摘 要:地铁车站的施工方法的选择需要考虑社会,环境,经济,社会影响等多方面的问题,经全面的技术经济比较后进行选择。本文介绍了我国地铁车站施工几种常用的施工方法,通过对城市地铁车站设计施工方法研究探讨,提供了不同条件下施工方法的设计选择,为我国各大城市在设计地铁车站时选择合理的施工方案提供参考。

关键词:城市地铁;地铁车站;施工方法;选择

随着我国城市化进程的不断加快,许多城市面临着日益严重的空间拥挤、交通阻塞等问题,严重制约了城市发展,许多大城市都开始限制汽车使用,大力发展公众交通设施。地铁因其高效、节能、快速、安全、空间利用率高等优点成为各大城市解决交通问题的工具。可以预见,未来城市的发展离不开地铁的发展,然而由于地铁的施工建设是一项复杂的地下工程,工程位置一般位于城市的中心区域,故其施工方法技术受到诸多因素影响,如既有建(构)筑物、环境保护、当地水文地质、建设成本等。因此,地铁施工需要因地制宜地合理对比选择施工方法技术。

一、影响地铁车站施工方法选择的因素分析

地铁车站设计施工的方法不仅要满足地铁工程本身的使用功能要求以及合理开发利用地上、地下有效空间,而且要考虑由于施工给周围环境带来的不良影响。很多城市的地铁站建设在该城市的经济交通的中心,所以在车站建设的施工方法的选择时,主要受到两方面的影响。一是受到技术经济的因素的影响。车站施工方法的选择会工程的自然环境,地形特征,水文地质及工程的难度等因素都会受到影响。二是受到社会因素的影响。车站施工的过程中,都会对于社会环境造成影响。例如会影响到周围的安全,对交通和商业以及资源的利用也有一定的关系,对于周围的居民来说会影响他们的生活质量,对环境造成污染等。

二、地铁车站几种常用施工方法的介绍

1.明挖法

明挖法是先从地表面向下开挖土方至设计高程,然后由下而上地施工主体结构及其防水措施,最后回填并恢复路面。明挖法是一种造价经济、施工快捷的施工方法。优点是适合多种不同类别的地质条件。可以有效的减少线路的埋深,施工工艺简单、技术成熟、施工安全、工期短、施工质量易保证、综合造价低。其适用条件为在基坑开挖范围内无重要的市政管线或市政管线可以临时改移;城市道路交通流量不大或当需要封闭道路交通时有临时改道条件。

2.浅埋暗挖法

当地铁车站处于繁忙交通地段,车站施工不允许封闭路面交通、且站位埋深较大,可采用浅埋暗挖法施工。利用暗挖法进行地铁车站的施工,对路面交通的干扰小,不需要像明挖法施工车站那样占用很大的施工场地,因此地面拆迁量也少,也可以节省不少拆迁成本。但它的不足之处在于:一是在地下水位较高的软弱土层中不考虑采用暗挖法施工。二是暗挖地铁车站埋深浅、结构断面大时,其顶部土体的成拱能力、自稳能力差,开挖前需进行预加固。由于施工工序复杂,结构转换次数多,对土体扰动大,计算模型难于正确反映实际受力情况,因此施工时必须采取一系列的辅助措施确保施工安全及周围环境的安全。三是暗挖车站的造价高,投资控制难度大。由于施工难度较大,车站在施工过程需要对土体进行预加固、预支护等各种辅助措施才能进行施工。

3.盖挖法

盖挖法是利用围护结构和支撑体系,在较繁忙交通路段利用结构顶板或临时结构设施维持路面交通,在其下进行车站施工工法。在路面交通不能长期中断的道路下修建地铁时,可采用盖挖法。按结构施工的顺序分盖挖逆作法和盖挖顺作法两种。盖挖逆作法一般都是对交通作短暂封锁,一年左右,将结构顶板施工结束,恢复道路交通,利用竖井作出人口进行内部暗挖逆筑。盖挖顺作法一般是利用临时性设施(如钢结构)作辅助措施维持道路通行,在夜间将道路封锁,掀开盖板进行基坑土方开挖或结构施工。盖挖逆作法具有占用场地时间短,对地面干扰小和施工安全等优点,适用于车站上面有高层建筑、埋深较大的地铁车站。盖挖顺作法同样具有盖挖逆作法的优缺点,只是适用于市区浅埋地铁车站。

4.预制装配式

预支装配式修建车站是一种新工法,这种工法是在工厂先预制好车站主体结构,然后将这些预制好的混凝土块预制构件运到施工现场,然后将预制构件像搭积木一样一块块地搭起来,然后再进行连接、加固,这样一个车站就建好了。与传统的施工方法相比,预制装配式这种施工方法可以极大地缩短施工工期,1年即可完成,与传统的施工方法相比,可以提前一年完成,这对于冬季天寒地冻的地区来说,大大加快了地铁的施工进度,提高了工作效率,大大降低了工程的造价。

三、长春地铁车站施工方法的选择

长春地铁结合工程实际情况,采取不同的施工方法进行施工,不仅提高了施工速度,还减少了对周围环境的影响。长春市地铁1号线一期工程线路总长18.5公里,均为地下车站,平均站距约1.255公里,全线共设15座车站,其中北环城路站、庆丰路站、一匡街站、北广场站、卫星广场站、南三环站、红咀子站等7个车站为明挖法施工。北京大街站、人民广场站、解放大路站、自由大路站、南湖大路站等5个车站为暗挖法施工。繁荣路站为盖挖法施工。长春站与长春站综合换乘中心南广场工程合建,采用暗挖法与盖挖法相结合的方法。长春市地铁2号线全长20.5公里,全线共设车站19座,全部为地下车站。全线有15个车站为明挖法车站,5座车站为预制装配式车站,分别是袁家店站、西湖站、西兴站、西环城路站、建设街站5座车站,这是全国首次将装配式工法运用到地铁车站主体施工当中;3个车站为暗挖法施工;1个车站为盖挖法施工。

四、结语

在地铁车站施工方法的选择上应根据具体地质情况、工作环境的要求,在综合考虑安全、工期和经济成本的基础上进行优化选择。在进行地铁车站设计时,地铁车站施工方法选择应考虑工程水文地质、总体规划要求、环境条件和道路交通状况,从技术、经济、工期、使用效果作综合比较。在进行地铁车站施工方案和方法的选择时,要通过优化设计方案和施工方案,多方案比较、衡量其经济性、实用性、可行性,选取适合工程需求的工法,并确保了施工期间的安全性、缩短工期、节约投资、取得良好的技术经济效益和综合社会效益。

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作者简介:王伯冠(1989-),男,吉林松原人,助理工程师,从事城市轨道交通建设管理工作。