马可
中铁七局集团第二工程有限公司 辽宁沈阳 110000
摘要：以某城市单层大跨度暗挖地铁车站为例，本文首先阐述了柱洞法方案，接着笔者结合自身经验提出了相应的技术措施，旨在可以和相关人士互相交流，供以借鉴。
关键词：地铁车站；暗挖；柱洞法
引言：从当前的发展趋势来看，在我国一线城市检修地铁的时候，很容易受到道路、管线等相关因素的影响，地铁车站往往存在着单层大跨段。某城市地铁的暗挖段就属于一个单层两柱三跨单拱结构，实质上是一个比较典型的单层大跨结构。
1分析柱洞法方案
1.1方案对比
（1）柱洞开挖的层高。为了妥善处理施工场地不大的问题，应采取有效措施对开挖的层高加以明确。土体主要分为三步开挖，第一步需要做的就是明确中层高度，这是由于设置中层只需要考虑到安全性就可以了，最终将其确定为1.8m。因为上层洞室内主要是对天梁进行施工，存在较大的难度系数，下层洞室主要是对地梁进行施工，施工环节比较简单，所以站在工艺的立场来看，上层洞室空间大对开展施工带来了较大的益处。通过考虑工程情况，相关单位需要对上层开挖高度是3.7m和上层开挖高度是3.1m这两种情况进行认真的比较。
（2）侧洞的分层。站在这种单层大跨结构的立场来看，通常侧洞都是采取三步开挖的方式进行的，由于操作场地有限，一般不会运用到机械设备。需要对侧洞采取两步开挖是否具有可行性进行深入剖析，主要对采取两步开挖地层出现沉降的情况以及采取三步开挖地层出现的沉降情况进行分析，假如这两种施工方式出现的沉降情况不会存在较大的差异性，那么就允许侧洞采取两层开挖。不仅如此，还要对以下两种情况进行认真研究：一种是侧洞的第二临时抑拱拆除；另一种是侧洞的第二临时不拆除。
（3）对中间土柱的稳固性进行判断。这是因为中间的土地存在着较大的压力，这样就要求相关人员应当对其稳固性能做好评估工作，进而明确是否采取针对性的手段加固土体。
1.2方案的选择
（1）柱洞开挖层高。本文主要以有限元分析软件为例，结合相关计算模型（在成柱的前期阶段采取三层开挖的方式进行，同时上层开挖高度应当保持在3.7m的范围内，侧洞开挖运用两层开挖）。结合相关计算结果可以看到，上层开挖高度是3.7m的地表出现沉降的情况是15mm，上层开挖高度是3.1m的地表出现沉降的情况是18mm，显然采取上层开挖对柱洞法施工难度系数大的天梁创造了有利条件，所以相关人员应当将上层开挖高度是3.7m的方法当作主要施工方式。其具体施工流程如下：采取上层运入，吊起下放；不仅如此，上层开挖高度是3.1m的施工应当和地梁作业一同开展，通过下层运入吊起的方式做好地梁工作。
（2）侧洞的分层。一般而言，侧洞三层开挖以后地表会出现约为24mm的变形情况，两层开挖会出现大概25mm的变形情况，由此可见三层开挖要比两层开挖产生的地表变形情况要小一些。因此，相关单位就决定使用三步开挖的施工手段使施工而产生的低层应力集中于侧墙初期支护的上面，这样就会使相关轴力变得越来越大。然而这两种情况产生的内力差并没有存在较大的区别，特别是针对相关轴力和弯矩来说都没有存在较大的差异性。结合相关分布色谱图可以清楚的看到：相关人员使用两步开挖四周土体的塑性区要比使用三步开挖塑性区大出一些，这样土体就会承受较大的压力，然而其之间依然没有存在较大的差异性。由此可见，相关人员在对初期支护的内力、扰动状况等因素进行深度剖析以后可以得知，中柱法施工因为存在梁柱支撑，所以在采取相关手段对土体存在的扰动范围进行控制以后，在对侧洞进行开挖的时候尽量使用两步开挖的方式进行。
（3）中间土柱的稳定性分析结果。结合相关分析计算可以看到，中间土柱塑性区处于贯通的状态，没有较强的稳固性能，应当采取针对性的手段增强土体的稳固性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2技术措施
2.1试析开挖阶段主要工程措施
结合相关理论分析可以得知，采取柱洞法施工往往采取三层开挖，并且上层开挖的高度应当保持在3.7m的范围内为宜，侧洞需要采取两步开挖的方式进行，这样做不但体现出了该施工方法的优越性，而且也较好的弥补了柱洞法施工场地空间不大的缺陷。为了确保工程可以处于安全的状态，应当采取以下几种施工措施：第一，上、下部加固措施。针对大断面施工来说，主要倾向于拱顶设大管棚，这是因为大管棚施工的准确性对大管棚和初支间形成的土层起到了决定性的作用，相关人员在对此处进行挖掘的时候很容易发生坍塌的情况，因此在开挖的前期阶段应采取有效措施把初支格栅有机的和管棚刚性结合起来，这种做法叫做上部加固；针对地梁处初期支护作业来说，一般在实际开挖的时候如果地层没有足够的承载力，那么就要换填加固，这种做法叫做下部加固。第二，对拱脚做好加强措施。结合相关计算发现，柱洞上层、中层和下层在实际开挖的过程中，会增加沉降的概率，这个时候相关人员就应当结合自身经验在对上一层进行开挖的前期阶段，采取有效措施将其两侧拱脚加大，其目的是为了为了尽可能减少沉降情况发生的概率。具体操作方法如下：相关人员首先需要做的是增加双倍锁脚锚杆，然后对锚杆做好张拉、注浆等一系列工作以后，最后形成相应的拱脚。第三，对中间土体做好加固措施。通常情况下，相关人员在对柱洞初支进行开挖的时候，由于中间没有过多的土地，经过详细计算可以发现塑性区较大，这个时候就要采取有效措施对其做好加固工作，具体方法如下：相关人员首先要做的就是进行注浆作业，其目的是为了可以增强土体的相关参数；不仅如此，还要并设置对拉锚杆，其目的是为了增强土地的稳固性。在使用对拉锚杆的过程中，应当使其间距保持在1m的范围内为宜，并将其设置到相关隔墙的中间位置，同时还要将其侧向土压力考虑在内。针对土柱的垂直地应力来说，一般经过相关计算就可以得到。这里值得一提的是，应当结合实际量测状况以及精密的计算来设置锚索。
2.2试析二次衬砌阶段施工措施
第一，做好天梁间的支撑措施。相关人员在对中洞进行开挖的过程中，还没有形成拱形之前，因为天梁会在很大程度上承载着较大的压力，所以需要采取必要的手段设置相应的支撑体系。为了可以便于洞内操作，这个时候可以采取I30工字钢做好支撑工作，水平间距应当结合详细计算、开挖进尺等相关因素确定。第二，天梁特殊方法灌注。由于天梁在二次衬砌阶段施工中属于施工难度系数最大的部位，结合相关大型工程项目的成功案例等经验，该项目工程最终决定以“葫芦顶”天梁模式为主。第三，做好地梁横向的连接措施。在开挖中洞的前期阶段，因为考虑到两侧柱洞之间没有存在密切的关系，所以在施工的前期阶段第一步要做的就是横导洞，采取分段的方式促使地梁之间形成一个整体，其目的是为了增强结构的可靠性。显然这一连系梁做法有着显著的效果，要比采取水平支撑好得多。
结语
在对这几种方案进行深度剖析以后，相关单位认为柱洞施工的时候可以选择上层洞室较高的方案。这是因为在中柱形成之后，在对侧洞进行开挖的时候可以采取两步开挖的方式进行，中间土柱没有较强的稳固性，所以应当采取注浆或者是对拉锚索等相关手段对其采取加固措施。当初期支护形成以后，就要采取上、下部加固以及相关加强措施。针对二次衬砌施工来说，天梁与天梁之间应当做好支撑连接措施，而地梁与地梁之间应当做好横向连接措施。
参考文献：
[1]桂金本，刘文兵，周锦强.暗挖地铁车站柱洞法施工梁-柱结构防偏技术研究[J]. 铁道标准设计. 2016（12）
[2]李权谋，刘胜，雷赛男，潘勇刚.浅埋暗挖隧道穿越既有地铁加固方案优化分析[J]. 公路与汽运. 2016（05）
[3]陈达，秦辉辉，赵京.地面施工荷载对地铁暗挖车站影响分析[J]. 铁道标准设计. 2016（02）
[4]田海波.大跨平顶直墙暗挖通道二次衬砌技术探析[J]. 隧道建设. 2015（03）
论文作者:马可
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/30
标签：措施论文; 情况论文; 在对论文; 较大论文; 单层论文; 人员论文; 地铁论文; 《防护工程》2018年第15期论文;