地鐵明挖車站基坑開挖施工技術(shù)研究

辛紅夫

摘 要：本文以某工程為例，對地鐵明挖施工的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了分析，闡述了明挖車站基坑開挖的幾個關(guān)鍵的技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，希望能夠達(dá)到提升地鐵車站最終建設(shè)質(zhì)量效果的效果，為同行業(yè)工作者提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：地鐵明挖車站;基坑開挖;施工技術(shù)

0 引言

對于地鐵車站來說，其施工質(zhì)量與各個施工環(huán)節(jié)受外界因素影響較大，其中包括時間、天氣以及外運(yùn)道路等，多類條件制約下如何在保證基坑開挖施工安全性的同時，確保其施工質(zhì)量符合預(yù)期建設(shè)目標(biāo)極為關(guān)鍵。本文以某城市地鐵車站為例，由于其周邊區(qū)域不存在地表水，且富含大量水分的土層中含有細(xì)砂、粉土以及粉質(zhì)黏土等，因此在該車站施工過程中，應(yīng)提高對區(qū)域內(nèi)排水工作的重視，為更為順利地推進(jìn)地鐵車站基坑開挖施工進(jìn)度奠定基礎(chǔ)。

1 地鐵明挖施工特點(diǎn)與方法

1.1 特點(diǎn)

第一是包含的施工操作流程較為簡單，自下而上的明挖施工順序使得整個施工流程具有便攜性;第二是所耗費(fèi)施工周期較短，對應(yīng)的成本也較低;第三是具有良好的結(jié)構(gòu)受力優(yōu)勢，提高了整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;第四是需求場地較大，明挖法的應(yīng)用必然會帶來較大的道路破壞效果，該區(qū)域交通在短時間內(nèi)將會受到較大的不良影響。

1.2 方法

懸臂支護(hù)、放坡開挖以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)加支撐均是在地鐵車站中經(jīng)常應(yīng)用的明挖施工方法，由于車站的特殊性使得其需求的基坑深度較大，土體側(cè)應(yīng)力在此種情況下也將會同時增長。為避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)塌陷問題，應(yīng)保證支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置的合理性，并應(yīng)深入分析結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與分布層數(shù)等內(nèi)容，聯(lián)系施工實(shí)況與科學(xué)算法后即可獲得計(jì)算結(jié)果用以推進(jìn)開挖進(jìn)度。另外還應(yīng)對所建設(shè)的支撐體系做不定期的檢查，以所獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)才能夠保證結(jié)構(gòu)加固的針對性。聯(lián)合水平支撐結(jié)構(gòu)后，結(jié)構(gòu)的整體安全性與最終車站的建設(shè)質(zhì)量均會有明顯提升。

2 明挖車站基坑開挖施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 準(zhǔn)備工作

第一是必須做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作，展開開挖工作任務(wù)前的兩周，作為施工企業(yè)就應(yīng)組織與之對應(yīng)的施工人員，將所需求的施工設(shè)備與材料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場，其中大型設(shè)備應(yīng)提前將其放置于作業(yè)區(qū)域，從而奠定工程順利推進(jìn)的基礎(chǔ)。另外需要提前布置沉降監(jiān)測點(diǎn)位與變形監(jiān)測點(diǎn)位，聯(lián)系活動推進(jìn)狀態(tài)對數(shù)據(jù)予以科學(xué)調(diào)整，為完善施工方案提供完備的數(shù)據(jù)條件;第二是構(gòu)建符合規(guī)章制度的工作制度體系，包括技術(shù)、設(shè)備以及安全作業(yè)等，均應(yīng)在完善制度管理制度的依托下推進(jìn);第三是技術(shù)準(zhǔn)備，其中內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備工作主要包括圖紙、規(guī)范等綜合性質(zhì)較強(qiáng)的工作。而外業(yè)主要包括對現(xiàn)場環(huán)境的數(shù)據(jù)調(diào)查，并應(yīng)做好部分特殊結(jié)構(gòu)預(yù)埋工作，提高結(jié)構(gòu)應(yīng)用可靠性;第四是現(xiàn)場用電用水問題應(yīng)提前解決，做好各部門協(xié)調(diào)工作。

2.2 確定基坑開挖順序

首先是應(yīng)做基礎(chǔ)的放線操作，以設(shè)計(jì)圖紙為基礎(chǔ)將其中重點(diǎn)標(biāo)記的位置投射到實(shí)際作業(yè)環(huán)境中，且需要對控制點(diǎn)進(jìn)行編號。聯(lián)系施工區(qū)域地質(zhì)實(shí)況的同時，主要應(yīng)分為三層結(jié)構(gòu)推進(jìn)施工進(jìn)度，并應(yīng)配合與之相對應(yīng)的管理制度以提高開挖速度。順序確定環(huán)節(jié)，還應(yīng)建立與之對應(yīng)的責(zé)任管理制度體系，并明確技術(shù)的關(guān)鍵應(yīng)用流程。

2.3 基坑開挖

首先是在開挖環(huán)節(jié)，所設(shè)置的放坡量應(yīng)控制著在10%的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，并應(yīng)以施工實(shí)況為依據(jù)進(jìn)行調(diào)整。工程第一層的施工環(huán)節(jié)，就應(yīng)利用反鏟挖掘機(jī)作為土方開挖的主要設(shè)備，并應(yīng)配合自卸車將挖掘出的土方帶離現(xiàn)場。首次開挖，其深度一般會到達(dá)冠梁底部位置，為保證結(jié)構(gòu)建設(shè)穩(wěn)定性應(yīng)提前做好相應(yīng)的固定工作以幫助最大限度的提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

其次是需要管控標(biāo)準(zhǔn)10%放坡量的內(nèi)容，該環(huán)節(jié)的開挖距離一般為第一道鋼支撐結(jié)構(gòu)底部向上50厘米左右[1]。推進(jìn)后續(xù)環(huán)節(jié)則應(yīng)以坡降的具體情況為基礎(chǔ)觀察結(jié)構(gòu)基坑狀態(tài)，并在第二層土方開挖時到達(dá)車站端墻位置即可停止。

第三是需要將端墻位置作為起點(diǎn)推進(jìn)第三層土方的挖掘進(jìn)度，并應(yīng)做好鋼支撐結(jié)構(gòu)的架設(shè)工作。整個開挖環(huán)節(jié)均應(yīng)以反鏟挖掘機(jī)作為土方挖掘的主要工具，并由自卸車將其帶離現(xiàn)場。另外需要做好基坑周邊環(huán)境變化的位移量監(jiān)測工作，以所獲取到的監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)即可幫助對挖掘機(jī)之間的距離進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。這樣一來既能夠滿足對挖掘機(jī)掘進(jìn)速度的需求，也能夠?yàn)榻Y(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的提升奠定基礎(chǔ)。

第四是在掘進(jìn)至距離端墻結(jié)構(gòu)9米左右距離時，即可繼續(xù)推進(jìn)第三層結(jié)構(gòu)的挖掘進(jìn)度，同樣應(yīng)將其管控?cái)?shù)據(jù)設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)的10%，經(jīng)過反鏟挖掘機(jī)所挖掘出的土方應(yīng)配合自卸車將其帶離現(xiàn)場。在對周邊環(huán)境進(jìn)行位移量監(jiān)測的同時，以位移量在其中的變化狀況為基礎(chǔ)確定挖掘機(jī)之間的合理距離。由于此時開挖深度較大，需要配合使用支護(hù)結(jié)構(gòu)才能夠提高基坑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

第五是一旦發(fā)現(xiàn)開挖深度與預(yù)定目標(biāo)相符，即可對基底做整平處理，且整個開挖環(huán)節(jié)以機(jī)械與人工配合的方式推進(jìn)施工進(jìn)度，從而避免了超挖現(xiàn)象出現(xiàn)，幫助提升了結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，創(chuàng)設(shè)了為后續(xù)結(jié)構(gòu)提供良好作業(yè)條件的環(huán)境。

2.4 基坑結(jié)構(gòu)支護(hù)施工

首先是應(yīng)保證各類基礎(chǔ)資料研究工作的深入與分析完整性，對灌注樁的具體安裝位置予以明確，且應(yīng)做好針對各個控制點(diǎn)的編號工作，為施工活動的順利推進(jìn)提供完備條件。

其次是應(yīng)保證鉆機(jī)結(jié)構(gòu)就位準(zhǔn)確性，由于車站預(yù)建設(shè)區(qū)域地下水位置淺且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，因此必須在展開施工前做好基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的處理工作。完成處理任務(wù)后才可落實(shí)鉆機(jī)結(jié)構(gòu)安裝，并應(yīng)確保鉆孔位置與中心線位置保持在統(tǒng)一點(diǎn)位，結(jié)構(gòu)安裝完成后還應(yīng)同時對鉆機(jī)垂直度做科學(xué)調(diào)整。

第三是鉆孔環(huán)節(jié)應(yīng)對鉆進(jìn)速度予以掌控，且需要控制鉆桿偏移量。一旦發(fā)現(xiàn)有鉆桿偏差值擦后除了預(yù)定范圍，應(yīng)保證調(diào)整的及時性，隨后才可順利推進(jìn)后續(xù)的操作進(jìn)程。

第四是做好成孔質(zhì)量檢查工作，并同時完成清孔任務(wù)以達(dá)到注漿管預(yù)埋目的。預(yù)埋任務(wù)展開前應(yīng)做好泥漿拌和工作，且需要將水灰比控制在0.7至1.2范圍內(nèi)。

第五是必須嚴(yán)格遵循注漿規(guī)章制度推進(jìn)施工進(jìn)度，確保注漿管端口底部距離基坑底部小于50厘米的情況下才可執(zhí)行注漿任務(wù)。注漿量滿足9立方米的注入要求后，需要暫停施工流程，自然沉降完畢后才可繼續(xù)進(jìn)行注漿。

2.5 基坑結(jié)構(gòu)防降水施工

由于預(yù)建設(shè)地鐵車站工程所在區(qū)域地下水位置距離較強(qiáng)，為確?；娱_挖工作的順利推進(jìn)，則必須在完成基坑結(jié)構(gòu)防降水施工任務(wù)的基礎(chǔ)上，才能夠確保整個施工流程符合對安全性的基本要求。而在推進(jìn)防降水施工進(jìn)程時，則應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下幾點(diǎn)內(nèi)容：

第一是做好針對性的施工環(huán)節(jié)的安全監(jiān)督管理工作，通過定期或不定期檢測模式展開施工任務(wù)，能夠最大限度的將由于防降水工作展開效果不佳而帶來的負(fù)面影響降到最低[2];第二是做好針對性的施工結(jié)構(gòu)自防水工作，其中的基坑施工縫所存在的位置應(yīng)提前做好相應(yīng)的處理工作，以幫助提升結(jié)構(gòu)防水效果;第三是對所包含的基礎(chǔ)施工環(huán)境條件進(jìn)行考察，制定可靠施工方案以提高方案可靠性;第四是以水泵作為抽水工作推進(jìn)的主要工具，并應(yīng)做好防污染工作以幫助將防降水施工井的應(yīng)用效果最大限度的提高。

3 結(jié)束語

綜上所述，地鐵車站施工過程中基坑開挖技術(shù)的應(yīng)用頻率較高，因此作為施工單位必須充分聯(lián)系現(xiàn)場施工條件與氣候環(huán)境，在深入分析施工區(qū)域地質(zhì)水文內(nèi)容后選擇應(yīng)用靈活的開挖方式，以提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性與，繼而幫助延長工程使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉明輝，賈思毅，劉萱，等.地鐵明挖車站建設(shè)期環(huán)境影響評價(jià)[J].建設(shè)科技，2019（21）：85-87+91.

[2]孫英奎.地鐵明挖車站基坑土方開挖施工技術(shù)[J].設(shè)備管理與維修，2020（20）：169-170.