北京地铁九号线六里桥站半盖挖逆做法关键施工技术探讨与实践

摘要 在大粒径、高密度的卵石地层中采用半盖挖逆做法施工地铁大型车站，确保工程精度、保证实体质量难度教大。本文重点介绍北京地铁六里桥站半盖挖逆做法施工关键控制技术，为类似工程提供可借鉴的工程经验。

关键词 半盖挖逆做法关键施工技术控制

1、 前言

在目前地铁车站施工工法中，半盖挖逆做法相对盖挖逆做法施工条件要求高，但经济技术指标较为理想，对工程周边商业环境及交通影响较小，其圆形外环结构与围护桩结合作为结构的支撑体系可显著减少因变形对周边环境的影响，其造价介于明挖与暗挖之间，较为低廉。圆形换乘大厅又可提供轨道交通乘客“零”换乘方便，因此在我国北京、上海、南京、广州、成都等城市的大型地铁车站均有应用。

但半盖挖逆做法也有工艺局限性，主要表现在如下几个方面：施工过程中产生的不均匀沉降对结构体系不利影响比顺做工法大；外环结构自上向下施工（逆做），内环结构自下向上施工（顺做），施工缝多；由于结构砼硬化过程中收缩的影响，不可避免出现裂缝，对结构的耐久性、刚度、防水性均产生不利影响；交汇同一节点的工程构件梁施工难度大，大粒径卵石钢管柱控制精度较难。

针对以上问题，北京地铁九号线六里桥站半盖挖逆做采取了相应的技术措施，取得了较好的效果，现将有关情况总结如下：

2、 工程概况

六里桥车站是北京地铁九号线与地铁十号线的换乘车站，九号线为双层侧式站台，十号线为三层岛式站台，九号线在上，十号线在下，两站“十”字“岛-侧”换乘，在两线换乘节点处设置大型地下双层圆形综合换乘厅。综合换乘厅外径为80米的标准圆形结构，换乘厅为地下双层结构（十号线通过段为地下三层），总高15.6米,覆土2.9米,采用”半逆做法施工”,换乘厅侧墙厚900mm,顶板厚900mm，顶梁为两道环形梁，尺寸1300mm×1900mm,地下一层中板厚500mm,大多采用放射性梁系，换乘厅底板厚1000mm,底梁为两道环梁，尺寸为2300mm×2100mm。

六里桥站共设7个出入口，其中2、3、5号出入口均与综合换乘厅连接，同时换乘厅在站厅层侧墙预留加强环梁，为待建的高层商业建筑地下室的接入预留条件。车站总建筑面积32000平米。圆形换乘厅围护结构采用Ф800围护桩（少量Ф1000围护桩），逆做部分钢管柱Ф800，其基础为Ф1000钻孔灌注桩，顺做部分中间柱Ф1000砼柱。

根据地质勘察报告显示该地质情况比较复杂，共分为三大层：人工填土层；新近沉积层；第四纪晚更新世冲洪积层。最大卵石粒径不小于400mm,颗粒含量约为总质量的80%。

3、车站钢管柱主要施工工艺

钢管柱是半盖挖逆做法环部的重要工程构件。施工阶段其为临时支柱，使用阶段则为车站永久性竖向承重与传力构件。钢管柱由两部分组成，钢管和砼基础。本站钢管柱的外径800mm,钢管壁厚20mm,材料为16Mn, 核心混凝土为C50微膨胀混凝土, 柱群在平面上呈圆形布置,基础为C30钢筋混凝土钻孔灌注桩,直径1．5m,钢管柱下端锚人柱基2m左右。在钢管柱锚固段上设抗剪栓钉。本工程施工区域主要为卵石中粗砂地层，采用干孔作业。为防止钻孔灌注桩沉降，成孔下钢筋笼后预埋三根Ф50钢管作为注浆管，砼灌注后注浆。钢管柱安装、定位工艺主要如下：

1）、钢管柱定位器安装

常规定位器安装方法是在钢管柱柱下桩基施工完成后，钻眼安装螺栓及定位板，再将定位器安装固定。但由于钢管柱有效桩身部分均采用挖孔桩施工，且挖孔桩内还有柱下桩基钢筋笼，在挖孔桩内打眼安装操作不便，不安全因素多，施工进度也较缓慢。

本车站利用钢筋笼主筋作为安装定位器的支架，将两根角钢焊接在钢筋笼主筋上作为定位器安放平台。在桩顶浮浆破除后，先将桩头清理干净，然后将定位器（或角钢基座）高程导入孔内，精确测出定位器高程后，将两根100×100角钢焊接在桩基主筋上作为定位器的固定基座，在角钢的多个方向加焊支撑钢筋将基座顶紧在护壁上。利用投点仪将钢管柱中心投入孔内校准定位器的中心位置后，将定位器焊接在角钢基座上，用5Kg线坠复核定位器中心无误后浇筑混凝土使定位系统及连接钢筋牢固。

2）、钢管柱顶部定位

钢管柱顶部定位一般采用在孔口浇筑混凝土平台，安装定位支架，对钢管柱进行顶部定位。钢管柱吊装到孔内，底部自动就位后，恢复孔口的定位十字线，用手动千斤顶一端顶住护壁，一端顶住钢管柱的顶托牛腿，微调到钢管柱重心与十字线焦点重合后，在钢管柱牛腿托板上焊接5个角钢，角钢支撑在挖孔桩护壁上，全部焊接完成后，取下千斤顶即完成钢管柱顶部定位。

经采取上述定位、安装工艺，钢管柱顶面高程误差±5mm,钢管柱与围护边桩差异沉降7mm。

4、顶板和楼板的土模施工工艺

六里桥站顶板厚度900mm,楼板厚度500mm,砼强度C40,顶板自身分布荷载大。为保证不引起不均于沉降，采用复合结构地膜，即在原天然地基基础上，铺10cm细砂，再铺5cm厚木板，再铺专用竹胶板。底模标高统一抬高1cm,实测顶板底标高沉降3mm,中板基本没有沉降，线条平顺，砼表观质量较好。

5、盖挖逆做部分侧墙施工工艺

为保证盖挖逆做部分侧墙密实性、耐久性，保证接缝质量，采取如下措施，对施工缝进行处理；

1）、上部先浇混凝土施工时，使墙、板施工缝部位迎土侧混凝土低于背土侧100mm，在墙体混凝土浇筑时既方便混凝土自动流入充填密实，也便于振捣过程中气泡能够顺利排出。

2）、支设墙模时，为防止混凝土无法填满墙、板接缝，在墙模顶部设置假牛腿，既方便混凝土入模，又能充分填充混凝土振捣过程中因塌落而产生的墙顶缝隙，保证施工缝充填密实，混凝土在初凝后立即凿除并修整表面。

3）、为确保逆做结构缝密实，在浇筑至墙顶500mm时，改用同标号的微膨混凝土进行封顶。

4）盖挖逆做部分侧墙混凝土振捣

换乘大厅设计墙体厚度900mm，结构采用逆做工艺，先施工顶板，后施工侧墙，当顶板浇筑完成、墙体钢筋绑扎完成后需要浇筑时，插入式振捣棒无法到达墙体迎土侧进行振捣，无法保证混凝土施工质量。经借鉴以往盖挖逆做施工经验，侧墙混凝土均已外振为主，基本无内振，混凝土密实性得不到保证，侧墙混凝土强度很难达到设计强度等级，给结构安全带来隐患。

为保证混凝土质量，对振捣工艺进行优化，利用“海杆”原理，为插入式振捣棒设计一个可旋转支架，通过支架将振捣棒送到较远的迎土侧混凝土中，解决了不同距离的混凝土振捣问题；支架上的环箍可保证振捣棒能上下自如，解决了不同高度的混凝土振捣问题。

6、结束语

六里桥站半盖挖逆作法施工中，钢管桩采取了切实可靠的防止不均匀沉降的技术措施，有效地确保了结构体的安全与质量；全套施工技术安全稳妥，安装精度很高，有效确保了钢管柱的施工质量；地模及结构施工技术，有效地确保了结构的内在质量及表观质量；侧墙施工技术则确保了车站的整体侧墙质量满足设计及规范的要求。六里桥站的半盖挖逆作法施工经验，为国内同类工程提供了可资借鉴的经验。