淺析地鐵明挖車站施工技術(shù)要點

趙家銘

摘 ?要：地鐵由于運力大、時效性高，能夠有效提高城市公共交通的運量和效率，緩解地面交通堵塞，因此成為我國很多城市公共交通體系建設(shè)的主要發(fā)展方向之一。而車站是地鐵系統(tǒng)的核心組成部分，其施工質(zhì)量將對地鐵系統(tǒng)的正常運營產(chǎn)生重要的影響。在地鐵車站的施工中，明挖法是比較常用的施工技術(shù)，施工單位應(yīng)準確掌握明挖法施工的各項技術(shù)要點和操作規(guī)范，保證車站的施工質(zhì)量和效率，促進我國地鐵系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：地鐵車站;明挖法;施工技術(shù)要點

中圖分類號： U231 ? 文獻標志碼：A

在我國城市的現(xiàn)代化發(fā)展過程中，城市規(guī)模和人口數(shù)量都在快速增加，對公共交通的需求不斷擴大。與其他地面公共交通方式相比，地鐵不僅具有較大的運力，而且由于受其他因素的影響相對較小，其時效性十分突出，能夠為城市居民提供高效便捷的出行方式，因此我國很多城市都將地鐵作為了重要的發(fā)展方向。明挖法是地鐵車站施工中的常用技術(shù)方法，可以適應(yīng)地鐵車站復雜結(jié)構(gòu)和大規(guī)模建設(shè)的要求。施工單位應(yīng)充分了解地鐵車站工程的特點，準確把握明挖車站施工技術(shù)工藝和操作要點，提高施工操作的規(guī)范性，為保證地鐵車站的質(zhì)量安全奠定良好的基礎(chǔ)。

1 某地鐵車站工程基本情況

某地鐵車站為雙刀式多跨站臺的地下兩層車站結(jié)構(gòu)，其建筑面積約為43 000 m2，其車站主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架，并包括風亭、冷卻塔以及出入口等部分，各部分均采用了明挖施工技術(shù)。

2 地鐵明挖車站施工技術(shù)要點分析

2.1 地鐵車站圍護結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點

該地鐵車站工程采用了型鋼結(jié)構(gòu)作為其圍護支撐結(jié)構(gòu)，同時采用了地下連續(xù)墻作為其橫向圍護結(jié)構(gòu)，其墻體厚度應(yīng)控制在800 mm左右，而槽段標幅的寬度則為6 m。此外還采用了支撐墻體作為豎向圍護結(jié)構(gòu)，并將鋼支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置在了換乘節(jié)點位置，以提高地鐵車站基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及安全性。在該地鐵車站基坑工程的跨度施工中需要設(shè)置H型鋼梁作為臨時支撐結(jié)構(gòu)，并將150c熱軋橫向固定在其鋼中立柱上。在圍護結(jié)構(gòu)的施工中，施工人員可以根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況通過回轉(zhuǎn)鉆機進行鉆進成孔作業(yè)，并利用汽車吊來完成鋼筋籠的吊裝施工，同時還選擇水下混凝土來作為灌注成樁的施工材料[1]。在進出口的敞口段施工中則主要采用的是旋噴樁作為其圍護結(jié)構(gòu)。在對鋼管內(nèi)支撐進行吊裝施工時可以采用汽車吊，而在開挖施工時則主要采用的是后退開挖方式來利用挖掘機開展土方的開挖施工。在車站主體結(jié)構(gòu)的施工中，施工單位綜合應(yīng)用了木模板以及碗扣式腳手架，并通過泵送方式進行混凝土的澆注施工。施工單位利用鋼便橋?qū)⑹┕っ鎰澐譃?個單元，以提高施工的效率，其中圍護結(jié)構(gòu)的施工應(yīng)從北至南依次推進。在該地鐵車站工程的施工過程中，其地下空間存在電力、燃氣、通信以及排水等管線設(shè)施，施工人員要根據(jù)實際情況采取懸吊保護以及改遷等措施，以避免施工時對管線造成破壞。

2.2 地鐵車站基坑施工技術(shù)要點

在開挖基坑施工時，施工單位應(yīng)根據(jù)時空效應(yīng)原理采取分段同步進行的施工方式，合理劃分上下塊，同時應(yīng)將放坡的坡度比控制在1∶1.5左右。在開挖作業(yè)達到坑底設(shè)計標高后，施工人員應(yīng)合理設(shè)置臺階，每層臺階的長度應(yīng)為3 m，而其坡度比應(yīng)控制在1∶2.5左右。施工人員應(yīng)根據(jù)施工進度及時備好墊塊以及其他支撐材料，并利用其將基坑的縱向坡度控制在1∶3左右。此外，施工人員還應(yīng)嚴格按照設(shè)計標準完成鋼管的裝配，并在基坑開挖完畢后將其填置到位。

2.3 地鐵車站旋噴樁施工技術(shù)要點

施工人員首先應(yīng)進行測量放線，準確確定樁孔位置，然后根據(jù)工程的實際情況選擇地質(zhì)鉆機作為鉆進設(shè)備，并將鉆機安裝到位。安裝時，施工人員應(yīng)對鉆機安裝的穩(wěn)定性以及其水平垂直度加強檢查調(diào)整，以免在鉆進過程中出現(xiàn)以外。同時要對鉆桿頭的位置進行檢查，確保其與孔位中心相重合。在鉆進過程中，施工人員應(yīng)嚴格控制鉆孔的垂直度和深度等參數(shù)，確保其與設(shè)計標準相一致，且誤差值不得超過50 mm左右[2]。地在完成鉆孔施工后，施工人員應(yīng)垂直分段取出巖芯管，同時將注漿管放入鉆孔中。而射水應(yīng)與放管保持同步，且水壓應(yīng)保持在1 MPa左右，防止水壓過大對孔壁造成破壞。插入注漿管后，施工人員應(yīng)嚴格遵守自上而下的噴射順序來進行注漿作業(yè)。一般來說在樁底部應(yīng)保持60 s左右的持續(xù)噴射，然后在噴射的同時，施工人員應(yīng)合理控制噴射壓力以及噴漿量，并應(yīng)將注漿管旋轉(zhuǎn)提升。在噴射過程中如果發(fā)現(xiàn)噴射量未達到施工標準時，應(yīng)采取二次噴射措施。而如果在噴漿時出現(xiàn)故障，則應(yīng)立即暫停噴漿作業(yè)，及時排查故障原因并采取相應(yīng)的解決措施。施工人員在噴漿施工時要對噴漿壓力、漿流量、提升速度、風量以及漿液初凝等技術(shù)參數(shù)進行動態(tài)監(jiān)測，并詳細記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

在深層噴漿時，為了防止扭斷注漿管，施工人員應(yīng)先噴漿，然后將鉆桿高度旋轉(zhuǎn)提升，且提升應(yīng)保持連續(xù)。在分段提升注漿管時，其搭接長度應(yīng)控制在100 mm以上。施工人員應(yīng)在旋噴過程中將冒漿量始終保持在10%～20%。當加固面積加大以及需要增加強度時，施工人員可以采取重復噴射方式，先進行一次清水噴射，然后再進行一到2次的噴射水泥漿施工。在噴射高度與樁高相一致時，施工人員應(yīng)及時將注漿管撤離，同時應(yīng)對注漿管以及其他設(shè)備進行清洗，防止有水泥漿等污物殘留在設(shè)備上，并將清水注瞞注漿管、泥漿泵以及軟管后向向地面噴射，防止管內(nèi)有漿液殘留。

2.4 地鐵車站結(jié)構(gòu)防水施工技術(shù)要點

2.4.1 地鐵車站自防水施工要點分析

在地鐵車站施工中主要通過結(jié)構(gòu)自防水為主來構(gòu)成其防水體系，施工單位應(yīng)根據(jù)防水要求合理選擇混凝土材料。在本次施工哄采用的是強度等級為C35且抗?jié)B等級為P8的抗裂防水混凝土。同時在車站結(jié)構(gòu)的迎水面應(yīng)設(shè)置厚度在50 mm以上的鋼筋保護層，并應(yīng)將裂縫寬度控制在0.2 mm以內(nèi)。在混凝土混合料中應(yīng)選擇普通硅酸鹽類的水泥，其堿含量應(yīng)控制在0.6%以內(nèi)，且水泥的比表面積應(yīng)控制在350 m2/kg以內(nèi)。在選擇粗骨料時應(yīng)選擇二級以上級配碎石，且其堆積密度應(yīng)達到1 500 kg/m3以上，而緊密空隙率則應(yīng)控制在40%以內(nèi)。而細骨料則應(yīng)選擇II區(qū)中砂，且應(yīng)確保無其他雜質(zhì)混入[3]。在混凝土混合料中可以適量摻入粉煤灰以及礦渣粉?；炷恋乃z比應(yīng)控制在0.45以內(nèi)，凝膠材料的最小用量應(yīng)控制在320 kg/m3以上，水泥用量則應(yīng)控制在260 kg/m3以上，以保證混凝土防水性能能夠達到防水設(shè)計標準。

2.4.2 地鐵車站特殊位置防水施工要點

在地鐵車站主體結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu)的銜接處的施工縫防水處理時，主要采取了設(shè)置2道聚氨酯遇水膨脹止水膠的技術(shù)工藝來保證其防水性能。施工單位還可以將全斷面注漿管預(yù)埋在結(jié)構(gòu)斷面內(nèi)，以進一步提高其防水處理效果。在地鐵車站的各縱向施工縫施工中可以綜合應(yīng)用防水膠以及防水涂料的技術(shù)工藝，首先將遇水膨脹止水膠以及全斷面注漿管預(yù)埋在結(jié)構(gòu)斷面內(nèi)，其中止水膠應(yīng)選擇20mm×10mm的規(guī)格，然后將防水材料鋪設(shè)其上。

在地鐵車站的環(huán)向縫施工中，主要采取利用全斷面注漿管預(yù)埋以及鋼邊平板式橡膠技術(shù)來進行防水處理，并將結(jié)晶型滲透防水材料鋪設(shè)在結(jié)構(gòu)斷面處來增強其防水能力。此外，在地鐵車站的中板施工縫施工中主要是利用遇水膨脹止水條來進行防水處理。施工時應(yīng)首先根據(jù)止水條規(guī)格來進行凹槽的開鑿，并通過水泥釘將止水條固定在凹槽內(nèi)，以確保其貼合緊密。地鐵車站各施工縫防水結(jié)構(gòu)可參如圖1所示。

在地鐵車站的變形縫防水施工中，主要利用外貼以及鋼邊橡膠止水帶來對底板以及側(cè)墻變形縫進行防水處理。而在頂板變形縫防水施工中主要通過鋼邊中孔型橡膠止水帶來處理。由于無法將外貼止水帶設(shè)置在頂板變形縫位置，因此施工人員應(yīng)首先將自粘防水卷材設(shè)置與變形縫位置，并進行大面積防水層的涂刷施工，然后嵌入聚硫密封膠，以提高頂板變形縫的防水性能。另外，在側(cè)墻以及頂板變形縫的防水施工時應(yīng)先開在凹槽，并將不銹鋼接水盒內(nèi)置其中，然后通過聚硫密封膠完成密封施工，以保證其防水能力符合防水設(shè)計標準。

3 結(jié)語

地鐵車站是地鐵系統(tǒng)的重要組成部分，而明挖法是地鐵車站施工中目前常見的技術(shù)方法之一。在采用明挖法進行地鐵車站施工時，施工單位應(yīng)該嚴格遵守相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和操作規(guī)范，并結(jié)合地鐵車站工程的實際情況提高技術(shù)應(yīng)用的合理性和可行性，以保證施工質(zhì)量能夠達到設(shè)計標準，同時要確保施工的安全，為地鐵車站投入使用后各項功能的正常發(fā)揮奠定良好的基礎(chǔ)，從而促進我國城市軌道交通系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展。

參考文獻

[1]張元林.地鐵明挖車站施工技術(shù)要點研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2017（3）：140-142.

[2]柴江明.地鐵明挖車站施工技術(shù)要點分析[J].科技與創(chuàng)新，2015（17）：139.

[3]劉飛.地鐵明挖車站施工技術(shù)要點淺析[J].科技與創(chuàng)新，2015（4）：137，140.