浅谈大连地铁PBA施工技术措施

摘要：针对大连地区特殊地质条件，分析大连地铁暗挖车站复杂环境条件下PBA法施工技术，总结出PBA法具有环境影响小、工序少、效率高、施工安全可靠等突出优点，同时PBA法成功地应用于工程实践中，并取得了良好的经济效益和社会效益。PBA法在当前地铁施工中有一定的应用前景，通过本文的论述，希望可为今后类似工程施工提供借鉴和参考。

关键词：复杂环境 暗挖车站 PBA施工技术

1.工程概况

1.1车站概况

医大二院站设在中山路与连山街交口处。为1号线地下双层岛式车站，沿中山路而设，车站主体基本为东西走向。车站车站起点里程DK15+689.087，终点里程DK15+875.006有效中心里程为DK15+756.787。车站位置及结构如图所示：

1.2地质状况

场区整体上看西部高，东部低。地面标高15.60～18.25m，属于剥蚀低丘陵。复州-大连凹陷南部，四级构造单元在地层区划上属于旅大小区，除有太古界基底出露外，盖层以上为元古界及古生界底层为主。中、新生界不发育。

1.3周边环境

医大二院站北侧为202轻轨路基、黑石礁小学、医大二院附属医院，南侧主要为商铺。

车站范围内较大管线有5000×1000底深2.8m污水箱涵，埋深1.4m管径DN400、埋深1.5m管径DN400混凝土排水管，埋深1.5m管径DN600、埋深1.4m管径DN400铸铁给水管、埋深1.3m管径Φ500的钢煤气管.

1.4工程特点

车站所处位置中山路为大连市主干道，车流量大，车站顶板承受的动荷载大，且道路两侧多为砖混结构，至地铁主体距离11～13m，地铁施工时，对这些建筑的影响大。地下管线较多，地下水丰富且水位较高（水位位于中板处），沉降量控制要求严，防渗漏要求高，地质复杂，施工难度大。施工场地狭小，地面干扰大。

2.施工方法---PBA法

为控制地面沉降变形，确保周边建筑物和地下管线的安全稳定，通过比选，将原设计的中柱法施工变更为对地层和周边环境影响均较小的PBA法施工。

2.1.原理

PBA法由医大二院站所处的特殊地理环境所促成：四种复杂多变的土质，主体结构有11m在水位线以下，不利于“中洞法”施工；“中洞法”施工在长期的开挖过程中，进行大面积、深层次的降水，费用高昂，且不利于周围建筑物的稳定，也不利于保护水资源；如果采用“盖挖法”，车站位置所处的中山路为大连市的主干道，车流量很大，不允许中断交通。如此就产生了把“盖挖法”的原理迁往地下的设想，即将传统的地面框架结构施工方法（即在地面先做基坑围护桩，然后从上向下进行基坑土方开挖，必要时加撑防止基坑变形，开挖到底后从下向上施工框架结构）和暗挖法进行有机结合，即在地面上不具备施工基坑围护结构条件时，改在地下提前暗挖好的导洞内施作围护边桩、中柱、底梁和顶梁、顶拱共同构成桩、梁、拱支撑框架体系，承受施工过程的外部荷载，然后在顶拱和边桩的保护下，逐层向下开挖土体，施工内部结构，最终形成由外层边桩及顶拱初期支护和内层二次衬砌组合而成的永久承载体系。在围护桩上做拱部初期支护（拱部初期支护类似变异后的“盖挖法”顶盖），由围护桩来承受拱部荷载并抵抗侧壁压力，如此形成类似“盖挖法”的操作空间，施工过程中用类似“中洞法”的原理进行受力转换。

2.2.特点

充分利用无水的地层进行有水部位地层的作业，避免因长期降水引起的费用增大和地表沉降，有利于保护地下水资源。

依靠挖孔桩作支护，稳妥、安全，确保沉降量控制在30mm以内，避免“中洞法”大洞群、多方位、多层次开挖引起地面沉降量过大的缺陷。

可减少混凝土的拆除工程量（较“中洞法”减少15%），造价适中，经济合理。

3.施工工艺流程及操作要点

3.1施工工艺流程

施工从总体上可分为竖井横通道及车站主体两大部分（不包括出入口、风道），在施工顺序上有一部分是穿行的。

3.2竖井、横通道部分

竖井、横通道是为车站主体施工服务而设置的临时结构（主体结构完工后，一部分要破除、回填），其作用：一是为人员、机械、材料、出土提供施工通道；二是为小导洞、拱部掘进等车站主体施工提供作业面。其设置需要考虑设备、净空、施工运距、工期、效益、环境等综合因素（在有条件时，可结合出入口、风井、风道的设置综合考虑，综合利用），以医大二院站为例做法分三步：

（1）竖井施工

此车站共设置三个竖井，其中1、2号风井兼作车站主体施工竖井，净空长11.6，宽6m，深30m，3号临时施工竖井（车站施工完成后破除、回填）结合1#出入口设置，竖井净空长7m，宽6m，深30m。采用钢筋格栅+网喷混凝土倒挂井壁法施工，龙门提升架出土，模注钢筋混凝土二次衬砌（预留横通道开口位置），井口设锁口圈梁。井口设出土提升架、电葫芦、步梯及风、水、电、通风、下料等管线。

（2）横通道施工

车站两端风道兼施工横通道，通过横通道可进行车站主体施工小导洞、挖孔桩、桩顶纵梁等。

（3） 风道转正洞马头门施工方法

风道开挖、支护施工过程中，同时进行车站正线马头门施工。在施工风道内沿车站正线马头门周边外打设单排Ф42×3.25mm超前小导管、单排大管棚Ф108×5mm，并注浆加固地层，然后施做风道与车站马头门处临时支撑，再破除风道初期支护，安设车站马头门加强格栅，施做车站正线初支。

3.3PBA工法施工步序：

① 施工导洞拱部超前小导管，并注浆加固底层，开挖导洞并施工初期支护。开挖导洞时，先开挖下导洞后开挖上导洞，先开挖边导洞后开挖中导洞。

② 导洞贯通后，施工冠梁及锚杆。并在中间到洞内施工上下导洞间钢管混凝土桩挖孔护筒。

③ 施工底板梁防水层及底板梁后，施工钢管混凝土桩（桩挖孔护筒与钢管混凝土桩间空隙用砂填实），然后施工拱顶防水层及顶纵梁，并在顶纵梁中预埋钢拉杆。

④ 开挖上导洞间土体并施工初期支护，导洞开挖前后距离相差不小于6m。

4施工环节建议

4.1充分考虑横通道与车站主体结构尺寸、格栅连接的操作空间、防水层搭接长度，提高横通道在车站主体处断面；

4.2鉴于导洞空间狭小、文明施工等方面的要求，洞内围护桩施工建议采取人工挖孔，挖孔桩钢筋笼采用导洞内焊接、安装，解决了钢筋笼分段吊装、分段焊接的难题。

5.结语

大连地铁一期工程医大二院站应用PBA法，成功地解决了受工程水文地质条件、环境条件、车站埋深等多种因素的制约，攻克了施工中的难点和关键技术，达到了较为满意的工程效果。工程建设集中了目前国内施工技术的领先水平，对开发利用地下空间、特别是当今世界土地资源匮乏，城市交通拥堵的情况下，如何在大都市、大城市既有城区特别是中心城区开发利用地下空间，且在施工期间尽量

减少对交通及居民生活的影响，该工程的建设及实施意义重大。

6参考文献

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[2]于书翰，杜谟远.隧道施工[M].北京：人民交通出版社，1990。

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