地铁车站围护结构施工

牛志杰

摘 要：将明挖法应用于现代地铁车站施工中具有显著的社会和经济效益，而在采用明挖法进行施工时，围护结构的设置显得尤为重要。同时，围护结构采用钻孔灌注桩、旋喷桩相结合的施工工艺能够提高围护结构施工质量，还能保证止水帷幕的有效性，本文笔者结合施工经验，探究地铁车站围护结构施工的主要方法和要点，以供参考。

关键词：地铁车站；围护结构；施工

引 言

地下铁道是城市公共交通的骨干。它具有节能、省地、运量大、全天候、无污染又安全等特点，特别适应于大中城市。中国主要城市对地下铁道有较大需求，建设积极性较高，地下铁道交通发展迅猛，已有30多座城市建成了或正在新建、或拟就了建设规划。因此对地铁车站围护结构施工进行探究有非常重要的现实意义。

1 对地铁车站的围护结构比较

1.1 地下连续墙

地下连续墙，一般定义为利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗水、挡土和承重功能的连续的地下墙体。作为地铁车站围护结构的最常用的支护形式，在承载力和防水等方面有着巨大的优势，因此一直以来在地铁建设中有着广泛的应用，尤其是在沿海地区，有效的处理了软弱土的地基问题。但是这种围护结构也有自身缺陷，主要是建设成本太高和对城市的市政管线建设有比较大的影响。

1.2 排 桩

排桩是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。排桩的应用也非常广泛，同时技术也很成熟，在许多内陆城市，包括西安等黄土地区中有着广泛的应用，最常使用的就是钻孔灌注桩。排桩的承载力比较高，施工较地下连续墙容易，但不能解决防水的问题，一般施工中需在排桩的间隙处喷射桩间网喷混凝土，以解决防水问题。排桩的缺点也同样是成本比较高，不是很经济。

1.3 SMW桩

SMW工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。

1.4 TRD工法

TRD工法是将链式切削器插入土中，靠链式切削器的转动并沿水平方向掘削前进，形成连续的沟槽，同时将水泥浆从切削器的端部喷出，与土在原地搅拌混合，形成水泥土地下连续墙，并在水泥土墙中插入型钢，以增加连续墙的强度和刚度，最后在主体结构施工完毕后拔出型钢。TRD工法可以说是SWM工法桩的改进，扩大应用了范围，加深了处理深度。

TRD工法的特点：①整机的地上高度不超过10m，其地上高度与切削沟槽的深度无关，同时箱式刀具在筑造墙体时经常插入地中，故而装置的整体稳定性好。②筑成的墙体垂直精度高，并适合于各种土质条件下施工。③筑成的墙体连续无接缝等厚度，故而可适用于作止水墙体。④在切削沟槽时，因为是在全切削深度的内进行全区域的混合搅拌，故而墙体的质量均匀。⑤可在筑成的墙体内按实际计算结果以最佳间距设置芯材。

TRD工法具有施工效率高，工程造价低，成墙效果好，地层适应性好，环保等优点；TRD工法在地铁车站的基坑工程中的应用在技术上是可行的，在经济上是相当有优势的。

2 地铁车站围护结构施工要点

2.1 钻孔灌注桩施工要点

以某地铁车站为例，该工程采用钻孔灌注桩，围护采用钻孔灌注桩加水泥选喷桩作为止水帷幕，钻孔桩数量大、桩身长，施工质量的优劣直接关系到桩基和围护工程质量，更关系到整个工程的质量，因此，必须正确地选用科学合理的施工工艺，使钻孔灌注桩达到全部优良。

灌注桩属于隐蔽工程，但由于影响灌注桩施工质量的因素很多，对其施工过程中的每一环节都必须要严格要求，对各种影响因素都必须有详细的考虑，如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不严，就会在灌注中发生质量事故，小到塌孔、缩颈，大到断桩报废，以致对整个工程质量产生不利影响。所以，必须高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量，尽量避免发生事故及减少事故造成的损失，以利于工程的顺利进行。

该车站根据当地的地质情况，有针对性地选择钻孔施工方法：其中位于车站两侧的桩采用旋挖钻进行施工；横跨公路的中间段，由于地质条件良好，旋挖钻施工影响城市交通，采用人工挖孔桩的施工方法成孔。部分岩层较浅的车站围护结构亦可采用冲击钻冲击成孔的施工工艺。在围护结构的桩基施工中，桩基靠近主体结构侧墙一侧，宜远离侧墙边距离10cm左右，并在施工时保证桩基的垂直度，避免侵入主体结构。

水下浇注混凝土是用混凝土从孔底开始灌注，将孔内泥浆置换出来，成为混凝土桩的。在浇注过程中，应及时掌握孔内混凝土面上升的高度及导管插入的深度，测定每个混凝土面位置应取两个以上的测点，测绳受拉伸、湿度等因素的影响，所标长度变化较大，须经常校正。

2.2 旋喷桩施工要点

为保证钻孔灌注桩之间间距的止水性能，必须在灌注桩施工完成后继续施工旋喷桩。高压旋喷桩对处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、沙土、人工填土和碎石土等有良好的效果，在地铁车站施工中适用于围护结构止水。旋喷桩与钻孔桩一起形成围护结构止水帷幕，防止明挖施工过程中地下水的汇集、喷涌。

旋喷桩桩底一般施工至强风化岩层，钻杆无法下行为止。钻机采用双管高压旋喷桩及高压注浆泵，当钻杆钻到既定标高后用高压旋喷机把安有水平喷嘴的注浆管下到孔底，高压喷射水泥浆冲击切割土体，随着注浆管的旋转和提升而形成圆柱体桩体，浆与土体经过一系列的物理化学反应，固结成桩。旋喷桩截面必须与钻孔桩相互咬合，以便于保证支护、止水效果。

旋喷桩施工工艺属于一种比较成熟的工艺，在地铁车站围护结构止水有非常良好的应用效果，能够使开挖后的基坑不受潜水、地下涌水的影响。旋喷桩施工必须逐排进行施工，保证施工桩长及桩径。在开挖后如发现旋喷桩与地层相接处有涌水现象，必须及时补桩、堵漏。

2.3 支撐体系施工要点

支撑体系施工属于土方开挖前必须施工的临时构造，是为保证开挖后围护结构阻挡被动土压力所设置的结构。根据现阶段地铁车站所采用的支撑种类，分为钢管支撑与混凝土支撑两种，两种支撑各有优缺点。混凝土支撑具有良好的稳定性，且适用于复杂部位的支撑，但施工进度慢，影响土方开挖。钢管支撑具有施工简易、安拆方便等优点，但对于特殊要求的部位难以应用。

针对明挖车站的施工，为保证整个围护结构的稳定性，第一层支撑应全部采用混凝土支撑，第二、三层支撑标准截面宜采用钢管支撑，非标准截面采用混凝土支撑。如果第一道支撑体系应用钢管支撑，整个结构的稳定性能就非常有可能得不到保证，地铁车站坍塌事故往往出现在该问题的对待和处理上，如杭州凤起某车站。同时在开挖过程中，要对露出的围护结构桩基截面进行喷射混凝土施工，使其表面尽量平整，还要对有涌水的位置进行引流、堵漏处理。基坑内、外不宜做降水处理，但必须实时监测基坑周边以及围护结构水位、土体倾斜度的变化。

3 结 语

随着科学技术的不断提高，建筑新技术及新工艺也不断发展并完善起来。相当多的科研人员及业内人士非常重视地铁围护结构的设计与施工，其作为地下明挖施工的一个重要组成部分，对保证施工的安全、质量与进度具有非常重要的意义。

参考文献

[1]高志宏.浅谈明挖法地铁车站的设计分析方法[J].甘肃科技，2010（09）.

[2]杨磊，地铁深基坑支护方案优化探讨[D]，武汉理工大学，2011.