地鐵車站明挖區(qū)間施工方案比選分析

薛曉輝　 李常茂　 張　磐

(陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院1)　 陜西渭南　714099　 中鐵十二局集團有限公司2)　 山西太原　030024)

地鐵車站明挖區(qū)間施工方案比選分析

薛曉輝1）李常茂1）張磐2）

(陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院1)陜西渭南714099 中鐵十二局集團有限公司2)山西太原030024)

針對北京地鐵7號線化工站站后明挖區(qū)間現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)兩種施工方案的比選，從技術(shù)可行性、經(jīng)濟分析、材料周轉(zhuǎn)性、施工工期及安全四個方面對襯砌臺車施工方案和大模板加腳手架組合的施工方案進行對比分析，經(jīng)過具體分析得出：采用襯砌臺車的施工方案具有施工成本低、施工質(zhì)量好、施工安全性高、施工速度快的優(yōu)勢，并進行實踐應(yīng)用驗證。

襯砌臺車 大模板 經(jīng)濟分析 明挖區(qū)間

1　工程概況

北京地鐵7號線化工站站后明挖區(qū)間總長259.2 m，結(jié)構(gòu)形式為地下一層三跨（局部兩跨）現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。其中三跨標(biāo)準(zhǔn)段長度為162.179 m，頂板厚度為1000 mm，底板厚度為1000 mm，側(cè)墻厚度為800 mm，總高度為8400 mm；兩跨長度為68.001 m，頂板厚度為1300 mm，底板厚度為1300 mm，側(cè)墻厚度為1000 mm，總高度為9000 mm；盾構(gòu)井處16 m，有梁處13 m。

2　方案比選

2.1技術(shù)分析

2.1.1臺車的施工方法

（1）站后明挖區(qū)間總長259.2 m，其中盾構(gòu)井處長16 m，有梁處長13 m，三跨長162.199 m，兩跨長68.001 m。在兩跨和三跨處使用臺車，臺車在兩跨使用完成后，在原有臺車的基礎(chǔ)上，增加一套液壓行走系統(tǒng)，變成三跨處的臺車，進行使用。盾構(gòu)井處和有梁處使用腳手架及竹膠板。

（2）臺車抗側(cè)移的方法：為了保證澆筑混凝土?xí)r，不使臺車產(chǎn)生側(cè)向位移，首先在施工底板時，預(yù)埋地腳螺栓，在施工時，用地腳螺栓將臺車底部固定；其次，在澆筑混凝土?xí)r，采用先同時澆筑側(cè)墻和中隔墻的混凝土，最后澆筑頂板混凝土的澆筑順序。

2.1.2大模板加腳手架組合的施工方法

站后明挖區(qū)間側(cè)墻和中隔墻采用大模板，頂板采用碗扣式滿堂紅腳手架的施工方法。混凝土澆筑采用跳倉法施工，大模板按照1套（21 m）考慮，滿堂紅腳手架按照2套（42 m）考慮。

在兩跨處施工時，側(cè)墻采用4.2×1.5×28（兩側(cè)墻計長度42 m）的大模板施工。中隔墻采用4.8×1.5×28（兩側(cè)墻計長度42 m）的大模板，但模板之間使用對拉螺栓固定，大模板背后用腳手架固定；

在三跨處施工時，側(cè)墻還采用兩跨處的大模板4.2×1.5×28，但是要增加加高節(jié)1.4×1.5×28（三跨處的側(cè)墻比兩跨處的側(cè)墻高1.4 m），中隔墻采用4.8×1.5×56（在兩跨處中隔墻模板的基礎(chǔ)上增加28塊）的大模板。

無論是兩跨處，還是三跨處，它們的頂板都采用碗扣式滿堂紅腳手架，鋼管采用48×3.8 mm的鋼管，橫距0.6 m，縱距0.9 m，步距0.6 m，方木采用150×150×4000 mm，竹膠板采用1220×2440×10 mm。

2.2經(jīng)濟分析

2.2.1使用臺車的經(jīng)濟分析

表1　臺車使用材料及費用分析

2.2.2使用大模板及腳手架的經(jīng)濟分析：

表2　大模板使用材料及費用分析

表3　腳手架使用材料及費用分析

根據(jù)表1～3分析：

（1）可以看出臺車總重量為276 t，臺車的造價為235.7萬元；制作大模板的費用及腳手架的費用合計為332.6萬元；

（2）采用大模板及滿堂紅腳手架施工后，大模板還可以周轉(zhuǎn)利用，這部分費用為124.2萬元，而制作大模板的費用及腳手架的費用為332.6萬元，去掉大模板周轉(zhuǎn)的這部分費用，這個項目使用大模板及腳手架的發(fā)生的實際費用為208.4萬元；而臺車在這個項目使用完后，除模板可以周轉(zhuǎn)利用外，其余的將會作為廢鐵處理，那么臺車在這個項目的實際使用費用就是臺車的造價費用（235.7萬元）減去模板的費用（45萬元），即190.7萬元；

（3）通過比較：臺車比大模板及滿堂紅腳手架便宜17.7萬元，因此，從經(jīng)濟的角度采用臺車施工方案較為合適。

2.3可周轉(zhuǎn)性

（1）臺車施工方案材料周轉(zhuǎn)性分析：臺車主體結(jié)構(gòu)架是一次性使用，這個項目使用完后，結(jié)構(gòu)架將會作為廢鐵處理，側(cè)模及中間頂模可用于后續(xù)工程周轉(zhuǎn)材料使用；

（2）大模板施工方案材料周轉(zhuǎn)性分析：具有可周轉(zhuǎn)性，這個項目使用完成后，還可以在別的具有相同工程特點的工程上使用；

（3）通過以上分析，兩種施工方案都有可周轉(zhuǎn)性材料(模板)，大模板施工方案的可利用度要大于襯砌臺車，具有一定優(yōu)勢，但是如果考慮后續(xù)是否能繼續(xù)承建類似工程、周轉(zhuǎn)材料的儲存、搬運、拆卸等因素，綜合本項目來說襯砌臺車施工方案更好。

2.4工期及安全性分析

（1）使用襯砌臺車的施工方案：按照每段施工段12 m劃分，站后明挖區(qū)間一共分為20段，每段施工時間為11天，流水節(jié)拍為7天，按此計算，完成站后明挖區(qū)間一共需要195天；

（2）使用大模板及腳手架：按照每段施工段21 m劃分，站后明挖區(qū)間一共分為12段，每段施工時間為20天，流水節(jié)拍為15天，按此計算，完成站后明挖區(qū)間一共需要229天；

（3）從安全的角度考慮，襯砌臺車作為一個整體結(jié)構(gòu)安全性在搭設(shè)、施工階段均要高于大模板的滿堂紅支架結(jié)構(gòu)，同時，襯砌臺車的可移動性也優(yōu)于大模板結(jié)構(gòu)，因此，襯砌臺車施工方案的安全性要優(yōu)于大模板施工方案；

（4）通過以上幾點分析，總體分析可得出，使用臺車比使用大模板及腳手架不僅工期可提前34天，同時還具有較高的施工安全性。

3　結(jié)論

通過對北京地鐵7號線化工站站后明挖區(qū)間現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)車施工技術(shù)方案比選最終得出以下結(jié)論：

（1）從施工方案的可行性上來說，兩種施工方案均可性，可有優(yōu)缺點，但整體上襯砌臺車施工方案要優(yōu)于大模板施工方案；

（2）從節(jié)約成本，提高效益的角度分析，襯砌臺車施工方案具有總成本低，施工速度快，縮短工期，工程施工質(zhì)量好，施工安全風(fēng)險小等優(yōu)點，同時該方案也有材料浪費較大（臺車使用完，結(jié)構(gòu)架將會作為廢鐵處理，側(cè)模及中間頂模用于周轉(zhuǎn)）的缺點，但是將經(jīng)濟、安全、工期總體進行考慮的話，襯砌臺車施工方案依然優(yōu)于大模板施工方案；

（3）鑒于以上分析，采用襯砌臺車的施工方案是比較好的選擇。

通過以上從方案可行性、經(jīng)濟可行性、安全及工期的角度分析，最終我們選擇采用襯砌臺車施工方案作為該項目的最終施工方案，并通過施工實踐取得了很好的效果。

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Comparison of and Analysis on the Construction Scheme of the Cut-and-Cover Tunnel in a Subway Station

XUE Xiao-hui1）LI Chang-mao1）ZHANG Pan2）
(Shaanxi Railway Institute1)WeinanShaanxi714099 China Railway 12th Bureau Group Co., Ltd.2）Taiyuan Shanxi030024China)

Focusing on the comparison of two kinds of cast-in-situ concrete frame structure construction schemes on a cut-and-cover tunnel at Beijing metro line 7 chemical station, this paper compares and analyzes the construction schemes of using lining trolley and the construction plan of large templates plus scaffolding portfolio from four aspects: technical feasibility, economic analysis, materials circulation, construction duration and safety, then puts forward the following conclusion with practical verification: the construction schemes of using lining shutter has advantages of low construction cost, high construction quality, good construction safety.

lining trolley large template economic analysis cut-and-cover tunnel

文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1673-1816(2016)03-0013-04

2016-06-18

薛曉輝（1979-），男，講師，碩士，研究方向土木工程施工技術(shù)及工程造價管理。