洞桩法综合项目施工关键技术.doc

3-2-11 洞桩法施工技术
1 前言
1.1 工艺原理
“PBA”洞桩法原理就是将老式地面框架构造施工办法(即在地面先做基坑围护桩，然后从上向下进行基坑土方开挖，必要时加撑防止基坑变形，开挖究竟后从下向上施工框架构造)和暗挖法进行有机结合，即在地面上不具备基坑围护构造施工条件时，改在地下提前暗挖好导洞内施作围护边桩、桩顶纵梁、顶拱共同构成桩、梁、拱(PBA即为桩Pile、梁Beam、拱Arc三个英文字母简称)支撑体系，承受施工过程外部荷载，然后在顶拱和边桩保护下，逐级向下开挖土体，施工内部构造，最后形成由外层边桩及顶拱初期支护和内层二次衬砌组合而成永久构造体系。
1.2 工艺特点
⑴ 在非强透水地层中，将有水地层施工变为无水、少水地层施工，避免因长期降水引起费用增大和地表沉降，有助于保护地下水资源和减少施工办法费。
⑵ 在水位线以上地层中开设导洞内施工钻孔桩，运用其“排桩效应”对两侧土体支挡作用，可减少因流沙、地下水带来施工安全隐患。
⑶ 以桩作支护，稳妥、安全，也有助于控制地表沉降量，避免了中洞法、CD、CRD、双侧壁导坑法多次开挖引起地面沉降量过大缺陷和对初期支护刚度弱化。
⑷ 与中洞法、CRD法等暗挖法相比，暂时工程量相对较少，构造受力条件也好，相对经济合理。
⑸ 对构造层数限制少，合用范畴较广，所引起地面沉降变形相对较小，对保护暗挖构造附近地下构筑物和周边建筑物安全有利。特别适合距桩基和高层建筑物很近地下工程施工，边桩自身可起到隔离桩作用，从而达到保护构筑物安全目。
⑹ 在桩、梁、拱承载体系形成后，有较大施工空间，便于机械化作业，从而加快进度。
1.3 合用范畴
合用于周边环境复杂，施工受地面、地下建筑物影响大，地表沉降控制规定高，地下水位较高且补给性强地下工程。
2 工艺流程及操作要点
2.1 洞桩法施工步序
“PBA”洞桩法施工步序如图2-1所示。
第1步：超前加固地层，先开挖近地面建筑侧导洞，超前另一侧导洞不不大于2.5倍洞宽。
第2步：导洞开挖支护完毕后，用特制和改进钻机由内向外跳孔施工钻孔桩，凿除桩头后，施作桩顶纵梁。施工时预埋边拱型钢（格栅）连接件。
第3步：在导洞内施作主拱钢架拱脚（即拱边段）。
第4步：浇筑拱边段后进行背后空隙回填，回填高度普通距钢架预留接头30～50cm。
第5步：超前加固地层，环形导坑法开挖导洞间拱部土体，施作初期支护，必要时设立暂时竖撑。
第6步：拆除暂时竖撑后，向下开挖至中板下一定距离，拆除永久构造断面范畴内导洞支护，拆除长度依照监控量测分析严格控制。
第7步：依次进行拱墙部防水层、中板底模、中板浇筑、拱墙浇筑、站厅层封闭成环，预留边墙钢筋和防水层。
第8步：向下开挖土体到钢管支撑下50cm，洞桩间施作支护找平，必要时采用珠江加固，架设腰梁及钢管支撑。
第9步：继续开挖至基底标高，桩间支护找平，基底解决。
第10步：施作底板防水构造，浇筑底板及某些边墙，边墙水平施工缝高出底板面1.5m以上。
第11步：待底板达到一定强度，跳拆钢管撑，施作侧墙防水层，浇筑侧墙混凝土与上层边墙相接。
第12步：施做车站内部构造，车站土建施工完毕。

图 2-1 “PBA”洞桩法施工步序图
2.2 导洞
2.2.1 导洞断面拟定
导洞重要功能是为钻孔桩提供作业空间，设计时除净空尺寸满足洞内钻孔作业规定外，还考虑其与主体构造间相对位置，洞室交叉部位满足构造开口与交叉构造设立等因素。导洞为暂时构造，因而，导洞位置与尺寸要做到既满足功能规定，又经济合理。
⑴ 导洞断面形状
鉴于门洞形断面空间运用率高，地面平整利于场地布置，因而导洞断面形状普通选用门洞形。
导洞断面高度分为原则断面与交叉口加高断面。原则断面尺寸由钻孔桩施工所需空间拟定，加高断面考虑洞室侧向开口与构造施工规定。
⑵ 原则断面导洞尺寸
拟定导洞高度一方面保证钻机顺利钻进，并分析钻机高度能否改进优化，结合钢筋笼吊装作业高度规定进行调节。导洞宽度按洞内钻孔桩作业时场地布置拟定。
拟定交叉口部位导洞高度分别按侧向开口规定与构造加强环设立规定计算。
2.2.2 导洞施工
⑴ 施工难点：控制开挖所引起地面沉降，保证地下管线和周边环境安全稳定。
⑵ 施工要点：
① 拟定合理开挖顺序，先施作接近建筑物侧导洞，超前另一侧导洞不不大于2.5倍洞宽；
② 坚持先护后挖原则，加强初期支护，尽早封闭成环，控制导洞沉降和变形；
③ 依照监控量测反馈信息指引调节支护参数和施工办法，以此作为安全保证重要手段。
2.3 孔桩施工要点
① 导洞空间狭小，依照洞内作业空间和地质状况定制或改进钻机，提高成孔效率和质量。普通选用改型钻机有：GSD-50改型大口径液压钻机8h～14h成孔（Φ800mm），XQZ-100型泵吸反循环机械钻机36h～60h成孔（Φ800mm），GPS-Ⅱ型泵吸反循环机械钻机36～48h成孔（Φ1000mm）。
② 为防止孔桩侵入主体构造断面，边桩需要有一定外放距离，虽然规范规定桩垂直度是1%，在实行时边桩外放距离按3%考虑为宜。
③ 拟定合理钻桩顺序，搞好水下混凝土施工。由于桩间距小，为防止对临近已成孔扰动，采用改型钻机由内向外顺序跳孔（如跳三钻一）施工钻孔桩。钢筋笼分节吊装，现场连接。针对拆除钻杆与吊装钢筋笼时间长，易导致坍孔、沉渣厚度控制难问题，采用泵吸清孔和压举翻起沉渣办法进行解决。加强对各操作环节协调指挥，避免因泵送距离长导致堵管。
④ 导洞内钻孔场地狭窄，布置时分区域分段纵向布置钻机设备、泥浆箱、管路及道路，可采用砖墙把钻桩作业区和道路运送分开。成孔后和砼灌注后及时清除积水、浮浆和剩余砼，保证高效和文明施工。
2.4 主拱施工要点
施工难点：解决好主拱在初期支护与二次衬砌形成过程中体系转换和平衡，防止构造变形、失稳和破坏，避免浮现地面及拱部过量沉降和坍塌。
① 遵循“ 管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”及“先护后挖，及时支撑”原则，少分部开挖、快封闭、早成环。
② 做好超前地质预报，打超前水平探孔，探明前方水文地质状况。若存在滞水，通过探孔排出；接近管线位置时，实行超前管线探测，小导管加密注浆、加密格栅钢架、设双层钢筋网、掌子面注浆等支护办法进行保护。
③ 坚持信息化施工，依照信息反馈调节支护参数。如果变形量和变形速率超过管理值时，及时采用应急预案，涉及加强超前支护、初期支护、增设暂时支撑、变化开挖环节、修改施工方案等。
④ 拆除暂时支撑时，对相应部位加强监控量测。
2.5 交叉口施工
⑴ 施工难点：交叉口处荷载及其转换复杂，构造易失稳；交叉口处开口跨度大，操作空间小，对车站整体施工组织影响大，进而影响工期。
⑵ 施工要点：
① 交叉口采用组合拱梁构造，钢筋砼拱脚支承在纵梁上，水平梁连接初期支护钢架并分派荷载；主拱开挖设立侧向开口加强环与暂时竖撑，侧向开口加强环拱脚支承在纵梁上；
② 侧向开口采用加固办法，环向破除砼设立开口加强环，主拱开挖时设立暂时竖撑，竖撑置于导洞壁上，主拱开挖支护10～20m后施工交叉口组合拱梁；圈梁站厅层成环后破除立体交叉拱梁侵入二衬断面某些，拆除暂时竖撑，开挖核心土，施作通道二衬；
③ 早开联系通道，在左右线间创造平行作业条件以便加快施工进度。
2.6 防水施工要点
① 防水层质量取决于防水卷材质量、焊接工艺、铺设工艺。应对防水卷材进行仔细材质检查验收，防水卷材色泽应一致，厚度一致，平铺无明显隆起、无皱折。
② 防水层焊缝禁止虚焊、漏焊。采用充气法实验检查，充气至0.25MPa，保持该压力5min读数不变。
③ 环向铺设防水卷材时，防水卷材搭接宽度长边不少于100mm，短边不少于150mm，相邻两幅接缝要错开，并错开构造转角处不少于60mm。
④ 沿隧道纵向防水层铺设超前二衬至少4m，以满足防水层施工空间，保证接长质量。
⑤ 二衬钢筋绑扎，焊接后，检查防水板与否有刺穿地方，有破损则及时补焊。
2.7 构造混凝土施工要点
⑴ 二次衬砌是隧道防水第三道防线，施工中采用密实度高，收缩率小，强度高，可灌性好等各种性能混凝土。
⑵ 二衬采用搅拌运送车运送，严格控制其坍落度以保证质量，当运送距离远或产生交通堵塞而引起出厂时间过长时要提前预测，禁止对由于出厂时间长商品混凝土掺加任何掺料，以保证质量。
⑶ 模板要架立牢固，特别是挡头板，不能浮现跑模现象，板缝严密，避免浮现水泥浆漏失现象，且做到表面规则平整。
⑷ 防水混凝土泵送入模时，要控制自由倾斜高度不不不大于2.0m；同步控制入模温度，防止温度应力引起开裂。
⑸ 防水混凝土捣固普通采用附着式和插入式两种捣固办法，每点振捣时间为10～30s。
⑹ 防水混凝土灌注完毕，待终凝后及时养护，构造养护时间不少于14d，以防止在硬化期间产生开裂。养生采用喷水养生法，保持混凝土表面湿润。
3 劳动力组织
⑴ 竖井施工劳动力安排
竖井施工劳动力以开挖工、钢筋工为主，配合恰当机电人员。每个竖井普通配开挖工20人左右分两班，钢筋工10人左右。
⑵ 导洞施工劳动力安排
小导洞施工劳动力以开挖工、钢筋工为主，配合恰当机电人员。每个作业面普通配开挖工12到20人分两班，钢筋工统一安排18到30人为每个作业面提供格栅加工及安装。
⑶ 孔桩施工劳动力安排
洞桩施工重要以钻机专业队伍为主，每台钻机每班有操作手3到5人，配合出碴人员5到6人。同步整体安排2到3名机电人员配合。
⑷ 边拱施工劳动力安排
边拱施工重要以混凝土工，钢筋工为主。每个工作面安排混凝土工14人左右，钢筋工7人左右。
⑸ 主拱施工劳动力安排
主拱施工劳动力以开挖工、钢筋工为主，配合恰当机电人员。每个作业面普通配开挖工12到20人分两班，钢筋工统一安排18到30人为每个作业面提供格栅加工及安装。
⑹ 二衬施工劳动力安排
二衬施工重要以混凝土工，钢筋工为主。每个工作面安排混凝土工22人左右，钢筋工10人左右。
4 机具设备配备
机械设备重要有钻机、空压机、电动葫芦、混凝土搅拌机、混凝土喷射机、双液注浆泵、钢筋切断机、钢筋弯曲机、钢筋调直机、液压弯曲机、直螺纹滚丝机、电焊机、轴流风机、混凝土输送泵、备用发电机、装载机、自卸汽车等。
钻机依照地质状况拟定型号，依照施工进度规定安排数量。
空压机、备用发电机依照施工环境规定拟定机型，普通都市施工规定采用低噪音机型。依照工程量拟定数量及功率。
其他机械设备重要依照工程量、工期规定安排。
5 质量控制要点
5.1 竖井施工质量控制要点
⑴ 建立并实行总工程师技术负责制
建立并实行项目总工程师为首技术负责制，同步建立技术人员岗位责任制，做到分工明确，责任到人，使施工程序和办法符合施工技术管理制度规定，以此保证工程质量。
⑵ 做好施工前技术准备工作
组织图纸会审。认真核对设计文献和图纸资料，切实领略设计意图，查找与否有差、错、漏现象。认真进行技术交底，每道工序开始迈进行详细技术交底、交清设计规定、规范规定、质量规定和操作工艺原则、作业人员严格按照技术交底规定和原则施作。
⑶ 控制源头，把住材料采购关。
以物资采购、供应商提供产品、产品标记和追溯性、不合格产品控制、纠正和防止以及质量记录等六个环节进行控制。各种材料到达工地必要进行验收，投入使用前必要按规范进行实验。
5.2 导洞施工质量控制要点
① 施工前班组必要组织操作人员学习技术交底、施工工艺规定，理解清晰管线分布，摸清管线走向、构造形式及尺寸、埋深以及与车站构造之间关系，对已经探明管线采用保护办法并挂设警告标志，避免因管线不明确而导致其破坏。如发现未探明新管线，暂停施工，并及时向工程技术部上报。
② 严格按施组和技术交底对开挖循环进尺和开挖顺序进行控制，循环进尺不得不不大于拱架纵向间距。开挖面平整，开挖后及时安设拱架完毕初期支护。塌方导致空洞，用加气砖等轻质填充材料填充密实，并及时封闭后注浆，保证初支背后无空洞，混凝土与土体粘结紧密。
5.3 孔桩施工质量控制要点
钻孔桩钻孔时必要按技术交底顺序进行，禁止逆序和跳序施工。
⑴ 清孔
钻孔达到设计标高后，经检查孔深、孔径、垂直度符合规范规定，地质条件与设计相符，即可进行清孔。清孔把孔底钻碴清除干净，用测锤测量孔内沉碴厚度应不不不大于30cm。清孔时注意保持孔内水头，防止塌孔，不能用加深孔底深度办法代替清孔。
⑵ 钢筋笼加工及吊装
1) 钢筋笼加工
钢筋笼加工严格按设计图纸及GB50204-规范规定施作。钢筋笼主筋采用焊接，接头互相错开。主筋与加强筋、箍筋采用点焊。
2) 钢筋笼吊放
吊装分次下放钢筋笼。为防止下吊过程中钢筋笼变形，可在局部用10×10cm方木内撑进行加固。下放钢筋笼节与节之间在孔口焊接，采用双面焊，焊缝长度不不大于5d（d为钢筋直径）。
下笼时由人工辅助对准孔位，保持垂直、轻放、慢放，避免碰撞孔壁。下放过程中若遇到障碍应及时停止，查明因素进行解决，禁止高提猛放和强制下笼。达到设计标高后固定吊杆，防止下沉或浇筑混凝土时上浮。
⑶ 水下混凝土浇筑
浇筑前依照桩径、桩长合理选取导管和起吊、运送设备。混凝土采用罐车运送，搭设梭槽灌入导管。规定其坍落度为18～20cm，2小时内析出水份不不不大于混凝土1.5%。浇筑尽量缩短时间，持续作业，使浇筑工作在首批浇筑混凝土仍具备塑性时间内完毕。
首批混凝土浇筑量应保证导管底口埋入混凝土中不不大于1.0m，浇筑过程中混凝土面应高于导管下口2.0m，每次拆除导管前其下端被埋入深度不不不大于6.0m。浇筑要持续，防止断桩。
5.4 主拱开挖质量控制要点
⑴ 超前支护及加固
① 钻孔前先进行周密管线调查，摸清管线走向、构造形式及尺寸、埋深以及与车站构造之间关系，在施工交底图上绘出管线详细分布位置，然后进行试布孔，孔位不得与既有管线冲突，避免因管线不明确而导致管线破坏。
② 导管和管棚安装前将工作面喷射混凝土封闭严密、牢固，并清理干净，钻孔过程中在钻机上安设导向架随时观测孔位方向，若发现方向偏移及时停钻，纠正孔位后重新钻孔。
③ 钻孔深度不不大于设计导管长度，顶入长度不不大于管长90％。
④ 管棚丝扣连接长度不不大于150mm，管箍长度不不大于200mm；钻孔合格后及时安装钢管。
⑵ 马头门施工
① 开马头门是工程难点之一，马头门抬高过渡地段开挖时存在应力转换问题，易导致沉降超标。开挖严格控制每循环进尺，开挖成形后及时进行初期支护，严格按“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”18字方针，并加强监测。
② 马头门处构造为空洞受力，一定要先完毕一条洞，然后再开马头门，施工与之相交岔洞。开马头门时必要先做好加强环框和预注浆加固。
③ 施工马头门时，先对已完毕洞体进行加固。连接部位加固完毕后，待主体构造施工超过联系通道一定距离后在支护体系保护下开口施工马头门。
⑶ 喷射混凝土
喷射操作人员施行定岗定位，所有操作人员必要通过培训，考核合格后方可上岗操作。拌料严格按实验配合比进行，实行每盘计量。喷射前先试压风冲洗受喷面，埋设钢筋标志控制喷射层厚度。喷射过程按由下到上顺序进行。后一层喷射必要在前一层混凝土终凝后进行。喷射混凝土密实、平整、无裂缝、脱落、喷漏、漏筋、空鼓、渗漏水等现象。
5.5 二衬施工质量控制要点
⑴ 二次衬砌在初支完毕后，车站主体先施工中间断最后施工风道门接头处。风道采用从里往外施工二次衬砌，即先施工加高段，再施工原则段。
⑵ 二次衬砌模板严格按设计施工，转角采用专用转角模板。模板板缝、模板与预埋件之间间隙和模板与上一次混凝土面接缝处间隙加设防漏浆胶条，边墙与顶板之间板缝应对齐，保证混凝土构造表面无漏浆现象和板缝整洁一致。拱部模板预留10～30mm预留沉落量，变形缝端头模板处填缝板中心与初期支护构造变形缝重叠。
⑶ 混凝土灌注前应对模板、钢筋、预埋件等进行检查，清除模内杂物。底板混凝土沿线路方向分层留台阶灌注；墙体混凝土左右对称、水平、分层持续灌注；拱顶混凝土持续水平、分台阶进行灌注。
⑷ 构造拆模时间：不承重侧墙模板，在混凝土强度达到2.5MPa以上即可拆除；承重构造顶板和梁，跨度在4m及其如下强度达50％，跨度在4～8m强度达70％，跨度在8m以上强度达100％方可拆除。拆除后模板清洗干净，堆放整洁，以备下次使用。
⑸ 防水层严格按交底规定施工，技术规定如下：
① 铺帖防水层基面坚实、平整、圆顺、无漏水现象，基面无锚杆等钢筋钉头，基面平整。
② 卷材沿隧道环向由拱顶向两侧依次铺帖平顺，其搭结长度不不大于100mm；相邻两幅卷材错开，错开位置距构造转角处不不大于600mm；卷材搭结处采用双焊缝焊接，焊接宽度不不大于10mm，且均匀持续；卷材附于衬层上，固定牢固，不得漏水。
6 安全注意事项
6.1 竖井施工安全注意事项
⑴ 竖井口土石方吊运安全技术办法
① 提、放吊斗，安排专人负责指挥。起吊时，坑内作业人员要避在安全处。
② 起吊作业前，对司机进行安全技术培训和技术交底，起吊时，司机要认真操作，精力集中。
③ 夜间施工有充分照明设施。
④ 提高架和设备通过计算，使用中经常检查，维修和保养。
⑵ 竖井安全保护办法
① 加强井壁水平位移监测控制。
② 对钢管支撑进行轴向应力监测，随时撑握钢支撑轴力变化，保证围护构造安全。
③ 按设计及时架设钢支撑，同步依托基坑开挖先后布置桩顶水平位移、基坑收敛、土体变形等监控量测数据指引钢支撑架设，合理地调节架设钢支撑时间、顺序、间距等参数，使钢支撑架设更加科学、合理、安全。
④ 钢围檩要分节安装并固定于井壁上。
⑤ 钢支撑分节分段安装就位，活动端调节节要安设计尺寸留有空隙，便于钢支撑安装以及加钢楔块。
⑥ 用千斤顶对钢支撑施加预应力时，两侧要对称施力。
6.2 导洞施工安全注意事项
⑴ 隧道施工防坍安全保护办法
① 按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测、早成环”施工原则。
② 加强地质超前预报。不定期观测洞内围岩受力及变形动态，及时发现塌方也许性及征兆。
③ 加强初期支护。开挖后及时施作初期支护，防止局部坍塌。
④ 加强拱脚解决，加强拱脚解决是构造开挖支护过程中重要环节之一，直接影响地表和拱顶部位沉降及构造稳定。
⑵ 开挖、初期支护安全办法
① 初期支护尽早封闭以利安全。缩短循环作业时间，加强注浆。
② 对已成型支护构造定期检查，发现支护变异或损坏时及时修整加固。
③ 对拱顶下沉和地面沉降进行监测，分析数据，发现问题及时解决。
6.3 洞桩施工安全注意事项
⑴ 施工机械安全控制办法
① 施工现场实行机械安全管理及安装验收制度，机械安装要按照规定安全技术原则进行检测。所有操作人员要持证上岗。
② 施工过程中严格执行国家颁布安全生产操作规程及关于规定，禁止违章指挥、违章操作。
③ 机械设备操作人员，均经培训并持证上岗，机械设备专人操作、专人负责。
④ 电动机械设备，通过安所有门检查合格后，并获得合格证方能投入使用。
⑤ 吊装较大重量物体时，预先制定吊装方案，并按方案严格实行。
⑥ 各种专用机械有可靠安全防护装置，由使用者专门负责。
⑦ 大中型机械设备在施工过程中，严格按机械规程作好寻常维护及保养，并作详实记录。
⑵ 施工用电安全技术办法
① 施工现场暂时用电要有方案设计，按《施工现场暂时用电安全技术规范》规定进行设计、验收和检查。暂时用电还要有安全技术交底及验收表。
② 施工现场用电实行三相五四线制和双级漏电保护办法，作到用电设备“一机、一闸、一漏”。
③ 施工现场电线采用加钢套管埋地或架空、挂设方式铺设，并在使用过程中随时检查，保证绝缘良好。
④ 施工现场电器设备均设防雨棚防雨。
⑤ 施工现场变压器，由专人定期检查，并作记录。施工现场电工值班室设有现场供电系统图和值班记录。
⑥ 电器配电箱及电器设备，电缆线路安装，严格按施工现场暂时用电安全技术规程执行，配电箱电器组件做到完整可靠，开关要标明用途。
⑦ 施工现场电工，必要持证上岗，严格遵守操作规程，非电工禁止擅自乱动电器设备，电器设备浮现故障必要由电工解决。
6.4 扣拱施工安全注意事项
① 施工中遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测、早成环、环套环”原则组织施工。使开挖过程处在受控状况，保证施工安全。
② 初期支护尽早封闭以利安全。缩短循环作业时间，加强注浆。
③ 对已成型支护构造定期检查，发现支护变异或损坏时及时修整加固。
④ 对拱顶下沉和地面沉降进行监测，分析数据，发现问题及时解决。
6.5 二衬施工安全注意事项
① 衬砌使用脚手架、工作平台、模板台车、跳板、梯子等，安设牢固，其承重不得超过设计能力，并在现场标明；脚手架、工作平台搭设不低于1m栏杆，底板满铺，木板端头搭设在支点上，禁止浮现探头板；不得以模板架兼作脚手架。工作台与跳板上无露头钉子；跳板宽度不不大于60cm，自由长度不不不大于3m，并钉防滑木条，高度不不大于2m时，外侧有栏杆；上下平台梯子一侧有扶手。
② 灌筑混凝土前，先检查挡头板与否稳定和严密，灌筑时两侧对称进行，不使台车受到偏压；拆除混凝土输送软管时，停止混凝土泵运转，台车停止工作时，及时切断电源，以防漏电、触电。
③ 铺底衬砌，尽量安排超前，以利拱墙衬砌加快和保证运送安全，作到文明施工。
④ 吊装和拆除模板宜用小型机具，设专人指挥、监护，以防事故发生。
7 工程实例
7.1 工程简介
⑴ 车站概况
北京地铁10号线工体北路站位于工体北路和东三环交叉十字路口，车站纵轴与东三环路平行，呈南北走向，与规划东西走向M16线在本站形成“十”字换乘关系。
工体北路站全长187m，受三环路长虹高架立交桥限制而采用分离岛式暗挖构造，左右线均为单拱单跨断面，净跨10m，分别位于高梁桥两侧辅路下，线间距45.5m；线间设联系通道、迂回风道各两条及4个出入口；预留与M16线换乘接口、通道接口及站厅预留接口。为满足工期规定，在车站东北、西南侧各设施工竖井1座。
车站平面布置如图7-1。
⑵ 地质状况
车站范畴重要地层由上至下依次为：人工杂填土和粉土填土层、粉土层和粉质粘土层、粉细砂层和中粗砂层、圆砾卵石层、粉质粘土和粘土及粉土层、中粗砂层、卵石圆砾层。
车站顶部位于粉细砂层中，底部构造位于卵石圆砾层中。施工范畴内存在上层滞水、潜水、承压水，顶板位于潜水位如下0.4m，底板位于承压水位如下6m。土层具中～低压缩性，地层透水性较好，施工时易发生涌水、涌砂，开挖后稳定性差。
⑶ 周边环境
车站所处地理位置特殊，站体分置长虹高架桥两侧，桥桩距车站主体边墙仅5.0m，距迂回风道、横通道边墙最小距仅3.2m。路面交通繁忙；周边有中华人民共和国文联、中信实业银行、外交公寓、兆龙饭店、交通部住宅楼等办公、商业及住宅高层建筑物；地下各种管线密布，对施工有影响需保护雨水管、污水管、上水管、电力管沟、热力管沟、通信管线等地下管线33条，个别管线距车站构造仅0.7m左右。施工受周边环境影响较大。
⑷ 设计概况
车站主体采用城门洞形，分上下两层，上层为拱形，下层为矩形，拱部构造形式为复合式衬砌，侧墙采用边桩及内衬墙间夹柔性防水层重叠墙构造。构造开挖尺寸为14.5×14.6m，拱部采用φ32×3.25超前小导管注浆加固地层，格栅钢架、喷射混凝土作初期支护。二次衬砌采用S10模注钢筋混凝土。
⑸ 工程特点
周边环境复杂，地下水位高且补给性强，沉降量控制规定严，防渗漏规定高。

图7-1 车站平面布置图
7.2 施工简介
为控制地面沉降变形，保证长虹桥、周边高层建筑物和地下管线安全稳定，车站采用了对地层和周边环境影响均较小洞桩法（简称“PBA法”）施工。
导洞掘进和主拱施工遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”及“先护后挖，及时支撑”原则。
从竖井进入两侧导洞施工，导洞采用台阶法施工。导洞贯通后施作灌注桩，用泥浆护壁、旋转钻机钻孔，吊装钢筋笼、水下砼灌注成桩。凿除桩头后施作桩顶钢筋砼纵梁，以此在导洞内施作主体构造拱边段，回填支护后背与导洞初期支护之间空间。以拱部注浆小导管加固拱部地层，以弧形导坑开挖上部土体，施作车站主体上部初期支护（主拱），并与两侧拱边段联成整体。在主拱保护下先行下挖至中板部位后即施作中板和上部拱墙部二次衬砌构造。分层实行下部开挖，分层架设横撑和实行桩间初期支护，然后进行下部主体构造施作。
⑴ 工期与进度
本工程合同工期880天，5月开工后，165天施工导洞1100m，每工作面日均进度为1.5～2.0m；180天施工钻孔桩762根，1根/天.台；180天施工主拱503m，每工作面日均进度1.2m。
⑵ 监控量测
在施工降水、导洞开挖、主体拱部开挖、拆除暂时支撑、主拱施工各阶段，分别进行了地表下沉、拱顶下沉、桥桩沉降、管线沉降、水平收敛等项目监控量测。合计地表沉降35～72mm，拱顶下沉30～60mm，桥桩下沉6～15mm，管线沉降7～19mm，水平收敛10～25mm；其中沉降量较大阶段为施工降水、导洞施工和主体拱部施工阶段，沉降值最大部位为交叉口。与北京地铁10号线和5号线暗挖车站CRD法施工沉降量（地表下沉多在100mm以上，最大沉降值超过200mm）比较，本站洞桩法施工沉降量小，沉降控制效果良好。
7.3 工程经验
⑴ PBA法在宣武门车站和工体北路站均为无水施工，某些专家、同仁对其在有水地层中施工心存疑虑。可以看出，当前工艺和技术水平完全可以有效解决桩间止水问题；桩孔内倾问题也可通过提高成孔质量并设立适量外放予以解决。
⑵ 站厅层先行施工策应了安全，但必然引起站台层边墙上部施工缝和防水层预留困难和局限性，可以考虑现浇构造所有顺作，只需加强暂时支撑便可。
⑶ 从工体北路站施工状况看，由于是初次运用此工法且有某些环节（如钻机选型改造）未进行较全面预研究引起一定限度延误，其工期进度方面优势未显现，但该工法对沉降控制和相邻有关构（建）物保护作用是显而易见。
⑷ 对此后类似工程设计、施工有如下建议：
① 充分考虑立体交叉构造尺寸、格栅连接操作空间、防水层搭接长度、交叉口处圈梁尺寸和钻机就位空间，加大交叉口处导洞断面。
② 做好地质调查工作，结合导洞断面提前做好钻机选型；非岩质地层宜采用反循环钻机。
7.4 建设效果及核心工序图片
① 导洞内钻孔桩作业、成桩。

② 桩顶纵梁、车站构造