五四广场站地貌类型为剥蚀斜坡和山前侵蚀堆积坡地，所处地形变化不大，地面为商业、商务办公、居住和空地。地面高程约为 8． 37 ～ 11． 62 m。站址范围第四系上部土层为第①层人工填土、其下冲洪积层粉质黏土、含砂黏性土( 沙砾) ，K6 + 922附近存在冲洪积层粗砾砂，未见软土分布，下伏基岩为燕山期花岗岩，强风化带风化深度较大，中、微风化岩面埋藏深度为 4． 80 ～28． 80 m。
人工填土层分布广泛，主要为杂土层和素土层，对盖挖车站施工有一定影响。冲洪积土层粉质黏土分布不均匀，砂层零星分布。粉质黏土呈可塑状为主，对站址基坑施工影响较小，砂层中地下水赋水程度中等，对站址基坑施工有较大影响。
地下水类型按赋存方式分为: 第四系松散岩类孔隙水、块状基岩裂隙水两类。车站内西侧第四系土层不发育，东半侧第四系土层较厚，赋水性较好，岩石全风化带和全风化带赋水性较差，地下水不丰富。地下水对混凝土结构具有微腐蚀性，对混凝土结构钢筋具有弱腐蚀性，不需做特殊处理。
青岛市属温带季风性气候，兼备季风气候与海洋气候特点，冬季气温偏高，春季回暖缓慢，夏季炎热天气较少，秋季降温迟缓。空气湿润，降水适中，雨热同季，气候宜人。年平均气温 12． 7 ℃，最冷月出现在 1 月，月平均气温为 －0． 5 ℃，极端最低气温为 －16． 9 ℃; 年平均降水量为 662． 1 mm。全年降水量大部分集中在夏季，6 ～ 8 月份的降水量为377． 2 mm，约占全年总降水量的 57% 。
五四广场站西北角靠香格里拉饭店、东北临青岛市政府、西南侧是在建青岛国际贸易中心、东南为颐和国际大厦，周边建筑物密集，环境较复杂，对拟建基坑的开挖支护有较高的要求。
本工程施工范围内地下管线多，包括雨水、给水、电力、电信和燃气等管线，且分属各不同的产权单位，一部分管线须在施工前作永久性迁移，一部分管线需临时改移，一部分管线需在施工过程中进行悬吊加固，这些工作需多个部门密切配合。管线所属产权单位多，给地方协调增加了难度，施工相互干扰因素多。
五四广场站位于香港中路及山东路交汇口，是市区交通主干道，车站跨度大，主体结构比路面宽，为使施工对市民日常生活影响降到最低，根据是政府要求，施工期间必须保证香港中路及山东路双向六车道通行，车站盖挖施工部分所占用车道须尽快恢复交通，占用路面时间不能超过 11 个月，因此施工难度进一步加大。
本车站采用分部盖挖顺筑法施工，盖挖顺作法对工程赋存环境具有相对较小的不利影响，其综合技术经济指标较为理想。其优越性在于: 路面敞口作业时间较短，对工程周边的商业及交通环境影响较小; 其结构体本身作为围护结构的支撑体系，刚度较高，可显著减小围护结构及周边环境的变形。
因工艺原因，盖挖顺作法亦具有局限性，主要表现在以下几个方面: 顶板施工过程中产生的不均匀沉降对结构体系的不利影响严重; 结构体由下向上施作，顶板施工缝多; 由于混凝土结构硬化过程中的收缩与下沉的影响，不可避免地出现裂缝，对结构的刚度、耐久性、防水性均产生不利影响; 多数交汇于同一节点的工程构件非同步施工，其连接精度控制难度较大; 顶板一般采用土模施工，混凝土的表观质量控制难度较大。需针对盖挖施工做出详尽细致的施工措施，确保施工目标的完成。
3． 2． 2 确保钢管柱施工质量的对策
钢管柱是盖挖顺作法施工的地下车站中重要的工程构件。施工阶段其为临时支柱，使用阶段则为车站永久性的主要竖向承载与传力结构。钢管柱综合质量的影响因素主要包括桩基施工质量、钢管柱加工质量、钢管柱安装定位质量及柱内混凝土施工质量等。
钢管柱质量控制的关键问题之一是确保柱体的安装精度，规范规定立柱中心线和基础中心线的允许偏差 ±5 mm，立柱的不垂直度误差不得大于柱长的 1‰。因钢管柱垂直度要求较高，故控制垂直度是车站施工的重点及难点。
钢管柱采用气囊法施工。在格构柱设置电脑控制垂直监控器，通过经纬仪测垂直为垂直控制器清零，对操作平台定位，由二台垂直方向经纬仪确定操作平台中心位置及方向，格构柱经操作平台吊入孔内，再由经纬仪为操作平台复核，如有偏差对操作平台进纠正。立柱下放过程中，同时在四边各放一个气囊于立柱外侧，随立柱一起下放，最终固定于受力较好的土层。另在立柱上安放测斜仪，其终端与电脑相连接，通过测斜数据，由电脑对气囊的进出气口进行控制; 通过对气囊加压，从而调节立柱的垂直度最终保证立柱的垂直度，力争将其垂直度控制在 1‰之内。浇捣混凝土后拔除导管速度要慢且轻，不得撞击格构柱并随时纠正垂直度。浇捣混凝土后待灌注桩有一定强度后拆除操作平台及气囊。回填素土或砂石。加强保护防止意外撞击造成变形。
中立柱施工中需要确保中间桩柱的混凝土灌筑质量。比较规范规定的泵送顶升浇灌法、立式手工浇捣法及高位抛落无振捣法等三种灌筑方法，结合本工程钢管柱的结构特点，选择高位抛落无振捣法灌筑柱内混凝土。为克服该法实施过程中的混凝土压覆气泡而形成核心混凝土不密实的缺点，采用高能振捣棒插入柱内混凝土全程振捣。这种高位抛落结合振捣施工工艺有效确保了柱内混凝土的密实度。
4 分部盖挖顺筑法施工流程
4． 1 一期围挡
五四广场站采用四线平铺分部盖挖地下二层方案。一期围挡占用东半幅山东路路面，留出西半幅南北双向 6 车道通行; 香港中路调流沿南北两侧分流，分别设置 3 车道。车站主要施工山东路以东方向五柱六跨范围内的围护桩、土方开挖、钢管柱、顶板、暗渠迁改、土方回填及管线回迁等，山东路以西中部 B ～ F 轴范围内的围护桩、土方开挖、钢管柱、顶板、土方回填及管线回迁等。本期施工中考虑暗渠改移及回迁施工。
4． 2 二期围挡
二期围挡占用西半幅山东路路面，留出东半幅南北双向 6 车道通行; 香港路维持一期交通疏解，改移山东路暗渠并施工山东路五柱六跨和香港中路五柱四跨( 其中一、二期围挡香港中路交通疏解相同，山东路交通从西半幅疏解) 。车站主要施工围护桩、土方开挖、钢管柱、顶板、土方回填管线回迁等。
4． 3 三期围挡
三期围挡占用香港中路两侧，山东路交通恢复正常，香港中路交通调流设置双向 8 车道通行; 本次车站主要施工围护桩，主体结构内部土方开挖、底板、中板、侧墙等; 1、2 号风亭也在本期进行施工开挖。
4． 4 四期围挡
四期围挡车站 3 号出入口，山东路与香港中路交通恢复正常，车站主要施工出入口、紧急出入口、主体内部装修工程等附属工程。
4． 5 施工步骤
分部盖挖顺筑法的总体程序是: 施作中柱→顶板以上土方开挖、顶板地模施作、顶板结构及顶板防水层及保护层施作→回填顶板以上土方→站厅层土方开挖→站台层土方开挖及结构施作→站厅层结构施作→站台层层板及楼梯等零星工程。
施工步骤一: 围挡一期场地，三通一平，施做临时围护桩，桩顶冠梁，开挖至顶板底标高后，开始施工车站钢管柱桩以及山东路以东方向永久围护桩。
施工步骤二: 施工车站顶板，顶纵梁后，施工顶板防水层，并预留接口。
施工步骤三: 围挡二期场地，三通一平，施做临时围护桩，桩顶冠梁，开挖至顶板底标高后，开始施工车站钢管柱桩。
施工步骤四: 施工车站顶板，顶纵梁后，施工顶板防水层，并预留接口。
施工步骤五: 回填顶板覆土，恢复路面; 进行三期施工围挡，三通一平后，施工临时围绕护桩、车站永久围护桩。
施工步骤六: 车站内部土体向下开挖，施工锚索。
施工步骤七: 继续向下开挖，施工底板垫层、结构防水层及底板和底纵梁。最后两边跨施工侧墙、中板及防水层; 恢复路面。
施工步骤八: 整个车站主体结构施工完成后，施工站台板、内部结构装修、设备安装和铺轨。
5 施工工艺
5． 1 盖挖顺作法的关键技术
确保整个车站防水系统、结构钢筋的完整和连续是关键技术。这些是通过地模预留沟槽和回填沟槽来实现的。
顶板、底板不需支架和模板而是就地将土体作成结构裸露形状，形成地模。
中板采用满堂支架支撑，竹胶板立模施工。
5． 2 主要工序施工工艺
5． 2． 1 主体围护桩
主体基坑围护结构采用钻孔桩与人工挖孔桩相结合的施工方法，施工时设置套筒保证施工人员安全。普通地段采用大功率旋挖钻施工; 机械无法施工时人工挖孔，采用小型慢速卷扬机起吊土石方及运输孔内所需材料，分节开挖及浇筑护壁砼成孔; 护壁砼采用现场自拌，机动翻斗车运至孔口。钢筋笼在施工场地分段加工，运至孔口用吊车起吊，焊接成整体后吊放入孔。桩芯砼全部采用商品砼，串筒法灌筑，遇水较大时采用水下砼导管法灌筑。施工时采用“跳二挖一”的方法，每四根桩为一组，每组分三个循环完成。开挖、护壁每节进尺 0． 5～ 1 m，24 h 循环作业，日平均进尺 1 ～ 1． 5 m，平均16 d 成桩。
5． 2． 2 地模施工工艺
本车站采用盖挖顺做法施工，顶板、底板、梁施工时均需采用地模，其施工流程见图 1。
地模的开挖及基底处理。土方开挖至地下室顶板板底处，人工清底至土胎模底所需标高( 土胎模厚度) 。开挖及清底时禁止超挖，保持原状土，若有超挖应分层回填夯实。基底采用蛙式打夯机全范围夯实。平板锹配合平板尺刮平，平整度≤15 mm。
根据地质情况，基面整平后先回填约 10 cm 碎石垫层，并进行洒水辗压、夯实，然后铺 8 cm 厚 C20素细石砼，再抹 20 mm 厚 1∶ 2． 5 水泥砂浆，并抹光。对于顶板纵梁处土胎模采用红砖砌筑 120 mm 厚墙、5 cm 水泥砂浆抹面，对板、梁跨中相应设置预拱度。
放线确定预留洞，梁的位置。施作土胎模前，首先按设计图测量放线，精确测量出土胎模标高、纵梁、各种预留口、纵、横梁、边墙下延位置。
5． 2． 3 钢筋混凝土施工工艺
五四广场站顶板厚 1 000 mm，顶板施工时分节浇筑每节长度 20 m，横缝只能设于两钢管柱距的 1/3 跨处。地面加工好的钢筋吊入基坑内安装，经监理工程师同意后浇筑砼。砼采用泵送商品，砼泵输送，采用插入式振捣器人工振捣。两段底板间设置施工缝。根据浇筑速度要求，每次浇筑安排 1 台砼输送泵和 1 台砼输送车进行，输送泵布设于基坑南侧，浇筑沿纵向采用“一个坡度、薄层浇筑、循序推进、一次到顶”的连续浇筑方法。
在每个浇筑的前后布置两道振动器，第一道布置在砼卸料点，主要解决上部砼的捣实。第二道布置在砼坡脚处，确保下部砼捣实，砼浇筑向前推进，振动器捣固跟上，确保整个砼体的质量，捣固上层时，应插入下层不小于 5 cm，不大于 30 cm，保证上下层连接。
泵送混凝土，其表面水泥浆较厚，在混凝土浇筑结束后要认真处理。经 4 ～5 h 左右，初步按标高用长尺刮平，终凝前进行“提浆、压实、抹光”的工艺，二次收浆抹面以闭合收水裂缝，约 12 ～14 h 后，覆盖并充分浇水润湿养护。
5． 2． 4 施工过程需要注意的几个问题
土方开挖时，应在土体表面边开挖边打设预应力锚索与砂浆锚杆。分部施工时，在一、二期施工中间柱五柱四跨时，两侧设置临时围护桩，采用人工挖孔桩和钻孔桩施工。中间柱施工完毕拆除临时围护桩。
梁板结构、边墙的外露面和迎水面都必须确保规范要求的钢筋保护层厚度。下方土体爆破开挖时已完成的顶板设置双层防护。地模表层结构应确保易于脱模和确保结构表面光滑。工作缝要预留注浆管。对后浇带的预留、浇筑要专人负责。要根据现场情况解决好盖挖顺筑法出土孔出土较慢的问题，如有可能尽量多留出土孔，同时采用两端坡道出土。
时间效应、降水效应、群洞效应对结构不均匀沉降有较大影响，所以必须作好沉降缝，使之结构在不均匀下沉时不致于使结构受到内伤。
6 结束语
分部盖挖顺筑法在青岛地铁五四广场站中的应用，克服了施工条件的限制，较好地解决了闹市区地段交通导改难的问题，缓解了局部交通压力;分部盖挖为地下河道及各种管线的迁改创造了条件，减少了临时迁改工程数量，加快了施工速度，减少了地面道路占用时间，对城区内大跨明挖地铁车站的施工有一定借鉴意义。
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