平拱結合中板施工技術在地鐵暗挖車站結構中的應用

摘要：隨著全國各地城市地鐵建設的不斷發展，乘客及運營對車站的各項功能需求也日趨提升，特別是地鐵車站站臺層公共區，客流流量大且流線復雜，對公共區空間的需求和利用率要求較高。傳統地鐵車站采用單（雙）柱+平底中板+矩形軌頂風道模式，柱網與中板、中板與軌頂風道無法實現一次性澆筑，施工繁瑣，工序復雜，施工周期較長，且后期柱網將站臺公共區空間人為切割，空間利用率極大降低。創造性的采用平拱結合中板結構施工方式，成功實現了車站公共區無柱和軌頂風道與中板的一次性澆筑，可為類似工程提供參考。

關鍵詞：平拱結合中板;暗挖結構;襯砌;開挖

1" "工程概況

水清溝站為青島地鐵1號線第21座暗挖車站，全長213.8m。該車站位于青島市老城區（市北區）四流南路與萍鄉路丁字路口下方，沿市區主干道四流南路南北向布置。水清溝站站位西北側為天豐造紙廠4～7層辦公樓，西南側為待拆遷中石化第13號加油站，東側為金華苑等居民區，西側緊鄰現狀明渠/暗渠、鴻海家園酒店、鴻海佳園居民區。現狀四流南路為雙向4車道，路寬16.60m，日常車流量較大，重車較多。

車站為雙層圓拱復合式襯砌結構，全包防水型斷面。標準段拱蓋開挖寬度23.1m，地下二層直墻段開挖標準寬度為20.4m，擴大段20.8m。車站開挖高度18.137m。主體結構采用2號風井及臨時豎井作為施工豎井進主體結構施工。主體結構采用拱蓋法開挖。水清溝站共設置2個出入口（A、B出入口），2個預留出入口（C、D出入口）、2個風道（1號風道，2號風道）及2個安全出入口。

2" "結構設計

根據結構功能設計，車站大小里程端為設備區及車站用房，采用拱形中板難以滿足要求，需要設置成平板中板、中間區域為公共區域，上面無大型、重型設備，需要承擔的荷載相對較小，取消下方立柱，中板設備成拱形中板，平面布置具體見圖1。

3" "施工工藝

3.1" "工藝原理

城市地鐵暗挖車站平拱結合中板結構施工技術，改變了傳統施工方法（軌頂風道+梁+柱的施工方式），利用拱式結構將豎向荷載轉化為水平力，并通過中板將水平力傳至側墻。利用拱形板作為大跨中板的支撐，實現了柱網結構取消。利用拱形中板與平直中板之間的空間作為軌頂風道，既滿足了車站的使用功能，又最大限度利用了該空間，實現了板與軌頂風道的一次性澆筑。并使得機械掘進設備直接過站，極大提高了施工效率和施工質量，提升了安全管理效率。

3.2" "施工操作要點

3.2.1" "二襯拱蓋施工

地鐵車站拱部開挖結束后，按設計要求及時完成拱部襯砌施工，將拱部襯砌作用于拱腳縱梁上，使下部開挖期間形成安全保護蓋。施工過程統籌考慮拱蓋襯砌與側墻襯砌連接位置，將拱蓋襯砌接口設計為斜坡三角狀，確保接口段位置在后期施工中澆筑密實。同時后續施工中，在該位置設置重復式注漿管，通過注1：1水泥漿的方式對該施工縫進行注漿封閉。

3.2.2" "主體下斷面開挖支護

在車站主體拱蓋襯砌施工完成后，分臺階分段按照先拉中槽再收邊的施工方法，完成主體下斷面的開挖。開挖時可結合現場豎井、風井等出渣口及人員設備配置情況，對多個作業面開展同時作業，分段開挖。也可考慮開挖與襯砌施工分段有序進行，以便降低安全風險同時加快車站整體施工進度。

3.2.3" "車站仰拱結構襯砌施工

按傳統施工組織完成車站仰拱襯砌施工，一般25m左右劃分一段，同步施工部分側墻，施工高度結合現場回填層高度確定（一般以高出軌頂標高50cm為宜）。澆筑完成后及時完成仰拱的回填工作。仰拱襯砌施工及素混凝土回填如圖2所示。

3.2.4" "側墻及拱形中板澆筑

現場采用盤扣式滿堂腳手架架設模板支撐，腳手架一次性架設至拱形中板底部。中板模板采用竹膠板，背楞采用100×100mm方木+I14工字鋼支撐的組合形式模板。側墻采用6012小鋼模，背楞采用I10工字鋼，縱向間距0.9m。腳手架搭設過程中嚴格按照要求進行自檢、監理驗收，確保支架整體穩定。現場依次綁扎側墻鋼筋、拱形中板鋼筋。安裝鋼筋應綜合考慮剩余側墻及后續縱向鋼筋連接，鋼筋安裝及模板支架加固完成，經監理工程師驗收合格后進行混凝土澆筑施工。

現場采用混凝土罐車+地泵方式對側墻及拱形中板進行澆筑。澆筑時，應遵循先側墻后中板的順序，先通過輸送泵，將混凝土垂直泵送至略高于側墻模板的高度，再通過泵管軟管頭將側墻左右對稱逐層澆筑。澆筑時應確保左右側在同一高度并對稱，有效保證支撐結構的整體穩定性，必要時可輔以振動棒進行疏導，確保混凝土的順利導入。完成側墻澆筑后，沿拱形中板根部由下至上的逐步澆筑。澆筑時仍需左右側對稱澆筑，最后完成中板平直段的澆筑。側墻及拱形中板澆筑如圖3所示。

3.2.5" "剩余側墻及平板中板澆筑

現場利用已澆筑完成的拱形中板為支撐，施做剩余部分側墻及中板。模板支架采用竹膠板+方木形式，方木縱向間距300mm，橫向方木間距1000mm，環向方木與豎向方木采用釘子釘緊。模板體系完成后，以模板體系為作業面，依次連接完成側墻及中板剩余鋼筋綁扎，并采用地泵對剩余段落混凝土進行澆筑。為徹底解決運營后期因離壁溝滲水導致地板返潮問題，現場離壁溝與平式中板一并澆筑，整體效果較好。

3.2.6" "剩余小邊墻襯砌施工

再側墻澆筑頂部模板位置預先設置喇叭口，以便于混凝土澆筑順利以及混凝土密實性滿足施工要求。對該施工縫止水措施進行優化，保持鋼邊止水帶的同時在內側預留L型注漿管。對混凝土不密實位置采用水泥砂漿進行回填，確保該位置混凝土密實。外側增加重復注漿管，對鋼邊止水帶外側施工縫采用水泥漿進行灌縫處理，確保防水效果合格。剩余側墻及平式中板襯砌施工如圖4所示。剩余小邊墻結構襯砌施工如圖5所示。

3.2.7" "混凝土養護

混凝土澆筑完成后，現場及時做好灑水覆蓋保濕養護工作，養護時間不少于14d，尤其對各分段施工段落，要做好鑿毛等施工縫連接設置，并同步開展下一澆筑段施工。

3.2.8" "拆裝模

混凝土強度達到設計強度后，在拆模令同意后，現場按照施工方案依次組織拆模，模板脫（裝）時，應先進行中板軌道風道平直段腋角處的拆除。拆除時，由外至里依次拆除倒運。完成腋角拆除后，遵循“先支后拆、后支先拆”，“先拆非承重部位、后拆承重部位”的原則。

4" "施工注意事項

模板支架設計方案需要經專家評審通過并經監理機構審批，支架使用的材料應符合規范要求。模板、方木、架管、鋼管、扣件等材料進場必須進行驗收，檢驗合格后方可用于現場施工，不合格產品禁止用于模板及支架施工。支架安裝基面必須進行平整，確保平整度、承載力滿足要求。

模板控制點由測量班采用全站儀精確放樣，現場所有技術人員及相班組負責人必須熟悉點位情況。班組完成控制線及軸線標識后，由現場技術主管進行復核，確認無誤后，方可進行模板及支架安裝。按照方案安裝掃地桿、剪刀撐、水平支撐等，并連接牢固。支架搭設過程中，加強扣件連接、桿件垂直度（水平度）檢查，不合格處及時整改，整改完成后繼續搭設，確保支架搭設牢固、整體穩定。

混凝土澆筑時，嚴格控制塌落度，確保通過溜槽內的混凝土和易性優良，不離析，入倉后混凝土應振搗密實。保證擋頭模板的密閉性和穩定性，防止跑模和漏漿。模板每次支立前，應對表面進行清理，并均勻涂刷脫模劑。模板支撐搭設過程嚴格遵循設計方案進行，不得隨意調整及改變構件的距離。模板的安裝及拆除，應按照規范要求做好對洞口的防護，下方豎直鋼筋應釘木盒進行遮蓋，防止人員掉落的造成穿刺傷害。

支模過程中，如遇中途暫停施工，應將已拆除或松動模板、桿件、扣件等運走，禁止在上面堆放。過程中應防止因踏空、扶空而墜落。拆模時應該嚴格按照技術交底及規范的要求進行，須按照“先防護，后拆除”的原則進行。模板支架拆除時，應在拆除區域設置警戒區域，并設置燈光、標語等警戒標志，安排專職安全生產管理人員進行監護。

混凝土澆注前應做好對輸送甭管的管理，對于長期磨損厚度不足要求的甭管予以更換。安全及技術管理人員應仔細檢查每個泵管接頭，確保其接頭牢固，轉彎半徑合理。嚴禁將泵管固定在支架上，泵管固定支架應單獨設置。混凝土澆注施工時，防止爆管濺傷周邊施工人員。臺架上所有作業人員應佩戴安全帶、安全繩等高空防墜設施，嚴格執行8h工作制，嚴禁超負荷作業，造成安全事故。

5" "技術特點

車站內部結構采用平拱結合中板，利用拱形結構提供有效支撐，取消了原設計柱網的施工，極大提升施工工效，為站臺層創造出大空間公共區，提升了車站空間整體效果。 通過平直中板和拱形中板的巧妙結合，優化了軌頂風道與中板澆筑方式，既減少了施工工序，又提升了施工效率，同時極大降低了人為施工縫及中板開孔風險，提高了混凝土的施工質量。

拱形中板施工后創建的空間遠高于傳統柱+平板，可實現盾構及TBM的直接快速過站，規避后期軌頂風道二次澆筑問題，實現了車站內部結構與機械掘進的合理化、高效化的組織安排，既降低了施工組織難度，也提升了施工質量。

6" "結論

經過設計單位、施工單位等認真研究、分析，現場采用平拱結合中板結構施工方式，成功實現了車站公共區無柱和軌頂風道與中板的一次性澆筑，順利完成了車站內部結構平拱結合中板的施工，既確保了施工質量和安全，也極大提高了施工進度。施工時間為2019年6月20日至2019年8月28日，共計用時68天。此工法在青島地鐵1號線其他站點均有采用，均取得了較好的經濟效益及社會效益。平拱結合中板施工技術原理簡單，施工進度快、效率高、成本低，便于組織管理，減少多個工序環節，進一步降低了現場安全管理壓力，具有施工成本低及后期社會效益顯著等優點，極具推廣價值。

參考文獻

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