城市地鐵車站工程中的擴(kuò)挖盾構(gòu)施工技術(shù)探討

宋 洋

（四川隆建工程顧問有限公司合肥分公司，安徽 合肥 230041）

1 城市地鐵車站工程擴(kuò)挖盾構(gòu)施工技術(shù)的制約因素

首先，擴(kuò)挖盾構(gòu)施工技術(shù)最直接的影響因素就是工程地質(zhì)狀況，是決定技術(shù)使用效果的主要因素。因此，施工開始之前，全方位的地質(zhì)考察至關(guān)重要，分析地層結(jié)構(gòu)、巖性等情況與施工的契合性，考察斷層是否存在，尤其是深入探討水文地質(zhì)類型，了解地下水情況。其次，擴(kuò)挖盾構(gòu)施工現(xiàn)場的實際情況。這一因素主要考量的是工程進(jìn)度與施工現(xiàn)場平面布置的匹配性，尤其是將道路規(guī)劃設(shè)計作為重點，分析其合理性，目的是實現(xiàn)運輸費用的有效節(jié)約。另外，現(xiàn)場的水電設(shè)施以及設(shè)備安排也對施工產(chǎn)生影響，環(huán)境保護(hù)也不能忽視。再次，環(huán)境因素是擴(kuò)挖盾構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用不容忽視的環(huán)節(jié)，主要涉及的內(nèi)容包含垃圾處理、污水排放等，尤其是將廢料處理作為重點，對環(huán)境安排工作進(jìn)行考察。

2 城市地鐵車站工程中的擴(kuò)挖盾構(gòu)施工技術(shù)介紹

2.1 兩連拱結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用流程

對于兩連拱結(jié)構(gòu)，盾構(gòu)法是核心技術(shù)，目的是促使區(qū)間內(nèi)的隧道與盾構(gòu)隧道實現(xiàn)廉潔，再落實三導(dǎo)洞法，對工序進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)控制。在開挖之后，先開挖中導(dǎo)洞，而后修筑中墻。隨后，以左、右為方向，分別進(jìn)行左、右側(cè)導(dǎo)坑的開挖以及左、右邊墻的開挖。最后，再拆除左側(cè)和右側(cè)的管片結(jié)構(gòu)，對左洞與右洞仰拱結(jié)構(gòu)進(jìn)行開挖與修筑。

2.2 四條平行隧道結(jié)構(gòu)施工環(huán)節(jié)

針對島式站臺結(jié)構(gòu)，其以獨立的盾構(gòu)隧道為主要形式，以擴(kuò)建為目標(biāo)。從順序上分析，主要采取托梁法。首先，修建左右兩側(cè)的立柱，而后壓入托梁，隨后在拆除管片的基礎(chǔ)上，對托梁下部位置的土體進(jìn)行開挖，構(gòu)建梁體，形成下部結(jié)構(gòu)。最后是保證左右兩側(cè)通道的聯(lián)絡(luò)。

2.3 三條平行隧道結(jié)構(gòu)施工要點

如果地鐵車站結(jié)構(gòu)位于已建區(qū)間的盾構(gòu)隧道中間，此時需要修剪獨立的隧道，以發(fā)揮站臺作用。具體講，重視通道之間的聯(lián)絡(luò)，使得隧道與盾構(gòu)隧道相連接，適應(yīng)三聯(lián)拱功能要求。這種方法多采取暗挖法，流程上采取的是CRD工法。以地層加固為基礎(chǔ)，做好超前支護(hù)工作，強(qiáng)化對左上、左下、右上以及右下部分開挖，修筑二次，最終形成左右兩側(cè)聯(lián)絡(luò)通道。

3 如何提升城市地鐵車站工程中的擴(kuò)挖盾構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用水平

3.1 重視地層改良，提升擴(kuò)挖盾構(gòu)施工技術(shù)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1）地層改良的必要性，地鐵埋深較淺，尤其是受到地層缺位較淺支護(hù)能力的影響。因此，加固措施是根本，以有效避免周圍環(huán)境的不良影響，以更好滿足地鐵施工質(zhì)量要求。地層改良的應(yīng)用能夠最大程度降低開挖行為造成的松動現(xiàn)象，避免地基變位現(xiàn)象的發(fā)生。在地下隧道工程施工技術(shù)不斷提升的過程中，加之地下公共基礎(chǔ)設(shè)施的增多，使得近鄰施工問題一直存在。因此，在動工之前，需要準(zhǔn)確掌握地層結(jié)構(gòu)之間形成的相互作用，維護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性，目的是降低對原有結(jié)構(gòu)的不良影響，滿足結(jié)構(gòu)安全的需求。

2）地層改良的方法及注意事項，在盾構(gòu)擴(kuò)挖施工技術(shù)的應(yīng)用下，主要落實兩項工作，即盾構(gòu)以及明挖，二者距離較近，產(chǎn)生相互影響。盾構(gòu)擴(kuò)挖很容易引發(fā)一側(cè)卸載現(xiàn)象，使得隧道所承受的外力呈現(xiàn)不均衡狀態(tài)，影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此，加固工作不可或缺，目的是維護(hù)彼此結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)相互不良影響的溫暖。一般情況，加固措施所采取的地基加固以及排柱施工也隸屬鄰近施工范疇，以 原結(jié)構(gòu)加固為根本，落實監(jiān)督作用，維護(hù)整個加固的有效性。

3.2 選擇合理鋼支撐結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化荷載的有效均衡

在擴(kuò)挖盾構(gòu)施工技術(shù)的實施中，首要工作是對部分盾構(gòu)管片進(jìn)行破除，目的是改變其受力結(jié)構(gòu)，在開挖深入之后，勢必引發(fā)盾構(gòu)四面荷載平衡的變化，在根本上使得周圍地層結(jié)構(gòu)無法維護(hù)穩(wěn)定性，隧道整體穩(wěn)固性受到威脅。為此，要引入鋼支撐結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對外力的有效增強(qiáng)。另外，在完成支撐加強(qiáng)之后，管片內(nèi)部就會出現(xiàn)內(nèi)力的增加，需要保證管片制作標(biāo)準(zhǔn)與專業(yè)。除此之外，后續(xù)盾構(gòu)的施工也不能忽視，采取切實可行的方法。通常情況下，較大鋼支撐適應(yīng)明挖，暗挖選擇剛性較小鋼支撐。

3.3 謹(jǐn)慎進(jìn)行管片拆除操作，降低對體系的不良影響

在應(yīng)用盾構(gòu)擴(kuò)挖進(jìn)行地鐵車站開挖的過程中，為了保證后續(xù)施工的順利進(jìn)行，需要對封頂塊以及鄰近塊進(jìn)行破除，采取標(biāo)準(zhǔn)的方式對管片進(jìn)行拼裝。在拆除的過程中，要保證操作簡單，最大限度降低對結(jié)構(gòu)體系的不良影響，以回收再利用為方向。在鋼支撐應(yīng)用中，管片地應(yīng)力集中現(xiàn)象十分常見，引發(fā)盾構(gòu)管片的地應(yīng)力的增大，因此，要重視對位置不佳的管片進(jìn)行加固，在管片外部附加鋼板，強(qiáng)化對應(yīng)力集中區(qū)的應(yīng)力的增強(qiáng)。在管片拆除進(jìn)程中，縱向與橫向松弛現(xiàn)象極易發(fā)生，盾構(gòu)體系完整性受到威脅，需要采取有效措施進(jìn)行應(yīng)對。通常情況下，縱向加固作用的發(fā)揮需要依賴鋼筋連接實現(xiàn)，降低損失。另外，預(yù)留注漿孔以及加固設(shè)備可以滿足要求。

4 結(jié)語

綜上，在現(xiàn)代化城市發(fā)展建設(shè)中，地鐵工程備受矚目，其對施工控制提出更高要求與標(biāo)準(zhǔn)。這也是擴(kuò)挖盾構(gòu)施工技術(shù)得以應(yīng)用的的前提，強(qiáng)化技術(shù)優(yōu)勢的發(fā)揮，對其影響因素進(jìn)行明確，掌握技術(shù)應(yīng)用流程，針對性進(jìn)行質(zhì)量控制，提升整體技術(shù)應(yīng)用水平，為地鐵車站建設(shè)的順利進(jìn)行創(chuàng)造優(yōu)良條件。