维普资讯 http://www.cqvip.com １３０ 管理施工 城市道桥与防洪 ２００７年７月第７期 浅谈盖挖法在上海软土基坑中的应用 赵刚 ，孙海萍 （１．上海磁浮发展有限公司，上海市２０１２０４；２．上海静安区造价咨询中心，上海市２０００４０） 摘 要：上海地区众多地铁车站修建于城市繁华地区和交通繁忙地段。该文研究了盖挖法在上海软土地区应用的关键技 术，并进行了综合效益分析。盖挖法具有对地面交通影响小、经济性适中、文明施工程度高等突出特点，用于上海地区具有 良好的经济效益和社会效益。 关键词：盖挖法；软土；基坑；临时路面 中图分类号：Ｕ４５５．４文献标识码：Ａ文章编号：１００９－７７１６（２００７）０７－０１３０—０３ Ｏ前言 盖挖法是首先修筑临时路面系统、然后在路 面系统下修建地下结构的施工方法的通称。早在 ２Ｏ世纪５Ｏ年代初，盖挖法就被应用在加拿大多 伦多地铁施工中。该施工方法成名于２Ｏ世纪６Ｏ 年代西班牙马德里城市隧道施工中，又名“布鲁塞 尔法”。随后在国外很多城市的隧道建设中都采用 了这种方法。尤其在日本，通过工程实践，总结了 套较完整的设计施工经验。特别是路面系统、支 撑系统已经标准化、产业化。国内的盖挖法是２Ｏ 世纪８Ｏ年代中期，由哈尔滨人防系统创造性发展 起来的。由于这种方法的诸多优点及工程上的成 功应用，在国内的工程应用中迅速推广。广州、深 圳两地在国内率先采用盖挖法实施车站，临时路 面体系采用军梁上放置工字钢，再铺设钢板， 一小，盖板体系与第一道支撑设置；中间立柱及 围护结构不均匀沉降较小，路面体系比较稳定支 撑上方专设横梁悬吊管线，刚性管、柔性管均可以 采用悬吊形式。‘管线穿越处，围护结构缺损，采用 外侧地基加固、横挡板挡土结构。 国内广州、深圳地质条件较好，盖挖法施工时 可不考虑围护结构的沉隆。路面体系刚度较小，不 适用于跨度较大的车站，且军用便梁间距小，无法 利用盖板作施工场地，在盖板下方挖土，需通过车 站出入口侧向出土，出土效率较低。 上海地铁工程具有其特殊性，车站所处地层 基本为饱和含水流塑或软塑粘土层，抗剪强度低， 含水量高达４０％以上，具有高灵敏度、高压缩性， 流变性较大。开挖过程中，土体变形较大，中间立 柱桩沉降较难控制。且车站所处市中心区交通繁 忙，街道下方管道密布，基坑变形要求严格，且车 站施工周期短，现有的盖挖法难以直接套用，需结 合上海软土地区的特点进行盖挖法应用研究。 上铺设沥青混凝土。在路面盖板下用小型挖掘机 进行施工，由车站侧面的施工竖井处吊土出坑。 相对于其他施工方法，盖挖法施工具有对交 通管线影响小、经济性适中、文明施工程度高等众 多突出优势，在国外发达国家和地区被广泛采用。 近年，上海处于轨道交通建设的高峰期，大量车站 位于市区繁华地段。如采用常规的明挖顺作法施 工地铁车站，将面临越来越大的交通组织、管线搬 迁难题，对社会影响大。采用盖挖法施工，既能减 少对地面交通和周围环境的影响，又保证施工进 度和预期的技术经济效益，可以满足工程实施的 要求。 ２盖挖法关键节点 上海软土特殊的地质条件和复杂的施工环 境，对传统盖挖法提出了更高的要求。为此，方案 实施中应关注以下关键节点，以达到经济效益与 社会效益的协调。 （１）可重复利用的路面板 盖挖法能够实现的关键之一，是建造一个稳 固、经济的临时路面系统。可重复利用的路面板应 既能满足设计承载能力，满足强度、刚度和稳定性 要求，又满足快速安装、拆卸的要求，以减小对地 面交通影响，同时需要经济成本合理。 考虑支撑布置的模数及施工的便利性，标准 路面板采用３ ｍ长、１ ｍ宽。可采用三种形式：型 钢路面板、混凝土路面板、钢路面板。 混凝土路面板采用外包角钢的单跨预制板， 安全可靠，但混凝土板自重太大，施工不便，且对 １ 上海软土地区适用性 日本应用盖挖法比较成熟，基坑开挖基层土 质较好，围护多采用ＳＭＷ工法，围护插入比较 收稿日期：２００７－０６—２０ 作者简介：赵刚（１９７４一），男，浙江人，工程师，从事城市轨道 交通管理工作。 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年７月第７期 城市道桥与防洪 管理施工 １３１ 纵横梁体系影响较大。钢路面板（２ ｃｍ钢板）刚度 承体系。根据使用功能，中间立柱可分为临时立柱 与永久立柱两种类型，临时立柱指的是只在施工 较小，需按ｌ ｍ间隔设置纵向槽钢作横向次梁，且 车行噪音较大。 型钢路面板，并排焊接５根Ｈ型钢，并且两 端用平钢进行加固。不仅可以作为社会交通的路 期间作为临时的支撑构件，施工完成后即拆除，而 永久立柱在竣工之后为结构柱。 立柱结构设计时，必须注意根据施工过程中 面，也可以使用于施工工地的栈桥，具有用途广泛 的优点。虽一次性投入较高，但可重复利用，综合 效益较好。 路面盖板采用防滑树脂加工膜面技术，能有 效地达到减振降噪、防滑防水的效果。 组合型钢路面板见图１。 图１ 组合型钢路面板 （２）盖板梁和首道支撑关系 盖板梁与首道支撑可有分离设置、结合设置 两种处理方法。在地质较好的地区进行盖挖法施 工时，往往将盖板梁和首道支撑分离设置。由于土 体自立性好，盖板梁不承受水平方向的荷载，仅承 受以路面的竖向荷载，同时将该荷载传递给中间 立柱。根据施工所需空间要求，第一道支撑一般设 置在地表以下２ ｍ深处。在上海这种软弱地层中， 如果不考虑盖板梁兼作支撑，类似于悬臂２．５ ｍ 开挖，将会导致土体侧向变形超出范围，同时由于 土体具有明显的流变性能，开挖时会导致盖板梁 上作用有较大的轴力，对盖板梁偏不安全，对于控 制基坑变形也非常不利。 盖板梁兼作首道支撑时，必须使得该构件能 同时承受上部传来的竖向荷载及基坑挡墙传来的 水平荷载，约束挡墙的水平变形，也即该构件必须 同时是抗弯构件，又要是抗压构件。 盖板梁可选用钢支撑或钢筋混凝土支撑形 式，直接搁置于立柱桩顶部。由于盖板作为车行道 路，易受扰动，如果采用钢支撑，稳定性不好而且 支撑轴力复以施加预应力，因此采用钢筋混凝土 支撑，以增强盖板体系的稳定性和安全性，采用钢 筋混凝土形式对控制深基坑变形也是有利的。 （３）竖向支承体系设置 盖挖法施工要求先做围护结构与中间立柱， 作为结构在施工期间的支撑构件。车站设置立柱 桩，与两侧围护结构共同构成路面系统的竖向支 立柱的支承方式，合理选择其结构类型及其基础 类型。既保证立柱的强度、刚度、稳定性，又保证 荷载能有效地传递给柱下基础。立柱桩在上部荷 载及基坑开挖土体应力释放的作用下，发生沉降 与抬升，同时立柱桩承载的不均匀，增加了立柱桩 间及立柱桩与地下墙之间产生较大差异沉降的可 能，若差异沉降过大，将会对路面体系产生较大的 附加应力，严重时会影响安全。立柱桩之间及立柱 桩与围护结构之间的差异沉降不宜大于２０ ｍｍ， 且不宜大于１／４００桩距。因此，如何减少中间立柱 桩、围护结构的沉降以及差异沉降，是盖挖法施工 的要点之一。 随着基坑的开挖，立柱自由长度增加，会发生 失稳，因此，为增加立柱的稳定性，在每一道支撑 标高处，设置纵向连系梁与支撑、立柱形成稳定的 空间约束，减小开挖阶段立柱的长细比，以保持立 柱稳定。 ３车站应用实例 愚园路车站为地下三层岛式车站，站前设单 渡线。车站净长２７５．５ ｍ，净宽１３．１～１９．６５ ｍ，标 准段基坑开挖深度约为２３．５ ｍ。 车站位于江苏路下方。江苏路为城市主干 道，是上海市“三纵三横”主干道中“西纵”的一部 分。现状道路宽２４ ｍ，规划道路红线宽度为４２ ｍ。施工期间不允许封交，交通组织严格按照占一 还一的原则进行，始终保证江苏路交通通行能 力。 经过综合分析，采用盖挖顺作法施工可以满 足交通组织的要求，同时保证２年内完成土建施 工。将车站主体结构顶板上方一半基坑宽度设置 临时路面系统，保证路面交通可正常运行，在临时 路面下方，明挖顺作施工车站内部结构。 愚园路站总平面示意见图２。 愚园路站采用组合型钢盖板体系。虽一次性投 入较高，但可重复利用，综合效益较好。盖板尺寸根 据覆盖宽度进行计算，主要有２０００×１０００×２００ （ｍｍ）和３０００×１０００×２００（ｍｍ）两种。盖板铺设布 置见图３。 盖板主梁兼作基坑的首道支撑，采用钢筋混 凝土支撑，以增强盖板体系的稳定性、安全性。 维普资讯 http://www.cqvip.com １３２ 管理施工 城市道桥与防洪 ２００７年７月第７期 车站设置立柱桩，与两侧围护结构共同构成 路面系统的竖向支承体系。立柱桩采用临时立柱 和永久立柱结合的方式，这种方式保证了车站顶 板和楼板施工状态与使用状态内力分布相近，以 减小车站后期沉降。 ３ ５００万元、４ ５００万元、４ ２００万元。由于江苏路 为上海南北向的交通要道，若实行封道施工一年 ４综合效益分析 江苏路规划宽４２ ｍ，由于部分建筑物侵入红 线无法拆除，道路最不利部分仅３９ ｍ宽。如果采 用明挖顺筑法施工，施工场地最小宽度需要２８ ｍ， 以上，据不完全测算，仅交通绕道和道路拥挤几项 引起的社会经济效益损失将达数亿元之多。若采 用传统逆作法施工，其损失相对将减少。本文推荐 采用的盖挖法不仅保障了道路的畅通，同时还还 可提供７ ｍ的施工场地，减少了施工期间的借地 投入。按照国内学者对社会经济分析的研究，按基 础设施项目工程本身投入与可发挥的社会经济效 益的扩大比例达１：３的效应分析，盖挖法施工虽 然工程投入大，但针对该车站的社会经济效应远 超传统的施工方案。 采用盖挖法施工与常用施工方法比较详见表 １，可见，盖挖法具有良好的经济效益和社会效 益。 剩余道路宽度１４ ｍ，根本不能满足交通组织的要 求。同样，如若采用逆筑法施工，不仅施工速度 慢，费用昂贵，而且有６～８个月不能保证社会交 通。采用盖挖法施工，在保证江苏路需要的最小道 路宽度约２２ ｍ的同时，还能提供车站７ ｍ的施工 场地。车站施工可以在２年内完成，与采用明挖法 工期基本相同。 明挖顺作、传统逆作和盖挖法的工程投资来 看，经初步测算愚园路站基坑的总费用分别为 ５ 结论 在近来上海地铁大规模的建设中，越来越多 的地铁枢纽站出现于市区交通繁忙地段，因此车 图２ 愚园路站总平面示意图 道路宽度３９ １１１ 图３路面盖板铺设剖面示意图（单位：ｍｍ） 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年７月第７期 城市道桥与防洪 管理施工 １３３ 浅谈新东海港桥悬臂浇筑施工中的挂篮 姚士明．顾萍 （上海金山市政工程有限公司，上海市２０１５０８） 摘 要：该文以新东海港桥悬臂浇筑施工中 用的挂篮为实例，介绍了挂监的施工概念及挂监的选用标准同时还介绍了 挂监的验算情况。 ，关键词：悬臂浇筑；挂篮；施工 中图分类号：Ｕ４４５．４６文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—７７１６（２００７）０７—０１３３—０３ １ 工程概况 浦卫公路新东海港桥全长２６２．９３３ ｍ，主桥采 用（３４＋６０＋３４）ｍ三跨预应力混凝土变载面单箱双 ３ 挂篮的选用 挂篮在施工时是附属在桥体上的一个临时结 构，除承受挂篮自重外，要考虑浇注一个节段混凝 室连续箱梁，共两幅，单个箱体顶板宽１７－８ ｍ，厚 ０．２５ ｍ，设２％的横坡；底板宽１１－８ ｍ，底板厚度为 ０．２５～０．７５ ｍ，按二次抛物线渐变；箱梁根部梁高 土的最大重量，因此不但要求挂篮自身轻，强度安 ３．４ ｍ，跨中梁高２．０ ｍ，腹板厚度０．５２～０．６５ ｍ，仅 在１／４跨至主墩段及边跨现浇段腹板加厚，渐变 段按直线渐变，翼缘悬臂长３．０ ｍ，端部厚０．２ ｍ， 根部厚０．５ ｍ。 全可靠，而且要求刚度大，变形小，保证混凝土浇筑 施工质量，同时需要移动灵活，拆卸方便，操作安全 等方面的要求。根据新东海桥的特点，因为５＃块最 重，重１３６ ｔ，其中翼缘部分重１６．８×２＝３３．６ ｔ，因 此以５＃块为挂篮设计的控制节段。本工程采用人 字形无压重挂篮，挂篮后部不设压重，利用竖向预 应力筋及锚具与梁体锚固，以解决挂篮在梁体施 ２挂篮的施工概念 主跨桥梁在６０ ｍ的１／２长度内共分７个节 段，其中墩顶０＃块长１０ ｍ，采用支架施工。１＃～４＃ 块长３ ｍ，５＃～７＃块长４ ｍ，中孑Ｌ合拢段和边跨合 拢段均长２．０ ｍ，采用挂篮法施工，在０＃块的二 侧拼装移动式挂篮，并固定好，接着在挂篮悬吊 着的模板上布置普通钢筋与预应力钢筋，浇注混 凝土，当混凝土达到设计规定的强度后施加预应 力，并在管道内压浆，再将挂篮移到下一节段。这 样不断重复同一作业，直至合拢。各节段参数见 表１。 收稿日期：２００７—０６—０６ 作者简介：姚士明（１９７０一），男，上海人，工程师，从事路桥施 工工作。 妇船妇 妇妇妇逝妇妇 妇妇妇些妇妇妇出 啦妇妇工时的倾覆稳定问题，整体结构灵活使用方便移 动便捷，可进行单元化组拼，以满足不同结构不同 断面的施工要求，挂篮自重（包括模板）与梁节段 重量之比一般为０．３～０．５。实际采用的挂篮重４５ ｔ， 而采用挂篮施工的节段混凝土重量在１ １４．９～１３５．８ ｔ，挂篮重量与节段重量比在０．３３～０．３９之间。 三角挂篮由四部分组成，即承重三角架、底平 台、吊点装置及模板体系： （１）承重三角架为挂篮悬浇主要受力结构，纵 向主梁采用ＨＮ７００×３００Ｉ－Ｉ型钢，长１２ ｍ。前后拉 杆采用２５ Ｂ双拼工字钢，长５＿８ ｍ。立柱采用４Ｏ Ｂ双拼工字钢，长４ ｍ。拉杆与主梁的连接采用１６ 根Ｍ２０的高强螺栓。 （２）底平台主要采用前、后下横梁承重。上面 妇盘妇妇妇妇盛妇妇妇盘妇啦妇啦妇出 妇妇啦坐 表１ 盖挖法施工与常见施工方法比较表 站施工面临既要保证工期，同时又能保证交通、环 境的要求。盖挖法施工可以最大限度减少对社会 交通的干扰，又能在临时盖板下按明挖顺作法施 工车站结构，保证施工进度，具有良好的经济效益 和社会效益，在上海软土地区具有良好的应用前 景。
