地铁盖挖逆作法施工技术资料汇编(1).

一、概 述

鉴于盖挖法(特别盖挖逆作法)在城市地下结构施工中的诸多优越性,国外自五十年代末开始将此法用于地下结构施工中并逐渐推广,盖挖逆作法现已成为地下浅埋多层结构的主要施工方法;并已成为当今世界各国在交通繁忙的城市中心地区修建地铁车站的一种有效方法。盖挖逆作法几年前首先在我国高层建筑地下多层结构、地下商业街中尝试采用,它们的成功施工在国内掀起了研究、应用盖挖法的高潮,盖挖逆作法因其独特的优越性已经进入北京、上海的地铁工程施工中。可以认为盖挖逆作法是在松散土层中修建地下多层建筑物的好方法,也是人类向地下更深层发展时所能采用的最基本施工方法。

浅埋地下结构采用盖挖逆作,属分层开挖、分层施工结构。在施工过程中,结构的型式和承受的荷载总是在不断变化中,结构受力分析必须考虑这些特点,以使结构设计更经济、合理,这已成为推广盖挖逆作施工技术迫切需要解决的问题。

自1992年起,我国有七座盖挖地铁车站相继开工(表1)。其中建成和基本建成的有上海地铁淮海路下面的三座车站和北京地铁的永安里站。

表1 我国已开工的盖挖地铁车站

结 构

地铁线名

站 名

型 式

常熟路站

上海地铁 1号线 

陕西南路站 黄陂路站

南京地铁

三山街站 永安里站

北京地铁 复八线 

大北窑站 天安门东站

三层三跨 三层三跨

94.4 93.12

未恢复 94.4.29

未完成 未完成

北京城建设计院 铁道部隧道设计院

北京城建三公司 铁道部隧道工程局

双层三跨 92.2.10双层三跨 92.2.10双层三跨 三层三跨

92.3 92.7

92.12.28 92,12.2892.12 93.10

93.10 93.8 未施工 95.3.26

北京城建设计院 上海隧道设计院 北京城建设计院 北京城建设计院

上海二建、上海机施公司

上海隧道工程公司 南京三建、上海基础公司

北京市政三公司

日 期

日 期 92.12.28

成日期 93.9.27

北京城建设计院

上海五建、上海基础公司

开 工

恢复路面

主体完

设计单位

施 工 单 位

双层双跨 92.2.10

(一)地铁施工方法的发展

五十年代以前,隧道暗挖施工技术尚不发达,明挖法一直是地铁工程中采用最多的一种施工方法。 传统的明挖法施工顺序是“先挖后盖”,即自上而下开挖基坑,再自下而上浇筑结构,回填并恢复路面。由于对城市交通及居民生活干扰较大,在市区这种施工方法往往不易被人们接受。后来有些工程在支护基坑的工字钢桩上,架设钢梁,铺设钢制的临时路面维持地面交通,在路面下开挖基坑,修筑结构。这种“盖挖顺作法”至今仍被许多工程采用,缺点是用钢量大,从施工开始到恢复永久路面的间隔时间较长。五十年代末,在意大利米兰地铁施工中首次成功地使用了“盖挖塑作法”。该法的施工程序是:先修筑结构边墙,再在边墙上修筑结构顶板回填和恢复路面的同时,在顶板和边墙的保护下开挖土方并修建结构底板。由于这种方法既保留了明挖法的优点,又能减少施工对地面交通的干扰,后来在欧洲和日本得到迅速推广。

二十多年来,随着隧道施工技术的发展,各种施工方法在地铁工程中的应用情况也在发生变化。从表1及表2可看出:进入八十年代后,区间隧道暗挖施工的比例迅速增长,并已占据主导地位;在车站隧道的施工中,明挖法仍居优势,盖挖法有很大发展,暗挖法虽在个别城市中有所增加,但从总体看用得不多。施工方法的这种变化,主要有以下几方面的原因:

1、地铁线路大多在市区内通过,采用暗挖法或盖挖法施工对环境影响较小,尤其是对地面交通的干扰,可减少到最低限度。

2、新奥法的出现,为地铁隧道的暗挖施工开辟了新的前景。这种方法尤其适用于小断面隧道的施工,容易控制开挖引起的地面沉降,因而在地铁区间隧道中得到广泛应用。不仅用于坚硬岩层,也可用于第三纪和第四纪中的大部分土层,可采用排水、冻结、注浆或与压缩空气相结合用于含水地层中。最近的统计数字表明,随着支护系统的改进和施工技术的日益完善,明挖区间隧道在造价方面的优势也在消失。图1是慕尼黑地铁区间隧道不同施工方法的费用比较。

3、由于使用了各种先进的闭胸式机械化盾构,加之施工水平、压浆技术和防水技术的提高,使得在非常松软的饱和含水地层中也能够安全地修建区间隧道,并可把盾构推进引起的地面沉降控制在较小的范围内。

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