí)有臨時(shí)改道條件。
2.淺埋暗挖法
當(dāng)?shù)罔F車站處于繁忙交通地段,車站施工不允許封閉路面交通、且站位埋深較大,可采用淺埋暗挖法施工。利用暗挖法進(jìn)行地鐵車站的施工,對(duì)路面交通的干擾小,不需要像明挖法施工車站那樣占用很大的施工場(chǎng)地,因此地面拆遷量也少,也可以節(jié)省不少拆遷成本。但它的不足之處在于:一是在地下水位較高的軟弱土層中不考慮采用暗挖法施工。二是暗挖地鐵車站埋深淺、結(jié)構(gòu)斷面大時(shí),其頂部土體的成拱能力、自穩(wěn)能力差,開挖前需進(jìn)行預(yù)加固。由于施工工序復(fù)雜,結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換次數(shù)多,對(duì)土體擾動(dòng)大,計(jì)算模型難于正確反映實(shí)際受力情況,因此施工時(shí)必須采取一系列的輔助措施確保施工安全及周圍環(huán)境的安全。三是暗挖車站的造價(jià)高,投資控制難度大。由于施工難度較大,車站在施工過程需要對(duì)土體進(jìn)行預(yù)加固、預(yù)支護(hù)等各種輔助措施才能進(jìn)行施工。
3.蓋挖法
蓋挖法是利用圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐體系,在較繁忙交通路段利用結(jié)構(gòu)頂板或臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)施維持路面交通,在其下進(jìn)行車站施工工法。在路面交通不能長(zhǎng)期中斷的道路下修建地鐵時(shí),可采用蓋挖法。按結(jié)構(gòu)施工的順序分蓋挖逆作法和蓋挖順作法兩種。蓋挖逆作法一般都是對(duì)交通作短暫封鎖,一年左右,將結(jié)構(gòu)頂板施工結(jié)束,恢復(fù)道路交通,利用豎井作出人口進(jìn)行內(nèi)部暗挖逆筑。蓋挖順作法一般是利用臨時(shí)性設(shè)施(如鋼結(jié)構(gòu))作輔助措施維持道路通行,在夜間將道路封鎖,掀開蓋板進(jìn)行基坑土方開挖或結(jié)構(gòu)施工。蓋挖逆作法具有占用場(chǎng)地時(shí)間短,對(duì)地面干擾小和施工安全等優(yōu)點(diǎn),適用于車站上面有高層建筑、埋深較大的地鐵車站。蓋挖順作法同樣具有蓋挖逆作法的優(yōu)缺點(diǎn),只是適用于市區(qū)淺埋地鐵車站。
4.預(yù)制裝配式
預(yù)支裝配式修建車站是一種新工法,這種工法是在工廠先預(yù)制好車站主體結(jié)構(gòu),然后將這些預(yù)制好的混凝土塊預(yù)制構(gòu)件運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng),然后將預(yù)制構(gòu)件像搭積木一樣一塊塊地搭起來,然后再進(jìn)行連接、加固,這樣一個(gè)車站就建好了。與傳統(tǒng)的施工方法相比,預(yù)制裝配式這種施工方法可以極大地縮短施工工期,1年即可完成,與傳統(tǒng)的施工方法相比,可以提前一年完成,這對(duì)于冬季天寒地凍的地區(qū)來說,大大加快了地鐵的施工進(jìn)度,提高了工作效率,大大降低了工程的造價(jià)。
三、長(zhǎng)春地鐵車站施工方法的選擇
長(zhǎng)春地鐵結(jié)合工程實(shí)際情況,采取不同的施工方法進(jìn)行施工,不僅提高了施工速度,還減少了對(duì)周圍環(huán)境的影響。長(zhǎng)春市地鐵1號(hào)線一期工程線路總長(zhǎng)18.5公里,均為地下車站,平均站距約1.255公里,全線共設(shè)15座車站,其中北環(huán)城路站、慶豐路站、一匡街站、北廣場(chǎng)站、衛(wèi)星廣場(chǎng)站、南三環(huán)站、紅咀子站等7個(gè)車站為明挖法施工。北京大街站、人民廣場(chǎng)站、解放大路站、自由大路站、南湖大路站等5個(gè)車站為暗挖法施工。繁榮路站為蓋挖法施工。長(zhǎng)春站與長(zhǎng)春站綜合換乘中心南廣場(chǎng)工程合建,采用暗挖法與蓋挖法相結(jié)合的方法。長(zhǎng)春市地鐵2號(hào)線全長(zhǎng)20.5公里,全線共設(shè)車站19座,全部為地下車站。全線有15個(gè)車站為明挖法車站,5座車站為預(yù)制裝配式車站,分別是袁家店站、西湖站、西興站、西環(huán)城路站、建設(shè)街站5座車站,這是全國(guó)首次將裝配式工法運(yùn)用到地鐵車站主體施工當(dāng)中;3個(gè)車站為暗挖法施工;1個(gè)車站為蓋挖法施工。
四、結(jié)語(yǔ)
在地鐵車站施工方法的選擇上應(yīng)根據(jù)具體地質(zhì)情況、工作環(huán)境的要求,在綜合考慮安全、工期和經(jīng)濟(jì)成本的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化選擇。在進(jìn)行地鐵車站設(shè)計(jì)時(shí),地鐵車站施工方法選擇應(yīng)考慮工程水文地質(zhì)、總體規(guī)劃要求、環(huán)境條件和道路交通狀況,從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、工期、使用效果作綜合比較。在進(jìn)行地鐵車站施工方案和方法的選擇時(shí),要通過優(yōu)化設(shè)計(jì)方案和施工方案,多方案比較、衡量其經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、可行性,選取適合工程需求的工法,并確保了施工期間的安全性、縮短工期、節(jié)約投資、取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和綜合社會(huì)效益。
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作者簡(jiǎn)介:王伯冠(1989-),男,吉林松原人,助理工程師,從事城市軌道交通建設(shè)管理工作。endprint