第26講地鐵車站結(jié)構(gòu)與施工方法

　　一、地鐵車站形式與結(jié)構(gòu)組成

　　(一)地鐵車站形式分類

　　(二)構(gòu)造組成

　　(1)地鐵車站通常由車站主體(站臺(tái)、站廳、設(shè)備用房、生活用房)，出入口及通道，通風(fēng)道及地面通風(fēng)亭等三大部分組成。

　　二、施工方法(工藝)與適用條件

　　(一)明挖法施工

　　(1)明挖法施工流程是先從地表面向下開(kāi)挖基坑至設(shè)計(jì)高程，然后在基坑內(nèi)的預(yù)定位置由下而上地建造主體結(jié)構(gòu)及其防水措施，最后回填土并恢復(fù)路面。

　　(2)明挖法是修建地鐵車站的常用施工方法，具有施工作業(yè)面多、速度快、工期短、易保證工程質(zhì)量、工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，因此，在地面交通和環(huán)境條件允許的地方，應(yīng)盡可能采用。

　　(3)明挖法施工基坑(詳見(jiàn)2K313020目)可以分為敞口放坡基坑和有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑兩類。

　　若基坑所處地面空曠，周圍無(wú)建筑物或建筑物距離基坑邊很遠(yuǎn)，地面有足夠空地能滿足施工需要又不影響周圍環(huán)境，基坑深度不大時(shí)，則可采用敞口放坡基坑施工。這種基坑施工簡(jiǎn)單、速度快、噪聲小，無(wú)須做圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

　　如果基坑很深，地質(zhì)條件差，地下水位高，特別是又處于繁華市區(qū)，地面建筑物密集，交通繁忙，無(wú)足夠空地滿足施工需要沒(méi)有條件采用敞口放坡基坑時(shí)，則可采用有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑。其中，敞口放坡基坑分為邊坡面不加支護(hù)的基坑以及錨噴護(hù)坡基坑兩類;有圍護(hù)結(jié)構(gòu)基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)又分為不同類型.

　　(二)蓋挖法施工

　　(1)蓋挖法是先蓋后挖，即先以臨時(shí)路面或結(jié)構(gòu)頂板維持地面暢通再向下施工。

　　(2)蓋挖法具有諸多優(yōu)點(diǎn)：圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形小，能夠有效控制周圍土體的變形和地表沉降，有利于保護(hù)鄰近建筑物和構(gòu)筑物;基坑底部土體穩(wěn)定，隆起小，施工安全;蓋挖逆作法施工一般不設(shè)內(nèi)部支撐或錨錠，施工空間大;蓋挖逆作法用于城市街區(qū)施工時(shí)，可盡快恢復(fù)路面，對(duì)道路交通影響較小。

　　蓋挖法也存在一些缺點(diǎn)：蓋挖法施工時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)的水平施工縫處理較為困難;暗挖施工難度大、費(fèi)用高;

　　(3)蓋挖法可分為蓋挖順作法、蓋挖逆作法及蓋挖半逆作法。目前，城市中施工采用最多的是蓋挖逆作法。

　　1)蓋挖順作法

　　對(duì)于飽和的軟弱地層應(yīng)以剛度大、止水性能好的地下連續(xù)墻為首選方案。目前，蓋挖順作法中的擋土結(jié)構(gòu)常用來(lái)作為主體結(jié)構(gòu)邊墻體的一部分或全部。

　　2)蓋挖逆作法

　　其工法特點(diǎn)是：快速覆蓋、縮短中斷交通的時(shí)間;自上而下的頂板、中隔板及水平支撐體系剛度大，可營(yíng)造一個(gè)相對(duì)安全的作業(yè)環(huán)境;占地少、回填量小、可分層施工，也可分左右兩幅施工，交通導(dǎo)改靈活;不受季節(jié)影響、無(wú)冬期施工要求，低噪聲、擾民少;設(shè)備簡(jiǎn)單、不需大型設(shè)備，操作空間大、操作環(huán)境相對(duì)較好。

　　3)蓋挖半逆作法

　　(三)噴錨暗挖法

　　它對(duì)地層的適應(yīng)性較廣，適用于結(jié)構(gòu)埋置較淺、地面建筑物密集、交通運(yùn)輸繁忙、地下管線密布，及對(duì)地面沉降要求嚴(yán)格的城鎮(zhèn)地區(qū)地下構(gòu)筑物施工。如果環(huán)境保護(hù)要求不高，可以采用新奧法;在城鎮(zhèn)軟弱圍巖地層中，則應(yīng)采用淺埋暗挖法。

　　1. 新奧法與淺埋暗挖法的區(qū)別

　　“新奧法”是利用圍巖的自承能力，使圍巖成為支護(hù)體系的組成部分，支護(hù)與圍巖共同變形承受形變應(yīng)力。因此，要求初期支護(hù)有一定柔度以利用和充分發(fā)揮圍巖的自承能力。

　　由于需要減少城市地表沉陷，還要求初期支護(hù)有一定剛度，設(shè)計(jì)時(shí)基本不考慮利用圍巖的自承能力，這是淺埋暗挖法與“新奧法”主要區(qū)別。

　　2. 淺埋暗挖法的工藝特點(diǎn)

　　遵循“新奧法”大部分原理，按照“十八字”原則(即管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè))進(jìn)行隧道的設(shè)計(jì)和施工

　　采用淺埋暗挖法時(shí)要注意其適用條件。首先，淺埋暗挖法不允許帶水作業(yè)。第二，采用淺埋暗挖法要求開(kāi)挖面具有一定的自立性和穩(wěn)定性。

　　三、不同方法施工的地鐵車站結(jié)構(gòu)

　　(一)明挖法施工車站結(jié)構(gòu)

　　明挖法施工的車站主要采用矩形框架結(jié)構(gòu)或拱形結(jié)構(gòu)。

　　1. 矩形框架結(jié)構(gòu)

　　這是明挖車站中采用最多的一種形式。

　　2.拱形結(jié)構(gòu)

　　一般用于站臺(tái)寬度較窄的單跨單層或單跨雙層車站。

　　(二)蓋挖法施工車站結(jié)構(gòu)

　　1. 結(jié)構(gòu)形式

　　在城鎮(zhèn)交通要道區(qū)域采用蓋挖法施工的地鐵車站多采用矩形框架結(jié)構(gòu)。

　　軟土地區(qū)地鐵車站一般采用地下墻或鉆孔灌注樁作為施工階段的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。地下墻可作側(cè)墻結(jié)構(gòu)的一部分，與內(nèi)部現(xiàn)澆鋼筋混凝土組成雙層襯砌結(jié)構(gòu);也可將單層地下墻作為主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻結(jié)構(gòu)。

　　3. 中間豎向臨時(shí)支撐系統(tǒng)

　　中間豎向臨時(shí)支撐系統(tǒng)由臨時(shí)立柱及其基礎(chǔ)組成，系統(tǒng)的設(shè)置方法有三種：

　　(1)在永久柱的兩側(cè)單獨(dú)設(shè)置臨時(shí)柱;

　　(2)臨時(shí)柱與永久柱合一;

　　(3)臨時(shí)柱與永久柱合一，同時(shí)增設(shè)臨時(shí)柱。