城市轨道交通施工方法与结构形式

城市轨道交通线路可根据工程需求设置在地面、地上高架与地下：地面段轨道结构铺设于路基，与传统铁路结构一致；地上段采用高架结构；地下段采用地下结构。受线路区间、功能及平面位置影响，不同车站的结构形式存在差异。

一. 地铁车站形式与结构组成

1.车站形式分类

地铁车站按照所处位置、结构横断面、站台形式进行分类，具体分类如下：

2.构造组成

地铁车站通常由三大部分组成：

车站主体：包含站台、站厅、设备用房、生活用房，是列车停车点，也是乘客集散、候车换车、运营设备设置及业务办理的核心场所。
出入口及通道：含人行天桥，是供乘客进出车站的建筑设施。
附属建筑物：包含通风道、风亭、冷却塔等，作用是维持地下车站空气质量，满足乘客对新鲜空气的需求。

二. 地铁车站常用施工方法

地铁车站常用施工方法包括明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法，施工方法的选择受地面建筑物、道路、管线、城市交通、环境保护、施工机具、资金条件等多因素影响，需结合技术经济条件和对城市生活的影响综合确定：

场地开阔、建筑物稀少、交通及环境允许时，优先选择施工速度快、造价低的明挖法；
城市繁忙地带、交通不能中断需保证通行流量时，选用盖挖法；
地面建筑物密集、交通运输繁忙、地下管线密布、对地面沉降要求严格的城镇区域，选用适应性强的浅埋暗挖法。

1.明挖法施工

优缺点：优点为施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低；缺点为对周围环境影响较大，地面交通和环境条件允许时优先采用。
分类：分为放坡明挖和不放坡明挖两种：
放坡明挖：适用于埋深较浅、地下水位较低的城郊地段，边坡一般做坡面防护、锚喷支护或土钉墙支护；
不放坡明挖：在围护结构内开挖，适用于场地狭窄及地下水丰富的软弱围岩地区。
围护与支撑：围护结构形式主要有地下连续墙、人工挖孔桩、钻孔灌注桩、钻孔咬合桩、SMW 工法桩、工字钢桩和钢板桩等；基坑内支撑常见形式有现浇混凝土支撑、钢管支撑和 H 型钢支撑。
施工工序：围护结构施工→降水（或基坑底土体加固）→第一层开挖→设置第一层支撑→第 n 层开挖→设置第 n 层支撑→最底层开挖→底板混凝土浇筑→自下而上逐步拆支撑（局部支撑可在结构完成后拆除）→随支撑拆除逐步完成结构侧墙和中板→顶板混凝土浇筑。

2.盖挖法施工

基本流程：在现有道路上按所需宽度，将定型预制棚盖结构（含纵、横梁和路面板）或现浇混凝土顶（盖）板结构置于桩（墙）柱结构上维持地面交通→在棚盖结构支护下开挖、施作主体结构和防水结构→回填土恢复管线或埋设新管线→恢复道路结构。
优点：围护结构变形小，可有效控制土体变形和地表沉降，利于保护邻近建构筑物；施工受气候影响小，基坑底部土体稳定、隆起小，施工安全；盖挖逆作法施工可尽快恢复路面，对道路交通影响小。
缺点：混凝土水平施工缝处理难度大；竖向出口少，后期开挖土方需水平运输，作业不便；作业空间小，施工速度慢、工期长、费用高。
分类：分为盖挖顺作法、盖挖逆作法，目前城市施工应用最多的是盖挖逆作法：
盖挖顺作法：利用临时钢结构设施维持道路通行，夜间封锁道路掀开盖板施工，棚盖完成后开挖到基坑底，再从下至上施作底板、边墙，最后完成顶板。主体顺作施工方便、质量易保证，围护结构可选用钢筋混凝土钻（挖）孔灌注桩或地下连续墙，饱和软弱地层优先选刚度大、变形小、止水好的地下连续墙，围护结构一般可作为主体边墙的一部分或全部。因受盖板限制，需使用小型高效机具施工。
盖挖逆作法：先施作周边围护结构和主体桩柱，将结构盖板置于围护桩（墙）、柱上，自上而下完成土方开挖和边墙、中板、底板衬砌，无需设置临时支撑，依靠顶板、中板自身刚度和强度实现对围护桩（墙）的支撑。

3.浅埋暗挖法施工

浅埋暗挖法也称为矿山法，适用于城镇软弱围岩浅埋地下工程，核心原则为：以改造地质条件为前提，以控制地表沉降为重点，以钢筋格栅（或其他钢拱架）和喷锚混凝土作为初期支护，遵循十八字方针：管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。
该工法不允许带水作业，需配套地层加固、降水等技术控制地表沉降。地铁车站大跨度、多跨结构施工可选用中隔壁法（CD 工法）、交叉中隔壁法（CRD 工法）、中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法等开挖方法。

三. 地铁区间隧道及联络通道施工方法

1. 区间隧道施工方法

地铁区间隧道主要采用盾构法、明（盖）挖法、浅埋暗挖法施工，其中：盾构法机械化程度高、安全风险低、对围岩扰动小、控制地表沉降效果好，是城市用地紧张区域、穿越敏感建构筑物时修建地下隧道的首选工法。

2. 联络通道施工方法

联络通道是设置在两条地铁隧道之间的横向通道，作用为安全疏散乘客、隧道排水、防火消防。

规范要求：根据《地铁设计规范》GB50157—2013 第 28.2.4 条规定：两条单线区间隧道应设联络通道，相邻两个联络通道之间的距离不应大于 600m，联络通道内应设并列反向开启的甲级防火门，门扇的开启不得侵入限界。

一般会在区间线路最低点将废水泵房与联络通道合建，联络通道内设置废水泵房及配套管道、管道井；联络通道长度一般为 5～9m，出入口高程近似，中部设置高点满足排水要求。
目前国内地铁联络通道主要采用浅埋暗挖法施工，超前预支护一般采用深孔注浆或冻结法，近年也开始采用掘进机法施工。

总结

图10

城市轨道交通地下结构的结构形式与施工方法需要结合工程位置、周边环境、地质条件、交通需求等多因素综合选择，在保证工程安全与质量的前提下，兼顾对城市正常生产生活的影响，实现技术经济最优。

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