二級(jí)建造師考試市政工程考點(diǎn)：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

　　地鐵（輕軌交通）車站的分類 表2K313011

　?。ǘ?gòu)造組成

　?。?）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。

　?。?）通風(fēng)道及地面通風(fēng)亭的作用是保證地下車站有一個(gè)舒適的地下環(huán)境。

　　二、施工方法（工藝）與適用條件

　?。ㄒ唬┟魍诜ㄊ┕?/p>

　?。?）明挖法是常用方法。優(yōu)點(diǎn)：施工作業(yè)面多、速度快、工期短、造價(jià)低。在地面交通和環(huán)境條件允許的地方，應(yīng)盡可能采用。

　?。?）明挖法施工基坑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。

　　如果因場(chǎng)地限制不能采用放坡開挖，則應(yīng)采用適當(dāng)?shù)膿跬两Y(jié)構(gòu)，如土釘加混凝土噴抹面對(duì)邊坡加以支護(hù)，即使如此，該方法的造價(jià)仍然是較低的。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，無足夠空地滿足施工需要，沒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。

　?。ǘ┥w挖法施工

　?。?）蓋挖法施工也是明挖施工的一種形式,蓋挖法是先蓋后挖。

　?。?）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。

　　缺點(diǎn)：混凝土水平施工縫的處理較為困難；蓋挖逆作法施工時(shí)，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

　　蓋挖順作法。流程見教材。

　　可選擇鋼筋混凝土鉆（挖）孔灌注樁或地下連續(xù)墻，對(duì)于飽和的軟弱地層應(yīng)以地下連續(xù)墻為選擇方案。

　　2）蓋挖逆作法

　　蓋挖逆作法是在明挖內(nèi)支撐基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，施工過程中不需設(shè)置臨時(shí)支撐，而是借助結(jié)構(gòu)頂板、中板自身的水平剛度和抗壓強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)對(duì)基坑圍護(hù)樁（墻）的支護(hù)作用。

　　其工法特點(diǎn)是：快速覆蓋、縮短中斷交通的時(shí)間；頂板、中隔板及水平支撐體系剛度大；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、無冬期施工要求，低噪聲、擾民少；設(shè)備簡單、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

　　在半逆作法施工中，一般都必須設(shè)置橫撐并施加預(yù)應(yīng)力。

　　采用逆作或半逆作法施工時(shí)都要注意混凝土施工縫的處理問題，由于它是在上部混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再接著往下澆筑的，受混凝土的收縮及析水影響，施工縫處不可避免地要出現(xiàn)3～10mm寬的縫隙,將對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、耐久性和防水性產(chǎn)生不良影響。

　?。ㄈ﹪婂^暗挖法

　　1.新奧法

　　“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。

　　而淺埋暗挖法由于需要減少地表沉陷，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

　　在城鎮(zhèn)軟弱圍巖地層中，以改造地質(zhì)條件為前提，以控制地表沉降為重點(diǎn)，以格柵（或其他鋼結(jié)構(gòu)）和錨噴作為初期支護(hù)手段,按照“十八字”原則（即管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、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，稱之為淺埋暗挖技術(shù)。

　　適用條件。首先，淺埋暗挖法不允許帶水作業(yè)。大范圍的淤泥質(zhì)軟土、粉細(xì)砂地層，降水有困難或經(jīng)濟(jì)上選擇此工法不合算的地層，不宜采用此法。第二，采用淺埋暗挖法要求開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)

　?。ㄒ唬┟魍诜ㄊ┕ぼ囌窘Y(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。側(cè)式車站一般采用雙跨結(jié)構(gòu)；島式車站多采用雙跨或三跨結(jié)構(gòu)。

　　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。結(jié)構(gòu)由拱形和平底板組成，墻腳與底板之間采用鉸接，并在其外側(cè)設(shè)有與底板整體澆筑的擋墻，用以抵抗剛架的水平推力。

　?。ǘ┥w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)。

　　2.側(cè)墻

　　在地下墻中可采用“預(yù)埋直螺紋鋼筋連接器”將板的鋼筋與地下墻的鋼筋相接，確保單層側(cè)墻與板的連接強(qiáng)度及剛度。砂性地層中不宜采用單層側(cè)墻。

雙層側(cè)墻即地下墻在施工階段作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，回筑時(shí)在地上墻內(nèi)側(cè)現(xiàn)澆鋼筋混凝土內(nèi)襯側(cè)墻，與先施工的地下墻組成疊合結(jié)構(gòu)，共同承受使用階段的水土側(cè)壓力，板與雙層墻組成現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(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：

　?、僭谟谰弥膬蓚?cè)單獨(dú)設(shè)置臨時(shí)柱；

　?、谂R時(shí)柱與永久柱合一；

　?、叟R時(shí)柱與永久柱合一，同時(shí)增設(shè)臨時(shí)柱。

　?。ㄈ﹪婂^暗挖（礦山）法施工車站結(jié)構(gòu)

　　噴錨暗挖法施工的地鐵車站，可采用單拱式車站、雙拱式車站或三拱式車站。

　　1.單拱車站隧道

　　這種結(jié)構(gòu)形式由于可以獲得寬敞的空間和宏偉的建筑效果，在巖石地層中采用較多；近年來國外在第四紀(jì)地層中也有采用的實(shí)例，但施工難度大，造價(jià)高。

　　2.雙拱車站隧道

　　雙拱車站有兩種基本形式，即雙拱塔柱式和雙拱立柱式。

　　3.三拱車站

　　三拱車站亦有塔柱式和立柱式兩種基本形式，但三拱塔柱式車站現(xiàn)已很少采用，土層中大多采用三拱立柱式車站。