尤智軒 鐘春玲

[摘要]本文以四川省成都市地鐵6號(hào)線(xiàn)工程項(xiàng)目為研究對(duì)象，分析城市軌道交通工程地鐵半蓋挖法車(chē)站臨時(shí)立柱的施工方案，并對(duì)比分析其可行性，為相關(guān)工作的開(kāi)展提供借鑒。在這一過(guò)程中，筆者結(jié)合了類(lèi)似工程施工相關(guān)方法的經(jīng)驗(yàn)以及理論知識(shí)，注重研究的實(shí)效性和前瞻性，助力于半蓋挖法施工技術(shù)水平的提升，促進(jìn)我國(guó)城市交通軌道工程快速發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]城市軌道交通工程；半蓋挖法；臨時(shí)立柱；可行性文章編號(hào)：2095 - 4085（ 2018） 01 - 0081 - 02

本文在研究過(guò)程中，對(duì)于半蓋挖法臨時(shí)立柱施工方案的可行性分析，主要的標(biāo)準(zhǔn)是該方法下工程的質(zhì)量、進(jìn)度、安全以及成本方面的相關(guān)情況，為了增強(qiáng)研究的價(jià)值性，對(duì)于地鐵車(chē)站半蓋開(kāi)挖法進(jìn)行了深度解讀，了解其施工要點(diǎn)，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，進(jìn)行研究資料的搜集和整理，然后做出對(duì)比分析。除此體外，對(duì)于分析結(jié)果進(jìn)行思考，為相關(guān)技術(shù)的使用及優(yōu)化提供建議。

1 半蓋挖法臨時(shí)立柱實(shí)施方案可行性研究要點(diǎn)

第一，詳細(xì)對(duì)半蓋挖法施工下格構(gòu)柱的穩(wěn)定性方面進(jìn)行分析，科學(xué)測(cè)定合分析在格構(gòu)柱處于偏心受壓情況狀態(tài)下的承載力大小，除此以外，還要對(duì)差異沉降所造成的影響進(jìn)行確定。對(duì)于立柱最大允許隆起值的確定要使用反推法，主要的依據(jù)是支撐所受極限彎矩情況。在整個(gè)過(guò)程中，對(duì)于測(cè)算方面的技術(shù)要求較高，必須保證儀器的精密度和操作的規(guī)范性[1]。第二，進(jìn)行實(shí)例分析和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中，需要合理分析成都市地鐵車(chē)站半蓋挖基坑的特點(diǎn)，可以使用有限元模擬的模式，來(lái)增強(qiáng)研究的相似度，與此同時(shí)，對(duì)于斷面的選擇要具有代表性，得出基坑寬度變化坑底隆起變形的規(guī)律，作為對(duì)比分析時(shí)的依據(jù)。除此以外，對(duì)于處于樁基存在狀態(tài)下，臨時(shí)路面板所發(fā)生的變形要進(jìn)行檢測(cè)，與實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)之間對(duì)比，作為其變化情況的確認(rèn)依據(jù)。第三，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)段的整個(gè)施工過(guò)程的模擬方法主要使用的是三維有限元法，目的是為了對(duì)基坑開(kāi)挖過(guò)程中樁基受力和變形方面的情況進(jìn)行總結(jié)，分析相關(guān)的影響因素，并對(duì)樁長(zhǎng)度、樁徑尺度和樁間距離的情況精準(zhǔn)測(cè)算，然后分析其對(duì)臨時(shí)路橋體系所產(chǎn)生的影響。在這一過(guò)程中，要通過(guò)改變其中的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行變化情況的總結(jié)，得出基坑開(kāi)挖樁體內(nèi)力和位移變化規(guī)律，可以作為類(lèi)似工程開(kāi)展的參考[2]。第四，對(duì)于半蓋挖法施工下的地連墻變形規(guī)律進(jìn)行概括，記錄地表沉降情況、工程中臨時(shí)路面板隆起程度伴隨著開(kāi)挖工作的進(jìn)行所發(fā)生的變化、支撐軸力在不同時(shí)間下的變化等相關(guān)信息，得出實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，對(duì)半蓋挖法施工期間的變形特征進(jìn)行總結(jié)。為后續(xù)該方法的使用提供借鑒。

2 案例工程半蓋挖法臨時(shí)立柱實(shí)施方案的可行性對(duì)比分析

2.1 作用效果分析

在使用半蓋挖法之前需要對(duì)工程實(shí)際情況以及半蓋挖法的工藝進(jìn)行深度解讀，提高可行性評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確度。本工程在使用半蓋挖法的過(guò)程中，必須要保證半蓋部分結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，頂板要牢固可靠，采取的主要解決措施是在下方設(shè)置支撐，支撐為立柱形式，數(shù)量為兩道，對(duì)于混凝土立柱縱向之間的距離要進(jìn)行控制，通常情況下，在6. Om左右，兩道立柱橫向之間的距離控制在6.55m左右，務(wù)必要保證距離不能過(guò)大，否則將無(wú)法完成支撐任務(wù)，也不能過(guò)小，這樣將會(huì)無(wú)法保證制成的全面性，且立柱的數(shù)量要科學(xué)，過(guò)多將會(huì)增加工程成本[3]。

2.2 技術(shù)可行性對(duì)比

其一，鋼筋混凝土臨時(shí)立柱。屬于一次性灌注成型，主要的控制要點(diǎn)是樁體質(zhì)量和垂直度情況；其二，格構(gòu)柱臨時(shí)立柱。底板墊層以上主要采用鋼綴板焊接，以下部分是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，控制要點(diǎn)主要在于焊接質(zhì)量和垂直度。在案例當(dāng)中，基坑開(kāi)挖深度會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響，出現(xiàn)剛度不足的問(wèn)題，與此同時(shí)，還要注意開(kāi)挖過(guò)程中避免機(jī)械設(shè)備及相關(guān)操作對(duì)其的碰撞；其三，鋼管臨時(shí)立柱。柱體上半部分使用的是鋼管，連接方式為螺栓，剛度較強(qiáng)，可以結(jié)合排水方面的設(shè)計(jì)，對(duì)影響工程施工和質(zhì)量的水體外排，控制要點(diǎn)為安裝過(guò)程中的垂直度控制，建議將其縱向距離設(shè)置為5. Om；其四，鋼管柱永久結(jié)合立柱。將鋼管柱作為施工過(guò)程中的一部分，上半部分為鋼管柱，下半部分為鋼筋混凝土基礎(chǔ)樁，為了增強(qiáng)其抗剪能力，在每一層結(jié)構(gòu)板中都設(shè)置了抗剪能力較強(qiáng)的鋼環(huán)，控制要點(diǎn)為安裝的垂直度、定位錐的精準(zhǔn)度、以及相關(guān)連接過(guò)程中的緊密度[4]。

2.3 安裝工期方面對(duì)比

其一，鋼筋混凝土臨時(shí)柱。通常情況下，可以平均0.5d灌注一根，但是拆除較為困難，且在整體結(jié)構(gòu)完工之后才能進(jìn)行，對(duì)其進(jìn)行定量分析拆除方面的工作，約為2. Od拆除一根；其二，格構(gòu)柱臨時(shí)立柱，成樁時(shí)間為0. 5d/根，拆除過(guò)程簡(jiǎn)單，實(shí)際的工時(shí)為0. 5d/根；其三，鋼管臨時(shí)立柱，成樁時(shí)間為0.5d/根，拆除過(guò)程較為簡(jiǎn)單，為1.Od/根；其四，鋼管柱永久結(jié)合立柱。成樁過(guò)程復(fù)雜，相關(guān)質(zhì)量要求較為嚴(yán)格，1. 5d/根，但是，具有的優(yōu)勢(shì)是支撐能力較強(qiáng)，無(wú)需拆除，符合節(jié)能環(huán)保的理念[5]。

2.4 柱體拆除對(duì)工期的影響

其一，鋼筋混凝土臨時(shí)立柱對(duì)于工期具有一定的制約性，具體影響體現(xiàn)在底板防水工程、破壞了板筋連續(xù)性、碗扣架不連續(xù)等方面，在進(jìn)行垂直度校正過(guò)程中，需要使用機(jī)械矯正的模式；其二，格構(gòu)柱臨時(shí)立柱，影響相對(duì)較小，可以不做計(jì)算，對(duì)于垂直度校正方面使用的主要是測(cè)量?jī)x器；其三，鋼管臨時(shí)立柱。對(duì)后期施工具有影響，影響性體現(xiàn)在板筋之間的不連續(xù)以及碗扣架不連續(xù)等，使用的垂直度校正方法為儀器測(cè)量；其四，鋼管柱永久結(jié)合立柱。由于無(wú)需拆除，所以對(duì)于工期沒(méi)有任何影響，在垂直度方面的控制，使用的主要方式為人工定位錐。

2.5 成本方面的對(duì)比

其一，鋼筋混凝土臨時(shí)立柱。根據(jù)案例工程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)量，每根建安費(fèi)用為1920元/m，總費(fèi)用為604.8萬(wàn)元人民幣，每根的拆除費(fèi)用為646.03元/m3，總費(fèi)用為102.2萬(wàn)元人民幣，總計(jì)為707萬(wàn)元人民幣；其二，格構(gòu)柱臨時(shí)立柱。每根建安費(fèi)用為2094元/m，總費(fèi)用為1300.4萬(wàn)元人民幣，每根的拆除費(fèi)用為453. 93元/t，總費(fèi)用為37.6萬(wàn)元人民幣，總計(jì)1338萬(wàn)元人民幣；其三，鋼管臨時(shí)立柱。每根建安費(fèi)用為325 *12元/m（租賃1年），總費(fèi)用為1083.6萬(wàn)元人民幣，每根的拆除費(fèi)用為487. 45元/t，總費(fèi)用為36.1萬(wàn)元人民幣，總計(jì)1119.7萬(wàn)元人民幣；其四，鋼管柱永久結(jié)合立柱。每根建安費(fèi)用為9800元/m，總費(fèi)用為2363萬(wàn)元人民幣，總體來(lái)看，費(fèi)用支出排序?yàn)椋轰摴苤谰媒Y(jié)合立柱>格構(gòu)柱臨時(shí)立柱>鋼管臨時(shí)立柱>鋼筋混凝土臨時(shí)立柱。

3 總結(jié)不同施工技術(shù)的可行性

在進(jìn)行具體分析的過(guò)程中，對(duì)于不同施工技術(shù)下的方案可行性分析主要包括技術(shù)可行性、拆除影響工期、拆除影響工期以及成本四個(gè)方面，為了方便于可行性情況的總體性衡量，需要對(duì)這四個(gè)方面進(jìn)行加和考量，因此，對(duì)于每個(gè)方面要?jiǎng)澐窒鄳?yīng)的等級(jí)，且每個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的分?jǐn)?shù)，以分?jǐn)?shù)最多為可行性最優(yōu)的方案，分別是：最優(yōu)——4分，較好——3分，一般——2分，較差——1分，每種方法的相應(yīng)方面得分見(jiàn)表l。

通過(guò)表1數(shù)據(jù)可以分析出，鋼管臨時(shí)立柱和格構(gòu)柱臨時(shí)立柱為最優(yōu)施工方案，如果從工期和施工便捷度等方面進(jìn)行拓展性思考，建議使用鋼管臨時(shí)立柱。除此以外，對(duì)于施工方法的選擇還要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行具體分析，比如說(shuō)施工方的要求、自然環(huán)境、工程投資、技術(shù)水平、管理模式等等都會(huì)影響實(shí)際的施工，因此，還要進(jìn)一步拓展有關(guān)方面的研究，注重實(shí)際。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，城市軌道交通工程地鐵臨時(shí)立柱實(shí)施方案較多，為了選擇最優(yōu)的方案，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)保效益的統(tǒng)一，進(jìn)行全面考量，對(duì)比分析，結(jié)合實(shí)際情況和相關(guān)方的訴求，完成方案的制定。除此以外，在具體方案落實(shí)的過(guò)程中，相關(guān)方要加強(qiáng)監(jiān)管力度、注重人員素質(zhì)的提升，保證施工過(guò)程合規(guī)、合理、合法，標(biāo)準(zhǔn)到位，這也是工程建設(shè)的重要內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)：

[1]雍其強(qiáng).地鐵車(chē)站半蓋挖法改明挖法施工可行性分析[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2014，（36）：23 -24.

[2]李永運(yùn)，地鐵車(chē)站蓋挖法鋼管立柱施工技術(shù)[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2012，（10）：69 - 71.

[3]劉兵.蓋挖半逆作法地鐵車(chē)站信息化施工及監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2014.

[4]史金洪，魯彬，黃明利，等，火車(chē)站地下廣場(chǎng)內(nèi)樁基托換并蓋挖法施工地鐵車(chē)站關(guān)鍵技術(shù)[J].隧道建設(shè)，2017，37（ 02）：223 - 229.

[5]劉明友，城市復(fù)雜條件下地鐵車(chē)站蓋挖法的應(yīng)用[J].山西建筑，2014，40（ 06）：111 - 113.