地铁车站施工方案综合对比分析

摘要：对天津地铁5号线新宜白大道站原分期明挖法方案与调整后的半盖挖法方案进行对比分析，通过比较发现：该车站采用半盖挖法方案有利于交通导行和管线切改的实施，更利于现场实施，同时缩短了总工期，符合地铁5号线工程的总体筹划。

关键词：地铁车站 施工方案 对比分析

地铁车站施工工法主要有明挖法、盖挖法和浅埋暗挖法，目前在天津地区主要采用明挖法，在不具备明挖条件情况下考虑使用盖挖法，浅埋暗挖法在地铁车站施工中基本不采用。结合天津地铁5号线新宜白大道站施工方案的选择对比分析发现，在特定周边环境条件下，选择盖挖法施工方案更为合理。

1.工程概况

天津地铁5号线新宜白大道站垂直现状城市主干道普济河东道布置，为地下两层三跨混凝土结构，车站中心里程覆土3.5米，车站长146.2米，主体标准段基坑宽30.7米，主体基坑深18.53米。

图1 车站总平面图

1.1 车站周边环境

新宜白大道站所处位置周边环境较为复杂，如图1所示，横跨的普济河东道为城市快速路，车流量大，道路两侧建筑物较多，需要拆除的有北侧加油站、鑫华驾校、中铁物流公司，施工期间会对其产生影响的有北侧普康里、商业楼、南侧汽车销售公司。

1.2 管线情况

新宜白大道站站位所处位置管线非常复杂，涉及污水、雨水、自来水以及电力等各种管线30余根，管线主要布置在普济河东道下方，垂直车站布置在其正上方，少量管线沿车站方向布置在规划道路下。主要管线包括：Ф1200污水管3根，Ф1200输配水管1根，Ф700雨水管2根。

2.方案说明

2.1 原分期明挖法设计方案

明挖法是目前地下工程施工的首选方法，它具有施工作业面多、速度快、工期短、工程质量易保证和工程造价低等优点，但对城市生活干扰大，因此其应用受到各种因素的限制[1]。该车站原方案采用地连墙围护结构，中间加做1道地连墙隔墙将车站主体基坑分成两部分，一期实施主体基坑的南侧，待一期主体结构施工完成后将车流和管线导改至南侧；二期实施主体基坑北侧，待二期主体结构施工完成后整个车站主体部分完工，恢复交通以及部分管线，最后三期实施车站风道和出入口结构。

车流以及管线导改方案和车站施工工法的选择是相辅相成的，交通导行方案如下图2所示。先将车流导改至北侧，待南侧主体完成后将车流导改至北侧，车站主体结构全部完成后恢复交通。

2.2 半盖挖法设计方案

在路面交通不能长期中断的道路下修建地下铁道车站或区间隧道时，则可采用盖挖顺作法[2]，盖挖顺作法又分为全盖挖顺作法和半盖挖顺作法。半盖挖法施工方案即车站主体基坑中间盖挖两侧明挖，中间盖挖段采用盖挖顺作法施工的方案。根据现场场地条件首先将车流和改到车站主体基坑南侧，管线切改道基坑两侧，施工中间盖挖段围护结构及中间桩柱结构，然后施工中间部分的顶板结构，待中间部分顶板施工完成后，恢复管线及交通施作两侧明挖围护结构，最后整个基坑一起开挖，交通导行方案如上图2所示。

（a） （b）

（c） （d）

图例说明：a为分期明挖方案一期导行图；b为分期明挖方案二期导行图；

c为分期明挖方案三期和半盖挖方案二期导行图；d为半盖挖方案一期导行图

图2 施工期间交通导行图

3.方案对比分析

3.1 方案控制边界条件及控制原则

地铁车站设计方案选择应充分结合周边环境，考虑管线切改、交通导行以及周边建（构）筑物等环境影响。新宜白大道站位于普济河东道与规划淮东路交口，普济河东道为城市主干道，交通量大，要求不能全部断交施工，且道路下方管线错综复杂，共包含各种管线30余根，一次性切改完成的难度大。同时工程造价、总体工期以及工程的可实施性等各种因素都会影响设计方案的选择。

3.2 造价对比分析

一般明挖法施工作业面多，工程造价相对较低，本车站主体基坑采用半盖挖法施工造价将增加600万，但是采用半盖挖法后交通导行和管线切改相应各减少一次，可以节省300万。因此对整个工程来说，采用半盖挖法后增加造价300万。

3.3 对地铁5号线总体筹划的影响分析

地铁车站施工方案的选择不仅要考虑车站主体基坑自身的组织安排，还要统筹考虑与车站相接两侧盾构区间的工期要求。新宜白大道站两侧区间分别为707米、1342米，如下图3所示，其中新宜白大道站由于施工场地紧张，大小里程均不具备盾构始发条件，而张兴庄站为3、5号线换乘站，施工进场较早，可以提前6个月具备始发条件，因此计划选用两台盾构机先从张兴庄站双始发至新宜白大道站双接收，接收后盾构吊出运到辽河北道站再双始发至新宜白大道站双接收。

采用分期明挖方案能较早提供南侧（靠近张兴庄站）盾构井，但是在二期施工北侧基坑时，车流将导改至南侧，占用了南侧端头井，将给盾构接收以及盾构吊出造成影响。若等到北侧基坑施工完成，交通导行恢复后再进行盾构接收及吊出，工期将延误7个月。而采用半盖挖施工方案将先实施中间盖挖段顶板，南侧盾构井相比分期明挖方案晚3个月提供，但是能保证后续施工的延续性。因此采用半盖挖法施工方案总工期将缩短4个月。

图3 车站及区间总体筹划图

3.4 工程可实施性对比

地铁车站站位一般选择在客流密集区域，客流密集区域也是车流、房屋建（构）筑密集的地方，在地铁车站施工方案的选择上还充分考虑工程的可实施性，尽量减少对周边环境的影响。新宜白大道站位于现状主干道与规划快速路交口，北侧主要建筑物包括：加油站、中铁物流公司、商业楼，南侧有汽车销售公司。经过建设单位以及政府部门的协调，南侧汽车销售公司同意立即拆迁，北侧加油站同意在附属结构施工期间搬迁，中铁物流公司不同意拆迁，且加油站和商业楼要求施工期间减少对其营业的影响。

采用分期明挖方案一期导行期间，导行道路将占用加油站和商业楼门前大部分场地，使过往车辆和行人无法进入，对其营业产生非常大的影响。采用半盖挖方案后可以充分利用南侧场地将一期导行道路全部放到南侧，对北侧不产生任何影响，可以实现早进场施工的条件。

3.5 方案综合比较

表1 分期明挖方案与半盖挖方案综合对比

综合各方面的因素来看，在造价增加不多的情况下，充分考虑工程的可实施性和对地铁5号线工程总工期的影响，最终选择了半盖挖法施工方案。

4.结语

地铁车站施工方案的选择需要综合考虑交通导行、管线切改、工期、造价以及工程总体筹划等各方面的因素，同时尽可能减少对周边环境的影响，需要经过充分的比较论证后方可确定。地铁5号线新宜白大道站由于周边环境复杂，同时受地铁5号线总体工期控制，选择半盖挖法施工方案更为合理。

参考文献：

[1]常瑞杰.地铁车站施工工法的优化选择[J].都市快轨交通，2010（23）：83-87.

[2]施仲衡，张弥，宋敏华，等.地下铁道设计与施工[M].西安：陕西科学技术出版社，2006：309.