市政地铁明挖车站施工技术浅析

2019-01-31原忠权大连地铁建设有限公司辽宁大连116000

中国房地产业 2019年13期

文/原忠权大连地铁建设有限公司辽宁大连 116000

在地铁隧道建设中，基坑明挖施工控制是一项综合性较强的系统性工作，如何取得最为理想的效果，保证顺利进行，备受业内人士关注。本文从实际出发，结合相关先进理念，对该课题进行了深入研究，阐述了个人的几点认识。

1、地铁隧道明挖法施工概念

地铁明挖法主要是值地铁进行隧道修建时的明挖法施工，采用该方法需要在支护下进行基坑开挖，在完成基坑开挖后直接在基坑内进行隧道主体建筑施工，在基坑项目整体施工结束以后进行土方回填的施工方法。采用明挖法可以有效保证施工质量和施工安全，并且采用明挖法地铁隧道施工可以有效控制施工成本，在众多城市的地铁隧道施工选择中在条件允许的情况下明挖法往往是施工方的第一选择。

采用明挖法地铁隧道施工需要遵循固定施工顺序来进行，首先进行钻孔灌注桩操作：确定桩坐标并进行放线、钻孔初探、准备打孔机、开始钻孔在钻孔过程中需要及时清理钻孔以便堵塞、钻孔检验、钢筋安装、隔水浇筑到合格。在进行钻孔开挖过程中需要及时进行降水、止水操作保证水位在安全范围以内进行施工。基坑开挖过程要注意支撑工作，并且实时监测基坑偏斜状况在完成上述施工后才能进行主体结构的施工，主体结构施工包括钢筋施工、脚手架施工、模板施工和混凝土施工。

2、明挖法施工的要求及特点

相对来说明挖法，有很多优点，比如，施工作业面多，施工速度快，工期耗时短，工程的质量有所保证，且工程的成本较低。所以，如果地面交通以及环境条件满足的话，都会采用明挖的方法。除此以外，明挖法还有以下这些特点和优点。（1）施工的工艺简单，而且有较为宽敞的施工面，为作业提供了有利条件。（2）能够增派多名工作人员一同进行施工，也可以使用大型的机械设备来进行，从而提高施工的工作效率，缩短工作的时间。（3）工程的成本造价不高，使得施工的质量得到了保证。

当然，除了优点以外，明挖法还有下面这些缺点。（1）施工的进行严重的破坏了生态环境。（2）阻碍了交通，并且施工的进行带来了尘土以及噪声污染。（3）该工程的进行对劳动强度有着较高的要求，而且施工环境较差。

3、地铁隧道明挖法施工技术

3.1 降水处理

为了保证深基坑开挖围护结构施工质量，要结合实际施工方案建立对应的管控机制，有效提升整体施工水平。尤其是在深基坑施工降水过程中，降水的实际速率要满足施工要求，维护地表处理机制和建筑物、管线管控工作的基本质量。基坑开挖前做好施工降水并在开挖过程中加强地下水位监测，同时坑内要派专人对开挖暴露出的连续墙进行排查，有渗漏水情况及时引排、封堵。要结合实际质量方案严格监督和监测工程项目周边事物，并且保证降水处理工作的标准化水平，只有维护水位基础参数才能从根本上提高地铁车站深基坑开挖围护结构施工项目的质量。

3.2 开挖技术

对基坑工程支撑的了解，以及它的一些多层支撑的特点，我们采用纵向分段，分层开挖，根据我们的测量分层标高在设计支撑标高下50cm，分段长度在16～34cm左右，因为纵向开挖的难度较大，所以之后用挖掘机进行接力开挖，采用一些特别的技巧，以防止会塌陷，所以先要把中间的土挖出来再去挖两边的土，如果先挖两边的土可能会导致无法估计基坑大小等问题，如上述办法用机器挖完以后再用人工去挖，所以应该事先预留出20cm左右的长度。

3.3 支撑施工

有内支撑体系：有围护结构的明挖法基坑施工。以钻孔灌注桩为围护结构，以钢支撑、钢围檩为内支撑体系，使用降水井辅助施工的方法，在围护结构内进行分层、分块的开挖土方，架设钢支撑围檩等保证基坑处于安全状态。

无内支撑体系：预应力锚索通过锚固段预应力钢绞线和浆体接触界面上的粘结应力来提供锚固力，依靠自由段传递到防护桩和腰梁上来实现受力平衡，使防护桩背后的土体结构呈现压缩状态；另一方面由于锚索施加的预应力作用改变了破裂面土体的应力状态，保证了开挖基坑边坡土体的自稳能力。

有支撑体系常采用钢支撑，可以根据需要设计成任意形状，构成大空间，方便施工，而且刚度很大，可以减少墙体的位移。以下对其施工流程进行分析：

（1）安装钢支撑、钢围檩

钢支撑是主体结构和开挖的基坑安全施工、控制基坑的收敛、位移必要的措施。明挖基坑架设了三层钢支撑。在钢支撑进场之前，对其进行全面的验收检查，尤其对钢管长度、钢管连接接头的焊缝质量加强检查。

（2）钢支撑架设方法和流程

基坑的土方开挖和架设钢支撑是基坑施工中两道密不可分的关键工序，支撑架设的位置、时间以及预加力的大小关系到基坑的稳定性。

在基坑开挖到第一层土下时，立刻清理出冠梁上的预埋钢板，将支撑的托板焊接在预埋的钢板上面，接着，吊起钢支撑的两端，轻轻地放在托板上，在活动端用千斤顶对钢支撑施加预应力，在加力的时候用两台千斤顶连接在同一个液压泵上面，保证活动端沿支撑的两侧对称加压，施加的预应力为设计支撑轴力的50%，当液压表的读数到达设计值并保持稳定为止，并采用特制的铸铁楔子塞紧。

在完成第一层支撑安装以后，进行第二层的土方开挖，开挖到第二道钢支撑下500c。以后，架设第二层的钢支撑，工序和第一层大致相同，不同的是：为了保证各桩的共同受力，在支撑的两端安装钢围檩，钢围檩安装在角钢的支架上面，支架通过胀栓固定在每根围护桩上面。

4、地铁隧道明挖基坑监测

4.1 测点布置

（1）测点应尽量布设在基坑圈梁、围护桩或地下连续墙的顶部等较为固定的地方，需设置方便，不易损坏，且能真实反映基坑围护结构桩（墙）顶部的侧向变形。

（2）围护墙顶部的水平和竖向位移监测点应沿基坑周边布置，周边中部、阳角处应布置监测点。监测点间距15～30m，监测点宜设置在围护墙顶上。

4.2 测点埋设与保护

在基坑支护结构的冠顶梁上布设监测点，监测点采用埋设观测墩的形式，埋设监测点观测墩的方法应首先在基坑边的支护桩冠顶梁上钻孔，在孔内埋设X25钢筋，并浇筑混凝土观测墩，墩顶部埋设强制对中螺栓。为减少测量误差，缩短设备的架设、对中时间，提高工作效率，应采用如下方法：根据所采用的反射棱镜，定制了对中螺栓代替普通的棱镜对中螺栓，该螺栓的顶部加工成半球形，直接把棱镜套在该螺栓上，并可自由转动棱镜。安装该螺栓时必须保证垂直。