中交铁道（武汉）建设科技有限公司湖北武汉430056
摘要：针对某城市地铁车站工程实际情况，对其由于车站所处环境较为复杂而制定的盖挖逆作法技术方案应用进行深入分析，并通过实践得出该技术的应用能实现在保证质量的基础上缩短工期、降低成本和文明施工目标的结论。
关键字：地铁车站；盖挖逆作法；围护结构设计
引言
近年来，地下空间开发日益密集，许多城市都开始了轨道交通的建设，传统的明挖法施做地铁车站由于其长时间封闭道路、阻碍交通，在一些交通繁忙的地段已经不再适用。为了最大程度上减小施工对地面交通和附近居民的干扰，产生了盖挖逆作法。
1盖挖逆作法施工过程
盖挖逆作法施工时，平整场地后先施做围护结构的地下连续墙、桩基和中间立柱，在顶板标高处完成顶板的施工后回填覆土，恢复路面交通，以后的施工均在顶板以下进行。顶板作为一道强有力的支撑，限制地下连续墙的变形，开挖地下一层之后，利用未开挖土体作为土模，施做地下一层的底板及两边侧墙，以后的施工均按此进行，直至完成底板施工封底。由于施工过程中结构是在盖挖的方式下自上而下逆向建筑的，因此称为盖挖逆作法。
2工程概况
某市轨道交通1号线某地铁车站为地下三层岛式车站，地下一层、二层为站厅层，地下三层为站台层，围护结构采用地下连续墙，厚度为1.0m，材料为C30水下混凝土。工程所在地历史最高水位为地下2.1m。车站采用盖挖逆作法施工。
图1
3基坑围护结构计算
3.1岩土力学参数
根据勘察单位提供的地质详勘报告，对基坑工程所在地层各项岩土参数进行整理，对相近地层进行合并归纳，基坑工程所处地层土的具体物理力学参数。
3.2计算方法
主体基坑围护结构的受力分析简化为平面应变问题。计算方法采用增量法模拟基坑开挖过程，得到不同施工阶段的围护结构内力及变形，本文采用同济启明星Frws8.2进行计算分析。基坑施工工况顺序为：开挖至地面下1m—在深0.5m处施做顶板，作为第一道支撑—开挖至地面下3.76m—在深3.26m处施做底板，作为第二道支撑—开挖至地面下9.61m—在深9.11m处施做底板，作为第三道支撑—开挖至地面下16.17m—在深15.67m处施做底板，作为第四道支撑。
3.3结果分析
3.3.1地下连续墙内力及位移包络图（图1）由结果可知，坑内侧土体抗力安全系数为1.03～134.06>1.0，符合规范要求。
3.3.2抗渗流稳定安全系数计算如下：
计算得安全系数为：3896.7×25.0/20821.3=4.68满足规范要求安全系数1.8。
4围护结构施工
4.1地连墙施工
在成槽时，配以自动纠偏装置对垂直度实施跟踪观测，达到随挖随纠目的。完成成槽后，利用超声波探测装置立即全面复查，如果垂直度没有达到要求，找出原因立即处理。在土质较差槽段中，通过对水泥搅拌桩的布置来实现加固，保证槽壁始终处于稳定状态。出土作业过程中采用优质泥浆进行补充，使液面高度始终满足设计要求。针对墙端沉淤，采用墙底注浆方法来处理，并兼顾墙底的周围和墙侧有效加固。对工字钢的底端进行延长，使其进入到槽底的土层当中，以此起到避免混凝土通过槽底向附近槽段流动的作用。另外，其顶端应延伸至导墙，防止翻浆溢出。在工字钢的周围，应沿笼体设置1mm厚铁皮，其宽度按0.5m控制，将接头钢板和槽壁上的孔隙封堵住，避免发生绕射效应。处于工字钢外侧的所有空腔，都应使用砂石袋进行填充，当填充达到3m时，将接头箱开始放下，将砂石袋压实。在工字钢的凹面上使用钢丝刷连续刷壁，一般次数应达到20次以上，以清除所有污泥。
4.2结构柱施工
该车站格构柱的数量为36根，采用一柱一桩布置形式。柱的垂直度偏差不可超过1/300，且桩位偏差不可超过±5mm。施工中为达到理想精度，运用先插法及调垂盘法进行施工。需要引起重视和控制的内容包括：
（1）由GPS-25型钻机对钻孔桩进行施工，采用正循环成孔方法。在钻进过程中，需要根据土层的实际情况进行加压，先以较小的压力进行慢钻，再逐步以常规压力和速度钻进，进尺达3m时对垂直度进行检查，若超过要求，应立即调整。
（2）完成成孔并检查确认合格后，根据预设坐标点位，设置定位装置，使其与桩中心完全重合，并与格构柱处于接近状态。
（3）钢筋笼的顶部布置定位卡，对格构柱进行加固。然后开始钢筋笼吊装，把笼体放进孔中，上端露出5m；然后对相应的格构柱进行吊装，使其进入笼中，采用全站仪检查并调整垂直度，直到达到理想定位效果。
（4）格构柱和钢筋笼根据相关要求进行焊接，然后吊放到孔中，每下降3m都要对垂直度实施一次检测。当格构柱下降到和设计位置相距3~5cm时，由定位器对所处方位状态进行控制，保证所有参数都能达到设计要求，将螺杆紧固，同时用插杆予以加固。
（5）在混凝土浇筑24h以后，在孔中对称实施碎石填筑。
4.5立柱浇筑
在完成以上地模、钢筋的施工和侧墙的混凝土浇筑后，按照从下到上的顺序对负二层与负一层的立柱进行混凝土浇筑施工。在浇筑过程中，同样要使用定形钢模。混凝土浇筑过程中，应对已经成型的表面进行凿毛和冲洗，再予以分层。在混凝土浇筑的同时，应使用振动棒进行振捣，使混凝土达到密实和均匀。对于边角和钢筋布置较密的部分，应使用附着式振动器进行振捣，以免对钢筋和预埋件造成损伤。待立柱混凝土实际强度达到设计要求后，按照规范的顺序进行拆模，然后将拆模后露出的表面抹平。
结语
本文介绍了盖挖逆作法的原理及施工方法，对一个采用盖挖逆作法的地铁车站围护结构进行了施工全过程的模拟计算，准确得到了各施工工况下内力和变形的最大值，为类似设计提供了参考。设计过程应注意的是，对于采用盖挖逆作法车施工的围护结构，应该按照施工阶段进行计算模拟，才能得到较为准确的内力和位移。采用盖挖逆作法进行施工，将临时支撑更换为梁板结构，能大幅节省用于基坑支护作业的费用，并减少临时结构施工与拆除工作量，环境污染及工期都会因此明显减少，真正实现在保证质量的基础上降低成本和文明施工目标。
参考文献
[1]陶连金，代希彤，边金.盖挖逆作法地铁车站结构体系内力及变形研究进展[J].科学技术与工程，2018，18（24）：188~194.
[2]许有俊，史明，陈雾航.地铁车站盖挖逆作法围护结构设计方法研究[J].价值工程，2018，37（24）：167~168.