复杂城市环境地铁车站施工方法选择

复杂城市环境地铁车站施工方法选择

陈朋

大连大学辽宁大连116600

摘要：地铁车站的施工方法选择应针对车站的交通位置、地质条件、周边环境、施工装备等因素深入研究，并结合技术、成本、质量、安全及工期等层面系统分析和科学决策。应从具体地铁车站工程和施工单位出发，针对车站建设各个因素，科学决策合理选择施工方法。结合大连地铁5号线劳动公园站工程、地质、交通、施工条件及周边环境综合考虑确定了暗挖法中的PBA法施工，制定了劳动公园站PBA施工工法的施工技术和工程管理质量安全标准，能够安全高效地完成地铁车站的建设目标。

关键词：复杂城市环境；地铁车站施工方法；PBA法

1引言

城市地铁车站建设是地铁建设工程的重要节点，具有施工风险高、投资大、施工方法复杂的特点。地铁车站的施工方法选择应针对车站的交通位置、地质条件、周边环境、施工装备等因素深入研究，并结合技术、成本、质量、安全及工期等层面系统分析和科学决策。应从具体地铁车站工程和施工单位出发，针对车站建设各个因素，科学决策合理选择施工方法，建立该施工方法的影响因素、技术、质量、安全及风险控制体系，在施工技术、质量、安全体系和机制上形成城市地铁车站某施工工法的施工技术和工程管理的有效规范和质量安全标准，能够安全高效地完成地铁车站的建设目标，具有可观的经济效益和社会效益。

2常见的城市地铁车站施工方法

目前较成熟的城市地铁车站施工方法有明挖法、盖挖法和暗挖法。明挖地铁车站施工方法类似建筑工程中的深基坑施工方法，其优点主要有先围护结构施工后进行土方开挖，施工工序简单、施工工艺成熟、施工整体条件好；可展开平面分区平行作业，施工速度快、工期短，工程总造价低。缺点：车站明挖施工需要对车站场地区域进行拆迁，周边管线及构筑物进行改线迁移，对市政交通封闭或调整。

盖挖地铁车站施工方法是指地铁车站由地表向下开挖到一定的深度后，先施工顶盖，余下的开挖工程在顶盖的保护下进行施工，主体结构施工可以顺做施工也可以逆做施工。地铁车站处于城市繁忙交通地段，市政道路交通不能中断，往往采用盖挖法施工。其优点：盖挖法车站施工基坑暴露时间短，顶盖施工后可尽快恢复道路交通；车站围护结构变形小，基坑底部土体稳定，基坑周边和基底土体变形小，盖挖逆作法施工一般不设内支撑或锚固，施工空间大。缺点：周边管线及构筑物保护及改移难度大；对环境有一定影响。车站施工对地面交通有一定影响。盖挖法施工混凝土内衬的水平施工裂缝处理困难，存在车站二次渗漏水的风险。盖挖逆作法的暗挖施工难度大，费用高，工期较长。

暗挖法车站施工主要用钻眼爆破方法开挖车站设计轮廓分部开挖至整个设计轮廓，并随之进行初期支护。根据断面尺寸及周边环境的要求又可分为全断面法、台阶法、CD工法(跨度大)、CRD工法、双侧壁导坑法、联拱隧道中洞法。优点有地面作业很少，对地面交通、地下管线、地表建筑物等周围环境影响较小，不受气候的影响。

缺点是暗挖法车站施工难度大、安全性差、造价高、工期长，而且从使用功能和运营质量分析，也远不如明、盖挖车站。

3、地铁车站施工工法的选择方法

3.1地铁车站施工工法的影响因素

地车站施工工法的选择是一个复杂的系统工程，直接影响到工程的造价、风险及社会环境。在复杂的地质环境、周边环境和社会环境下，如何科学地分析主要矛盾，选择合理工法进行施工，对本站将是一个重要的决策。

集合具体的地铁车站施工，应从施工单位和工程实际特点，综合考虑工程地质及水文地质、交通环境、工程自身风险、周边环境风险、工程实施难度、总体工筹等因素。多因素影响条件下，综合比选了复杂环境条件下车站的施工工法，找到适合车站的优化施工方法。依托大连地铁5号线劳动公园站为例分析选择地铁车站施工工法的考虑因素。

3.2劳动公园站施工影响因素

大连地铁5号线劳动公园站位于解放路与自卫街交叉口处，沿解放路南北方向布置，劳动公园站起点里程为K7+531.659，终点里程为K7+722.859，总长度为191.2米，标准段宽度23.3米。车站主体为地下两层岛式车站，站台宽14米，车站顶板覆土约18.7~24.0米。

东北侧为大连市第九中学，东南侧为18层、7层、3~4层居民楼，西侧为大连市第二十四中学，南侧为胜利东路高架桥。

劳动公园站施工范围内地层由上至下各层为素填土、粉质粘土、强风化板岩、中风化辉绿岩。车站所处的中风化灰绿岩为V级围岩。地下水位主要为第四系松散层孔隙水及基岩裂隙水，地下水位埋深2.10-3.30m，水位高程30.67-38.04m，径流条件较差，地下水丰富。

3.3劳动公园站施工的选择

劳动公园站紧邻解放路、自卫街和胜利路为大连市交通主干道，不具备道路封闭条件，车流人流较大，道路周边管线密布，管线不具备迁移的空间，场地不具备明挖基坑施工平面布设的空间，周边有居民楼、中学、胜利路高架桥，车站处于V级围岩中，周边环境复杂，对施工要求比较高，施工过程中要尽量减少对周边环境的影响。因此不具备也不适合明挖法施工。

劳动公园车站地下埋深2.10-3.30m，地下水丰富，盖挖法施工混凝土内衬的水平施工裂缝处理困难，解放路、自卫街和胜利路封闭和管线迁移困难，也不具备盖挖法施工条件。

劳动公园车站周边环境比较复杂，对施工要求比较高，施工过程中要尽量减少对周边环境的影响，把不利影响和施工风险降到最低，所以选用占地面积较小的暗挖法中的PBA法施工。制定了劳动公园站PBA施工工法的施工技术和工程管理质量安全标准。

4结束语

地铁车站的施工方法选择应针对车站的交通位置、地质条件、周边环境、施工装备等因素深入研究，并结合技术、成本、质量、安全及工期等层面系统分析和科学决策。大连地铁5号线劳动公园站周边环境比较复杂，对施工要求比较高，施工过程中要尽量减少对周边环境的影响，把不利影响和施工风险降到最低，所以选用占地面积较小的暗挖法中的PBA法施工。制定了劳动公园站PBA施工工法的施工技术和工程管理质量安全标准，能够安全高效地完成地铁车站的建设目标，具有可观的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]金磊,彭建,柳昆,彭芳乐.城市地铁车站分类理论及方法研究[J].地下空间与工程学报,2010,6(S1)：1339-1342+1375.

[2]石山,陈学峰.香港与内地地铁设计方法、方式浅析[J].铁道标准设计,2009(10)：9-14.