2K313010城市轨道交通工程结构与施工方法

二、施工方法（工艺）与选择条件【必会】
（一）明挖法施工
（1）明挖法是指在地铁施工时挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上进行结构施工，当完成地下主体结构后回填基坑及恢复地面的施工方法。
盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工的一种方法。
（2）明挖法按开挖方式分为放坡明挖和不放坡明挖两种。
放坡明挖法主要适用于埋深较浅、地下水位较低的城郊地段，边坡通常进行坡面防护、锚喷支护或土钉墙支护。
不放坡明挖是指在围护结构内开挖，主要适用于场地狭窄及地下水丰富的软弱围岩地区。围护结构形式主要有地下连续墙、人工挖孔桩、钻孔灌注桩、钻孔咬合桩、SMW工法桩、工字钢桩和钢板桩等。
（3）明挖法是修建地铁车站的常用施工方法，具有施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低等优点，因此，在地面交通和环境条件允许的地方，应尽可能采用明挖法。
（4）围护结构及其支撑体系关系到明挖法实施的成败。常见的基坑内支撑结构形式有：现浇混凝土支撑、钢管支撑和 H形钢支撑等。根据支撑方向的不同，可将支撑分为对撑、角撑和斜撑等，在特殊情况下，也有设置成环形梁的。
当内支撑跨度较大时，需在坑内设临时立柱，当临时立柱构造和位置恰当时，以后就将其变为结构的永久立柱。
（5）明挖法施工工序如下：围护结构施工→降水（或基坑底士体加固）→第一层开挖→设置第一层支撑→…→第n层开挖→设置第n层支撑→最底层开挖→底板混凝土浇筑→自下而上逐步拆支撑（局部支撑可能保留在结构完成后拆除）→随支撑拆除逐步完成结构侧墙和中板→顶板混凝土浇筑。
明挖法车站施工的典型工序如图 2K313011-1所示。
（二）盖挖法施工
（1）盖挖法施工也是明挖施工的一种形式，其施工基本流程：在现有道路上按所需宽度，以定型标准的预制棚盖结构（包括纵、横梁和路面板）或现浇混凝土顶（盖）板结构置于桩（或墙）柱结构上维持地面交通，在棚盖结构支护下进行开挖和施做主体结构、防水结构，然后回填土并恢复管线或埋设新的管线，最后恢复道路结构。
（2）盖挖法每次分部开挖与浇筑或衬砌的深度，应综合考虑基坑稳定、环境保护、永久结构形式和混凝土浇筑作业等因素来确定。
（3）盖挖法可分为盖挖顺作法及盖挖逆作法。目前，城市中施工采用最多的是盖挖逆作法。
1）盖挖顺作法图2K313011-2盖挖顺作法施工流程
（a）构筑连续墙；（b）构筑中间支承桩；（c）构筑连续墙及覆盖板；（d）开挖及支撑安装；(e)开挖及构筑底板；（f）构筑侧墙、柱；（g）构筑侧墙及顶板；（h）构筑内部结构及路面恢复盖挖顺作法的围护结构，根据现场条件、地下水位高低、开挖深度以及周围建筑物的邻近程度可选择钢筋混凝土钻（挖）孔灌注桩或地下连续墙，对于饱和的软弱地层应以刚度大、变形小、止水性能好的地下连续墙为首选方案。目前，盖挖顺作法中的挡土结构常用来作为主体结构边墙体的一部分或全部。
在地铁车站施工中，盖挖顺作工法一般是利用临时性设施（较常用的是钢结构）作辅助措施维持道路通行，在夜间将道路封锁，掀开盖板进行基坑士方开挖或结构施工。
由上述可知，盖挖顺作法与明挖顺作法在施工顺序上和技术难度上差别不大，仅挖土和出土工作因受盖板的限制，无法使用大型机械，需采用特殊的小型、高效机具。
2）盖挖逆作法
图2K313011-3盖挖逆作法施工流程
(a)构筑围护结构；(b)构筑主体结构中间立柱；(c)构筑顶板；
(d)回填土、恢复路面；(e)开挖中层土；(f)构筑上层主体结构；
(g)开挖下层土；(h)构筑下层主体结构
盖挖逆作法施工过程中不需设置临时支撑，而是借助结构顶板、中板自身的水平刚度和抗压强度实现对基坑围护桩（墙）的支撑作用。
采用逆作法施工时要注意混凝土施工缝的处理问题，由于它是在上部混凝土达到设计强度后再接着往下浇筑的，而混凝土的收缩及析水，施工缝处不可避免地要出现缝隙（3~10mm宽），将对结构的强度、耐久性和防水性产生不良影响。
针对混凝土施工缝存在的上述问题，可采用：
直接法——传统的施工方法，不易做到完全紧密接触；
注入法——通过预先设置的注入孔向缝隙内注入水泥浆或环氧树脂；
充填法——在下部混凝土浇筑到适当高度，清除浮浆后再用无收缩或微膨胀的混凝土或砂浆充填，充填的高度，用混凝土充填为1.0m；用砂浆充填为0.3m。为保证施工缝的良好充填，一般设置“V”形施工缝，其倾角以小于30°为宜。
试验证明注入法和充填法能保证结构的整体性。

【提示】
明挖法和盖挖法相关技术要点要掌握。