浅谈地铁车站附属结构与盾构同步施工方案

浅谈地铁车站附属结构与盾构同步施工方案

 王思程

(中交中南工程局有限公司，湖南 长沙 4100000)

摘要：地铁交通在现代城市中起到了至关重要的作用，而地铁车站作为地铁线路的重要组成部分，其建设与发展也日益受到关注。在地铁工程建设中，通常会面临施工工期紧张问题，盾构施工、附属施工常常因为场地问题不能同步进行，互相制约。地铁车站附属结构与盾构同步施工方案的研究，旨在实现地铁车站和盾构施工之间的高效衔接，提高工程质量和施工效率。

关键词：地铁车站施工；同步施工；围护结构；时空耦合

1引言

地铁工程的施工由主体结构（即车站部分）和附属结构（各个出入口通道等）、盾构施工（区间及联络通道等）等基本组成部分。地铁车站附属结构包括车站出入口、通风口、紧急出口等，承担着安全、实用、便捷的功能。盾构施工是地铁隧道的主要施工方法，通过推进盾构机来完成隧道的挖掘和支护。

本文以某地铁车站附属施工与盾构施工阶段为切入点，着重分析附属施工阶段与盾构施工阶段的时空耦合关系及具体措施。

2地铁车站附属结构与盾构施工的制约

2.1 工程概况

某地铁车站1号风亭位于车站主体西北角，西侧为碧桂园工地，东侧为车站主体，南北侧均为目前场内材料堆场，无其他建构筑物。本站共设4个出入口、2个风道，附属结构均采用明挖法施工，为地下单层框架结构。车站两端均接盾构区间，大里程端为接收端，小里程端为始发端，小里程端共接停车场出入场线及正线区间三条隧道。同时，本站还作为全标段正线铺轨基地，负责全线铺轨工作。正线盾构区间为本线路第一个盾构区间，全长共2276m，区间设一个中间风井，3个联络通道。隧道主要穿行于强风化板岩(254m)、中风化板岩(1296m)、微风化板岩中(685m)。盾构穿越地层起伏大，盾构多次处于较硬岩地层中掘进。中风化板岩、微风化板岩岩层强度较高，单轴天然抗压强度一般为23Mpa～39Mpa，盾构掘进施工对刀具磨损较大，工效较低，盾构长距离硬岩掘进过程中可能需要进行多次换刀作业，工期压力大。

2.2存在问题

车站完成主体结构施工后，即进行三条盾构区间始发与附属结构施工，但由于风亭、出入口紧邻车站主体结构，盾构施工的材料堆场、卸土区、龙门吊轨行区等严重制约了附属结构的开挖及施工，同时因地质情况不利于隧道掘进，本区间施工持续时间长，按部就班先后施工将对工期产生极大的压力。如附属结构不能按期完工，将给后期交通疏解、铺轨工程带来不利影响。

3地铁车站附属结构与盾构施工的关联性分析

针对出现的问题，项目管理人员积极分析，权衡利弊，决定从附属结构及盾构施工的时空耦合关系及附属结构对盾构施工的影响因素上着手，进行施工组织设计优化。

3.1附属结构与盾构施工的时空耦合关系分析

从施工占用的空间构成来分析，盾构施工与附属结构施工在场地上分属不同的分部，可各自独立开展施工作业，但盾构施工出土、管片堆码等吊装作业较多，且24小时连续施工，对周边场地环境要求较高，龙门吊轨道、土方运输等工序会直接影响附属基坑的土方开挖、钢筋下料。

图1 附属与盾构施工时空交叉关系图

对两个工点完成时间空间两个维度的模拟施工后，使用project软件对其进行基于工序的时空耦合，发现施工矛盾主要由：1、龙门吊轨道上跨附属基坑，需进行优化；2、结构钢筋吊装场地与龙门吊卸土场的空间矛盾；3、土方运输路线冲突。所以只要可以妥善解决盾构45t龙门吊的运行问题即可解决大部分的施工冲突。

图2 调整后工期甘特图

3.2附属结构对盾构施工的影响因素

地铁车站附属结构的建设通常在一个复杂的施工环境中进行，例如周围存在其他建筑物、交通道路等。这些环境要素会对施工作业造成影响，需要进行合理的施工规划、交通管控和安全措施，确保施工过程的顺利进行。

地铁车站附属结构的施工周期通常较长，同时要求施工进度紧迫。这就要求盾构施工需要具备合理的项目管理和资源配置能力，以确保施工进度可控并按时交付。

另一个方面，因为附属基坑紧邻主体结构，安全因素也是制约整体工期进度的重要因素。

4同步施工方案的制定

本地铁站施工1号风亭时，因站点同时作为两个区间始发端及本标段正线铺轨基地，故需保留50t龙门吊工作场地与条件。拟定于1号风亭附属处设置3根钢管桩作为龙门吊轨道梁支撑，平面图详见下图

图3 钢管桩平面布置图

车站附属设置3根φ1000钻孔钢管桩，混凝土采用C35水下混凝土，钢管采用609mmx16mm，桩间间距9m，北侧桩中心距北侧冠梁内边缘距离9.618m，南侧桩中心距南侧冠梁内边缘距离9.682m。钢管桩钻孔及灌注混凝土施工工艺与围护桩相同，施工要求也与围护桩一致，只需注意钢管桩与围护桩桩径及混凝土标号不同即可，其余钻孔及混凝土灌注施工相关内容不做重复叙述。三根桩参数相同，轨道梁工字钢采用63C三拼工字钢。

5结语

综合以上项目实践经验，针对地铁项目附属结构与盾构同步施工方案，可以从以下方面出发进行方案优化：

（1）考虑进行增设钢管桩方式确保两个工点间机械材料转运顺畅，增加架空轨道梁，确保盾构出土顺畅，同时可以同步进行附属结构施工。该方案具有施工组织高效、同步施工部署以及盾构施工与附属结构施工同步进行等诸多优点。

图4 钢管桩及架空轨道梁大样图

（2）加强交通疏解组织，针对施工路线节点进行局部放大，确保有足够余地进行多工作面同时施工。在施工时精心安排施工动线，减少不同工点施工动线干扰，做到“精细化化施工”。

参考文献

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作者简介：王思程（1996.04—），男，汉，河南登封，本科，学士，助理工程师，主要研究方向：建筑工程设计与管理。