軌道交通區間隧道與車站實施順序的新構思

摘要：突破傳統的設計理念，從目前國內地鐵建設的實際情況出發，探討一種新的施工設想-先讓盾構通過車站形成軌行區，再進行車站其余部分施工。這樣就充分利用了車站前期準備工作的時間進行盾構施工，可以有效縮短工期。

關鍵詞：地鐵;先隧后站;工期;盾構

1.問題的提出

目前國內的地鐵建設如火如荼，各大城市在緩解地面交通的解決方法上都越來越傾向于選擇地鐵這種地下交通方式。在這其中，時間往往顯得十分重要，體現在工程當中就是工期的問題。

地鐵施工中，尤其是老城區，由于早年修建的地面建筑規劃沒有跟上，導致道路與建筑物錯綜復雜，給現在修建地鐵帶來很大難題，其中之一就是大量的拆遷工作，這項工作往往持續很長一段時間。如果采用現在通常的施工工序，即先拆遷地面建筑及各種受到影響的管線，然后修建車站的地下部分，最后施工行車隧道。這種傳統的施工方案導致行車隧道往往只能在車站施工完成后進行，即行車隧道開工只能滯后于車站，浪費了寶貴的時間。

如果先施工行車隧道，或者至少行車隧道與車站其他部分一起開工修建，是否可行？

2.方案的提出

在我國現有的施工車站中主要以明挖為主，有的輔助有部分暗挖（礦山法）來通過特殊的地段。這主要是由車站的功能決定的。明挖隧道提供的空間多位矩形空間，有利于布置車站內的功能用房，能夠充分展現以人為本的服務理念，提供了比較開闊的空間，減少給人的那種地下空間的壓抑感;而暗挖（礦山法）隧道空間多為馬蹄形，且一般都比較小，不利于車站內設備用房的布置，同時給人的感覺沒有矩形空間好。所在在現在的設計中只有在車站位置受到一定條件限制的時候才采用暗挖法（礦山法）修建。

傳統的明挖車站（參見圖1）通常是地下二層、三層或者四層的明挖結構，施工的時候是先拆除受到影響的地面建筑物及管線等，然后由上向下施工車站主體部分。而盾構隧道為了減少盾構井的數量，通常一

圖1"典型明挖車站橫斷面圖（圖中陰影部分為行車隧道）

次需要貫通幾個區間，就存在盾構過站的問題，車站必須具備盾構過站的條件。

而如果采用盾構隧道作為車站的行車隧道（參見圖2），那么就不用考慮車站與盾構施工的工序問題，可以考慮讓盾構先行通過車站區域，然后等車站施工到位后，對車站部分的盾構區間進行擴挖以滿足車站需要。這樣就可以節省很多時間，充分利用車站前期的拆遷準備時間來進行盾構隧道的施工。

圖2"以盾構作為行車隧道的車站斷面圖

3.方案研究

3.1"可行性

先修建盾構隧道，然后擴建車站，從技術上來講是完全可行的，國外的工程實例不少，只是表現的形式不同。在國外應用先隧后站工法較多的國家是前蘇聯，其次英國、法國、日本也有應用。

在車站限界設計上，先隧后站工法較常規車站有所不同。采用盾構隧道作為車站部分的行車隧道后，行車隧道的凈空沒有常規車站的大（參見圖3和圖4）。

圖3 區間盾構隧道建筑限界圖

圖4 車站矩形隧道建筑限界圖

這主要是由于車站部分的行車凈空比區間部分的行車凈空要布置更多的設備：一是廣告燈箱，主要考慮運營后車站的經濟效益;二是軌頂排風道，主要是列車需要在站內交換能量。如果采用區間盾構作為車站部分的行車隧道，上述兩者的布置都將受到嚴峻挑戰。

圖5 盾構作為車站行車隧道的建筑限界圖（陰影部分為風道）

仔細研究這個問題，可以發現，對于廣告燈箱的布設，可以暫時不予考慮，但是對于軌頂排風道，依照目前國內建設標準，還是不能取消的。據此，我們布置了一個以盾構作為車站部分行車隧道的建筑限界圖（參見圖5）。通過與各個專業的協調，基本上是可以滿足各項要求的，此方案是可行。

從以上論述來看，無論從國內外工程實例還是理論分析來看，這種先隧后站的施工方案是可行的。

3.2 方案類型

從結構形式上我們給這種方案劃分為三類：采用明挖法進行擴挖的;采用暗挖法進行擴挖的;采用明暗結合法進行擴挖。

以明挖法為例進行說明：

采用明挖法進行擴挖的先隧后站車站具有如下特點（參見圖6）：

圖6"明挖法進行擴挖的先隧后站方案圖

利用盾構區間隧道作為行車道，預留了盾構施工通道，車站施工對盾構隧道施工影響小;利用盾構隧道作車站行車隧道、斷面較小，但由于車體較小、列車編組乘客量減少，初步復核按新的地鐵設計規范可滿足行車隧道的通風要求。建筑布置簡單，施工較容易。線間距加大;在屏蔽門位置對應破除盾構管片，乘客通過聯通道上下車，聯通道處管片需作特殊處理。

采用暗挖法進行擴挖的先隧后站車站具有如下特點（參見圖7）：

圖7"暗挖法進行擴挖的先隧后站方案圖

充分利用已建的盾構區間隧道作為車站的行車隧道，因此沒有廢棄工程量。利用盾構隧道作車站行車隧道、斷面較小，但按新的地鐵設計規范可滿足行車隧道的通風要求。

采用暗挖法拓展成島式站臺車站，建筑布置組合較多;

預留了盾構施工通道，對盾構隧道施工影響小;線間距無需加大。

車站施工與盾構隧道施工相分離，并預留了盾構施工所需的空間，兩者可同步施工、亦可先后施工，對盾構隧道施工影響小。需在屏蔽門位置對應破除盾構管片，破除前盾構隧道內可架設桁架支撐或修筑支撐墻體。連拱處采用特殊管片，受力復雜，結構處理較困難。

總體功能能滿足要求，由于行車隧道與站臺間的間距已縮小，因此對乘客的疏散影響不大。節點防水較難處理，防水效果不理想。

采用明暗結合法進行擴挖的先隧后站車站具有如下特點（參見圖8）：

圖8明暗結合法進行擴挖的先隧后站方案圖

暗挖隧道擴挖車站方案作為站臺層，結合明挖車站站廳層（或明挖法擴挖車站）組合而成。車站的組合模式可多樣化，兩端頭的站廳層、通道、設備管理用房可根據道路的寬度、車站的埋深選擇一層、二層及多層結構;以滿足功能要求為準。

兩端的站廳、通道、設備管理用房的基坑可根據交通疏解情況采用明挖（分段明挖）、蓋挖或暗挖（直墻拱頂）等施工方法。

為便于與盾構隧道接口和在車站擴挖時保護好已建的盾構隧道管環，兩端的站廳層、通道、設備管理用房的基坑圍護結構應在隧道進入之前完成施工。

4.結論

通過上述分析，先隧后站的施工方法是完全可行的。

采用先隧后站施工并同時調整車站的布局，贏得了時間、減輕對前期準備工作的壓力、降低了前期工作搶工所需付出的代價的同時，也減少管線遷改所需的費用;為全面地解決地鐵附屬結構（出入口、風亭、風道）創造了條件，更為地鐵物業的發展創造機遇。所取得的經濟效益是明顯的，因此這種施工安排是可行的。

參考文獻：

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