市政地鐵明挖車站施工技術(shù)分析

馮 亮

（中鐵十二局集團(tuán)有限公司，江蘇 蘇州 215000）

隨著城市人口增長(zhǎng)和交通需求的增加，市政地鐵作為一種快速、安全、環(huán)保的交通方式，得到了廣泛推廣和應(yīng)用。其中，明挖車站施工技術(shù)是市政地鐵建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)。本論文將對(duì)市政地鐵明挖車站施工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析，探討其特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)，為相關(guān)施工單位提供技術(shù)指導(dǎo)和改進(jìn)方向。

1 市政地鐵明挖車站施工技術(shù)概述

1.1 市政地鐵明挖車站施工的定義

市政地鐵明挖車站施工是指在市政地鐵建設(shè)項(xiàng)目中，通過使用開挖工具直接對(duì)土壤進(jìn)行開挖，形成車站結(jié)構(gòu)的施工過程。在明挖車站施工中，施工人員通過挖掘機(jī)等工具進(jìn)行地下空間的開挖，并按照設(shè)計(jì)要求建造車站結(jié)構(gòu)。這一定義準(zhǔn)確描述了明挖車站施工的基本過程和目標(biāo)。

1.2 明挖車站施工技術(shù)的分類

根據(jù)不同的施工方法和工具，明挖車站施工可以分為以下幾種類型。

1.放坡開挖法。放坡開挖法是一種常見的明挖車站施工技術(shù)，適用于土壤較為穩(wěn)定的情況。在施工過程中，車站周圍的土壤會(huì)逐層開挖，并通過放坡的方式進(jìn)行支撐。這種方法相對(duì)簡(jiǎn)單且成本較低，適用于土壤穩(wěn)定、堅(jiān)固的區(qū)域。然而，對(duì)于土壤較松散或需要保持較高穩(wěn)定性的區(qū)域，放坡開挖法可能不太適合，因?yàn)槠渲文芰τ邢?。在選擇施工技術(shù)時(shí)，需要根據(jù)具體的地質(zhì)條件和工程要求來(lái)進(jìn)行合理的選擇。

2.圍護(hù)結(jié)構(gòu)加支撐法。圍護(hù)結(jié)構(gòu)加支撐法是一種適用于土壤較松散或車站深度較大的施工方法。在施工過程中，首先建設(shè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，例如采用混凝土板墻或樁墻等方式來(lái)圍護(hù)車站周圍的土壤。然后，結(jié)合支撐系統(tǒng)來(lái)增加穩(wěn)定性。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠在較松散的土壤中保持較高的穩(wěn)定性。然而，它的施工難度較大，成本也較高。

使用圍護(hù)結(jié)構(gòu)加支撐法可以有效地控制土壤的變形和塌方，提高車站的穩(wěn)定性和安全性。但在實(shí)際施工中，需要根據(jù)土壤條件、車站深度和工程要求等因素來(lái)選擇適合的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐系統(tǒng)。同時(shí)，也需要注意施工過程中的安全措施，確保施工人員和周圍環(huán)境的安全。

3.懸臂支護(hù)開挖法。懸臂支護(hù)開挖法是一種適用于車站周圍空間較小且需要保持相鄰建筑物或地下管線穩(wěn)定的施工方法。在施工過程中，采用懸臂支撐系統(tǒng)來(lái)支撐挖掘面，確保周圍建筑物或管線的安全。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠在有限的空間內(nèi)進(jìn)行施工，并保持周圍結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[1]。然而，它需要復(fù)雜的支撐系統(tǒng)和施工工藝。

使用懸臂支護(hù)開挖法可以避免對(duì)周圍建筑物或地下管線的破壞，同時(shí)提高施工效率。在實(shí)際施工中，需要根據(jù)具體情況選擇合適的懸臂支撐系統(tǒng)，并進(jìn)行合理的施工計(jì)劃和操作。同時(shí)，也需要進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)和控制，確保施工過程中的安全性和穩(wěn)定性。

1.3 明挖車站施工技術(shù)的工程特點(diǎn)

明挖車站施工技術(shù)具有以下幾個(gè)工程特點(diǎn)：

1.施工速度快。相比于其他施工方法，明挖車站施工的速度較快。挖掘機(jī)等開挖工具能夠迅速進(jìn)行土壤的開挖，加上施工過程相對(duì)簡(jiǎn)單高效，能夠大大縮短施工周期。在明挖車站施工中，施工人員可以根據(jù)需要合理調(diào)配設(shè)備和人力資源，提高施工效率，盡快完成車站的建設(shè)[2]。這種快速施工的優(yōu)勢(shì)使得明挖車站在工期緊迫的項(xiàng)目中得到廣泛應(yīng)用。

2.施工方式靈活可變。明挖車站施工可以根據(jù)具體的施工要求和地質(zhì)條件進(jìn)行靈活調(diào)整。通過選擇不同的施工方法和工具，能夠適應(yīng)不同地質(zhì)條件和工程要求，提高施工的適應(yīng)性和靈活性。例如，在土層較好的區(qū)域可以采用常規(guī)明挖方法，而在巖石層較多的地區(qū)則可以選擇鉆爆法明挖或盾構(gòu)法明挖[3]。這種施工方式的靈活可變性使得明挖車站能夠適應(yīng)不同地區(qū)和不同工程條件的需求。

3.車站結(jié)構(gòu)安全可靠。明挖車站施工技術(shù)可以通過合理的支護(hù)措施保證車站結(jié)構(gòu)的安全可靠。在施工過程中，可以進(jìn)行及時(shí)的地下水控制、土體支護(hù)等工作，確保車站結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。例如，在施工過程中可以進(jìn)行合理的地下水抽排措施，防止地下水進(jìn)入施工區(qū)域，對(duì)車站結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。同時(shí)，在土方開挖過程中，可以采取合適的支護(hù)方法，如鋼支撐、混凝土襯砌等，以保證車站結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全。這些安全措施的采取使得明挖車站能夠在施工過程中保持結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性，確保車站的使用安全。

綜上所述，市政地鐵明挖車站施工技術(shù)包括了明挖車站施工的定義、分類和工程特點(diǎn)。通過清晰地闡述這些內(nèi)容，為后續(xù)章節(jié)的深入分析和研究提供了必要的背景知識(shí)和理論基礎(chǔ)。對(duì)于理解市政地鐵明挖車站施工技術(shù)的定義、分類和工程特點(diǎn)具有重要意義。

2 市政地鐵明挖車站施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1 施工速度快

市政地鐵明挖車站施工技術(shù)具有較快的施工速度。相比于其他施工方法，明挖車站施工利用挖掘機(jī)等設(shè)備可以快速進(jìn)行土壤的開挖，加上施工過程相對(duì)簡(jiǎn)單高效，能夠大大縮短施工周期。這種快速的施工速度可以有效節(jié)約時(shí)間和成本，提高項(xiàng)目進(jìn)度。

2.2 構(gòu)造安全可靠

市政地鐵明挖車站施工技術(shù)能夠通過合理的支護(hù)措施保證車站結(jié)構(gòu)的安全可靠。在施工過程中，可以進(jìn)行及時(shí)的地下水控制、土體支護(hù)等工作，確保車站結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。明挖車站施工技術(shù)的支護(hù)措施通常包括鋼支撐、混凝土護(hù)壁等，這些措施能夠有效地抵御地下水壓力和土體壓力，確保施工過程和車站結(jié)構(gòu)的安全。

2.3 施工過程靈活可控

市政地鐵明挖車站施工技術(shù)具有靈活可控的特點(diǎn)。通過選擇不同的施工方法和工具，可以根據(jù)具體的施工要求和地質(zhì)條件進(jìn)行靈活調(diào)整。例如，在地質(zhì)條件較好的區(qū)域可以選擇常規(guī)明挖施工技術(shù)，而在地質(zhì)條件較差的區(qū)域可以選擇凍土法明挖或懸掛式明挖等技術(shù)[4]。這種靈活可控的施工方式可以提高施工的適應(yīng)性和靈活性，確保施工質(zhì)量和進(jìn)度。

2.4 資源利用高效

市政地鐵明挖車站施工技術(shù)能夠高效利用資源。在施工過程中，可以通過合理的施工方案和優(yōu)化的工藝流程，最大限度地減少資源的浪費(fèi)。例如，可以利用挖掘機(jī)等設(shè)備進(jìn)行土壤的開挖和回填，減少人力資源的使用。同時(shí)，可以采用現(xiàn)代化的支護(hù)材料和技術(shù)，減少材料的浪費(fèi)。這樣既能夠節(jié)約資源，又能夠提高施工效率和質(zhì)量。

2.5 施工環(huán)境友好

市政地鐵明挖車站施工技術(shù)對(duì)環(huán)境的影響較小，具有較好的環(huán)境友好性。相比于其他施工方法，明挖車站施工過程中產(chǎn)生的噪聲、震動(dòng)和粉塵等污染物排放較少。同時(shí)，施工過程中可以采取一系列措施，如噴灑水霧、覆蓋防塵網(wǎng)等，減少施工對(duì)周圍環(huán)境的影響。這種環(huán)境友好的施工方式符合可持續(xù)發(fā)展的要求，對(duì)于保護(hù)環(huán)境和提高城市品質(zhì)具有積極意義。

2.6 施工成本相對(duì)較低

市政地鐵明挖車站施工技術(shù)相對(duì)于其他施工方法來(lái)說(shuō)，施工成本相對(duì)較低。明挖車站施工利用挖掘機(jī)等設(shè)備進(jìn)行土壤開挖，相對(duì)于人工開挖來(lái)說(shuō)，能夠節(jié)約大量的人力成本。此外，明挖車站施工技術(shù)較為成熟，采用的支護(hù)材料和技術(shù)較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用，能夠有效降低施工成本。這種較低的施工成本可以提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，為城市發(fā)展節(jié)約資金。

綜上所述，市政地鐵明挖車站施工技術(shù)具有施工速度快、構(gòu)造安全可靠、施工過程靈活可控、資源利用高效、施工環(huán)境友好和施工成本相對(duì)較低等優(yōu)勢(shì)。這些優(yōu)勢(shì)使得明挖車站施工技術(shù)成為市政地鐵建設(shè)中常用的施工方法之一。

3 市政地鐵明挖車站施工技術(shù)的挑戰(zhàn)

3.1 地質(zhì)條件復(fù)雜

市區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，可能存在各種地質(zhì)問題，如斷層、地下洞穴、脆弱巖層等。這些地質(zhì)問題使得明挖車站的施工變得更加困難和復(fù)雜。施工前需要進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察和分析，確保了解地層情況和地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，以制定相應(yīng)的施工方案。

3.2 安全風(fēng)險(xiǎn)較高

市區(qū)明挖車站施工安全風(fēng)險(xiǎn)較高，因?yàn)槭┕がF(xiàn)場(chǎng)通常位于繁忙的市區(qū)，周圍有大量的建筑和地下設(shè)施。施工過程中可能會(huì)影響到周邊建筑物的穩(wěn)定性，導(dǎo)致意外事故發(fā)生。此外，工人在處理地質(zhì)問題時(shí)也會(huì)面臨危險(xiǎn)，如塌方、崩壞等。因此，施工過程中需要嚴(yán)格執(zhí)行安全規(guī)范，提供足夠的安全設(shè)備和培訓(xùn)，確保工人和周邊居民的安全。

3.3 施工技術(shù)要求高

市政地鐵明挖車站施工要求施工方具備高水平的技術(shù)和專業(yè)知識(shí)。由于地質(zhì)條件復(fù)雜多變，施工人員需要具備靈活應(yīng)對(duì)各種地質(zhì)問題的能力。例如，需要根據(jù)地質(zhì)情況選擇合適的支護(hù)結(jié)構(gòu)和施工方法，以確保施工的安全和穩(wěn)定性[5]。此外，施工過程中還需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，保證工程質(zhì)量。

3.4 工期延長(zhǎng)風(fēng)險(xiǎn)大

市區(qū)明挖車站施工由于地質(zhì)條件復(fù)雜，可能面臨工期延長(zhǎng)的風(fēng)險(xiǎn)。在施工過程中，可能會(huì)遇到無(wú)法預(yù)料的地質(zhì)問題，需要調(diào)整施工方案，增加額外的工作量和時(shí)間。同時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)通常受到周邊建筑物和交通的限制，施工空間狹小，施工進(jìn)度會(huì)受到一定程度的影響。因此，在項(xiàng)目規(guī)劃和施工策劃中要充分考慮地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，合理安排工期，并建立靈活的應(yīng)對(duì)措施。

3.5 施工成本較高

市區(qū)明挖車站施工由于地質(zhì)條件復(fù)雜，施工成本較高。施工過程中需要采用大量的支護(hù)材料和設(shè)備，增加了材料采購(gòu)和設(shè)備投入的成本。另外，施工過程中可能需要進(jìn)行地下水控制、地基加固等額外的工作，也會(huì)增加施工成本。因此，在施工合同中需要充分考慮地質(zhì)條件對(duì)成本的影響，確保項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)可行性。

3.6 施工困難程度較大

市區(qū)明挖車站施工的困難程度較大。由于地質(zhì)條件復(fù)雜，施工過程中可能會(huì)遇到土層堅(jiān)硬、地下管線密集等問題，增加了施工難度。施工區(qū)域通常空間有限，施工作業(yè)面小，需要精細(xì)化施工技術(shù)和作業(yè)方式。因此，施工方需要具備豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平，制定合理的施工方案，解決施工過程中的難題。

4 市政地鐵明挖車站施工技術(shù)的改進(jìn)方法

4.1 引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)

為了改進(jìn)市政地鐵明挖車站施工技術(shù)，可以考慮引進(jìn)先進(jìn)的施工設(shè)備和技術(shù)。例如，可以采用高效的大型挖掘機(jī)、隧道掘進(jìn)機(jī)等設(shè)備，以提高施工效率。此外，引進(jìn)先進(jìn)的支護(hù)技術(shù)和材料，如混凝土噴射支護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨桿等，可以提高施工質(zhì)量和安全性。

4.2 加強(qiáng)施工前期勘察和設(shè)計(jì)

為確保市政地鐵明挖車站施工順利進(jìn)行，需要加強(qiáng)施工前期的勘察和設(shè)計(jì)工作。在勘察階段，應(yīng)對(duì)地質(zhì)條件、地下管線等進(jìn)行充分的調(diào)查和分析，以了解可能存在的問題和風(fēng)險(xiǎn)。在設(shè)計(jì)階段，要制定合理的施工方案，并考慮到地質(zhì)條件和管線布局等因素，以降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

4.3 完善施工組織與管理

為改進(jìn)市政地鐵明挖車站施工技術(shù)，需要完善施工組織與管理。首先，要制定詳細(xì)的施工計(jì)劃和方案，并建立科學(xué)的施工管理體系。其次，在施工過程中要加強(qiáng)溝通和協(xié)調(diào)，提高各方的配合度。同時(shí)，要加強(qiáng)監(jiān)督和檢查，確保施工按照規(guī)定進(jìn)行，并及時(shí)解決施工中的問題。通過完善施工組織與管理，可以提高施工效率和質(zhì)量，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述，改進(jìn)市政地鐵明挖車站施工技術(shù)可以通過引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)、加強(qiáng)施工前期勘察和設(shè)計(jì)，以及完善施工組織與管理等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些改進(jìn)措施可以提高施工效率、降低施工風(fēng)險(xiǎn)，并保證明挖車站施工的質(zhì)量和安全。

5 結(jié)論

市政地鐵明挖車站施工技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜而關(guān)鍵的工作。本論文通過對(duì)明挖車站施工技術(shù)的概述、優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)的分析，指出了相應(yīng)的改進(jìn)方法。通過引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)、加強(qiáng)施工前期勘察和設(shè)計(jì)、完善施工組織與管理等措施，可以推動(dòng)市政地鐵建設(shè)的發(fā)展，提高市政地鐵工程的施工效率和質(zhì)量，以滿足城市交通需求。