市政地鐵明挖車站施工技術(shù)淺析

【摘要】在地鐵車站施工過程中，明挖法是主要施工方法之一。值得注意的是，地鐵車站施工是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，且工程規(guī)模大、耗時(shí)時(shí)間長，在這種情況下，積極加強(qiáng)明挖法地鐵車站的施工部署與施工工藝研究勢在必行。

【關(guān)鍵詞】市政地鐵;明挖車站;施工技術(shù)

在地鐵隧道建設(shè)中，基坑明挖施工控制是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的系統(tǒng)性工作，如何取得最為理想的效果，保證順利進(jìn)行，備受業(yè)內(nèi)人士關(guān)注。本文從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合相關(guān)先進(jìn)理念，對該課題進(jìn)行了深入研究，闡述了個(gè)人的幾點(diǎn)認(rèn)識。

1、地鐵隧道明挖法施工概念

地鐵明挖法主要是值地鐵進(jìn)行隧道修建時(shí)的明挖法施工，采用該方法需要在支護(hù)下進(jìn)行基坑開挖，在完成基坑開挖后直接在基坑內(nèi)進(jìn)行隧道主體建筑施工，在基坑項(xiàng)目整體施工結(jié)束以后進(jìn)行土方回填的施工方法。采用明挖法可以有效保證施工質(zhì)量和施工安全，并且采用明挖法地鐵隧道施工可以有效控制施工成本，在眾多城市的地鐵隧道施工選擇中在條件允許的情況下明挖法往往是施工方的第一選擇。

采用明挖法地鐵隧道施工需要遵循固定施工順序來進(jìn)行，首先進(jìn)行鉆孔灌注樁操作：確定樁坐標(biāo)并進(jìn)行放線、鉆孔初探、準(zhǔn)備打孔機(jī)、開始鉆孔在鉆孔過程中需要及時(shí)清理鉆孔以便堵塞、鉆孔檢驗(yàn)、鋼筋安裝、隔水澆筑到合格。在進(jìn)行鉆孔開挖過程中需要及時(shí)進(jìn)行降水、止水操作保證水位在安全范圍以內(nèi)進(jìn)行施工?；娱_挖過程要注意支撐工作，并且實(shí)時(shí)監(jiān)測基坑偏斜狀況在完成上述施工后才能進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)的施工，主體結(jié)構(gòu)施工包括鋼筋施工、腳手架施工、模板施工和混凝土施工。

2、明挖法施工的要求及特點(diǎn)

相對來說明挖法，有很多優(yōu)點(diǎn)，比如，施工作業(yè)面多，施工速度快，工期耗時(shí)短，工程的質(zhì)量有所保證，且工程的成本較低。所以，如果地面交通以及環(huán)境條件滿足的話，都會采用明挖的方法。除此以外，明挖法還有以下這些特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。（1）施工的工藝簡單，而且有較為寬敞的施工面，為作業(yè)提供了有利條件。（2）能夠增派多名工作人員一同進(jìn)行施工，也可以使用大型的機(jī)械設(shè)備來進(jìn)行，從而提高施工的工作效率，縮短工作的時(shí)間。（3）工程的成本造價(jià)不高，使得施工的質(zhì)量得到了保證。

當(dāng)然，除了優(yōu)點(diǎn)以外，明挖法還有下面這些缺點(diǎn)。（1）施工的進(jìn)行嚴(yán)重的破壞了生態(tài)環(huán)境。（2）阻礙了交通，并且施工的進(jìn)行帶來了塵土以及噪聲污染。（3）該工程的進(jìn)行對勞動強(qiáng)度有著較高的要求，而且施工環(huán)境較差。

3、地鐵隧道明挖法施工技術(shù)

3.1降水處理

為了保證深基坑開挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，要結(jié)合實(shí)際施工方案建立對應(yīng)的管控機(jī)制，有效提升整體施工水平。尤其是在深基坑施工降水過程中，降水的實(shí)際速率要滿足施工要求，維護(hù)地表處理機(jī)制和建筑物、管線管控工作的基本質(zhì)量?；娱_挖前做好施工降水并在開挖過程中加強(qiáng)地下水位監(jiān)測，同時(shí)坑內(nèi)要派專人對開挖暴露出的連續(xù)墻進(jìn)行排查，有滲漏水情況及時(shí)引排、封堵。要結(jié)合實(shí)際質(zhì)量方案嚴(yán)格監(jiān)督和監(jiān)測工程項(xiàng)目周邊事物，并且保證降水處理工作的標(biāo)準(zhǔn)化水平，只有維護(hù)水位基礎(chǔ)參數(shù)才能從根本上提高地鐵車站深基坑開挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工項(xiàng)目的質(zhì)量。

3.2開挖技術(shù)

對基坑工程支撐的了解，以及它的一些多層支撐的特點(diǎn)，我們采用縱向分段，分層開挖，根據(jù)我們的測量分層標(biāo)高在設(shè)計(jì)支撐標(biāo)高下50cm，分段長度在16～34cm左右，因?yàn)榭v向開挖的難度較大，所以之后用挖掘機(jī)進(jìn)行接力開挖，采用一些特別的技巧，以防止會塌陷，所以先要把中間的土挖出來再去挖兩邊的土，如果先挖兩邊的土可能會導(dǎo)致無法估計(jì)基坑大小等問題，如上述辦法用機(jī)器挖完以后再用人工去挖，所以應(yīng)該事先預(yù)留出20cm左右的長度。

3.3支撐施工

有內(nèi)支撐體系：有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的明挖法基坑施工。以鉆孔灌注樁為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，以鋼支撐、鋼圍檁為內(nèi)支撐體系，使用降水井輔助施工的方法，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行分層、分塊的開挖土方，架設(shè)鋼支撐圍檁等保證基坑處于安全狀態(tài)。

無內(nèi)支撐體系：預(yù)應(yīng)力錨索通過錨固段預(yù)應(yīng)力鋼絞線和漿體接觸界面上的粘結(jié)應(yīng)力來提供錨固力，依靠自由段傳遞到防護(hù)樁和腰梁上來實(shí)現(xiàn)受力平衡，使防護(hù)樁背后的土體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)壓縮狀態(tài);另一方面由于錨索施加的預(yù)應(yīng)力作用改變了破裂面土體的應(yīng)力狀態(tài)，保證了開挖基坑邊坡土體的自穩(wěn)能力。

有支撐體系常采用鋼支撐，可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成任意形狀，構(gòu)成大空間，方便施工，而且剛度很大，可以減少墻體的位移。以下對其施工流程進(jìn)行分析：

（1）安裝鋼支撐、鋼圍檁

鋼支撐是主體結(jié)構(gòu)和開挖的基坑安全施工、控制基坑的收斂、位移必要的措施。明挖基坑架設(shè)了三層鋼支撐。在鋼支撐進(jìn)場之前，對其進(jìn)行全面的驗(yàn)收檢查，尤其對鋼管長度、鋼管連接接頭的焊縫質(zhì)量加強(qiáng)檢查。

（2）鋼支撐架設(shè)方法和流程

基坑的土方開挖和架設(shè)鋼支撐是基坑施工中兩道密不可分的關(guān)鍵工序，支撐架設(shè)的位置、時(shí)間以及預(yù)加力的大小關(guān)系到基坑的穩(wěn)定性。

在基坑開挖到第一層土下時(shí)，立刻清理出冠梁上的預(yù)埋鋼板，將支撐的托板焊接在預(yù)埋的鋼板上面，接著，吊起鋼支撐的兩端，輕輕地放在托板上，在活動端用千斤頂對鋼支撐施加預(yù)應(yīng)力，在加力的時(shí)候用兩臺千斤頂連接在同一個(gè)液壓泵上面，保證活動端沿支撐的兩側(cè)對稱加壓，施加的預(yù)應(yīng)力為設(shè)計(jì)支撐軸力的50%，當(dāng)液壓表的讀數(shù)到達(dá)設(shè)計(jì)值并保持穩(wěn)定為止，并采用特制的鑄鐵楔子塞緊。

在完成第一層支撐安裝以后，進(jìn)行第二層的土方開挖，開挖到第二道鋼支撐下500c。以后，架設(shè)第二層的鋼支撐，工序和第一層大致相同，不同的是：為了保證各樁的共同受力，在支撐的兩端安裝鋼圍檁，鋼圍檁安裝在角鋼的支架上面，支架通過脹栓固定在每根圍護(hù)樁上面。

4、地鐵隧道明挖基坑監(jiān)測

4.1測點(diǎn)布置

（1）測點(diǎn)應(yīng)盡量布設(shè)在基坑圈梁、圍護(hù)樁或地下連續(xù)墻的頂部等較為固定的地方，需設(shè)置方便，不易損壞，且能真實(shí)反映基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁（墻）頂部的側(cè)向變形。

（2）圍護(hù)墻頂部的水平和豎向位移監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)沿基坑周邊布置，周邊中部、陽角處應(yīng)布置監(jiān)測點(diǎn)。監(jiān)測點(diǎn)間距15～30m，監(jiān)測點(diǎn)宜設(shè)置在圍護(hù)墻頂上。

4.2測點(diǎn)埋設(shè)與保護(hù)

在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的冠頂梁上布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，監(jiān)測點(diǎn)采用埋設(shè)觀測墩的形式，埋設(shè)監(jiān)測點(diǎn)觀測墩的方法應(yīng)首先在基坑邊的支護(hù)樁冠頂梁上鉆孔，在孔內(nèi)埋設(shè)X25鋼筋，并澆筑混凝土觀測墩，墩頂部埋設(shè)強(qiáng)制對中螺栓。為減少測量誤差，縮短設(shè)備的架設(shè)、對中時(shí)間，提高工作效率，應(yīng)采用如下方法：根據(jù)所采用的反射棱鏡，定制了對中螺栓代替普通的棱鏡對中螺栓，該螺栓的頂部加工成半球形，直接把棱鏡套在該螺栓上，并可自由轉(zhuǎn)動棱鏡。安裝該螺栓時(shí)必須保證垂直。

結(jié)語：

相對于其他比較常用的施工方法，明挖法可以說是一個(gè)操作簡單的方法。施工方法簡單不等同于可以懈怠施工。目前明挖法施工仍舊具有很多的缺點(diǎn)和不足，需要我們在實(shí)際施工過程中嚴(yán)格對待，積極的研究分析和思考，提出最合適的解決方法，還有一些潛在問題，等待發(fā)現(xiàn)并且合理的解決。

參考文獻(xiàn)：

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[2]趙源林.淺談明挖地鐵車站深基坑施工監(jiān)測[J].商品與質(zhì)量：房地產(chǎn)研究，2014（1）：270-273.

作者簡介：

原忠權(quán)，大連地鐵建設(shè)有限公司，遼寧大連。