地铁车站深基坑开挖及支护施工技术

摘要：基坑开挖在地铁车站工程施工中的是非常重要的工作部分，因为地铁车站地下管线较为复杂，再加之复杂的土层情况，导致地铁车站深基坑开挖及支护工作具有较高难度。据此，本文基于具体的工程实际情况分析地铁车站深基坑开挖及支护工作中的重难点，从施工技术应用入手，详细提出了保障地铁车站深基坑开挖及支护技术施工质量的方案。

关键词：地铁车站;深基坑开挖;支护技术

伴随科学技术水平的日益深化，各行各业的发展迎来了前所未有的智慧化改变，但与此同时，因为经济的高速发展，社会发展对于城市交通运输的需求达到了前所未有的状态，当前城市交通运输已经无法满足社会发展的需求，甚至在一定程度上对行业发展造成了阻碍作用。在城市交通运输方式中，地铁是非常重要一项交通设施，是缓解城市交通运输压力非常重要的手段。然而，地铁在建设过程中受到众多因素的影响，导致地铁工程安全性与稳定性难以得到保障，尤其是深基坑开挖工程，更是受到地铁地下管线、土层分布等多方面因素的影响。因此，有必要详细分析地铁工程深基坑开挖及支护施工技术，以提高地铁车站深基坑工程的施工质量。

1.地铁车站深基坑工程特性分析

地铁车站深基坑工程相较于一般交通道路的深基坑工程具有一定差异性。首先，地铁车站深基坑工程通常而言在施工规模上相较于一般交通道路而言更大一些，而且在内部结构上要更加复杂[1]。一般而言，为了满足不同城市居民的交通运输需求，地铁路线必须具有交叉性，以便于城市居民进行换乘。因此，地铁车站内部必须要设置换乘路线，从而加大了深基坑工程的施工规模，进而导致工程周期相较于一般深基坑工程要稍长一些。其次，地铁车站深基坑工程相较于一般交通道路的深基坑工程具有更多的难以确定性因素。地铁的运行方式属于城市底下运行，因此在进行深基坑工程施工过程中，通常不可避免地涉及到燃气管道、供水管道等城市重要管线。施工单位在进行深基坑工程施工之前，必须要同相关部门提前进行协调规划，明确施工路段中是否涉及到需要城市管线进行迁改的工作，因此而加大了了地铁车站深基坑工程的难度。最后，因为地铁车站深基坑工程的规模相对较大一些，施工单位在具体施工之前，为了保障施工安全性与稳定性，必须组织相关专家提前制定专项施工方案，同时在施工过程中注意落实监控量测工作。

2.工程概况及重难点分析

2.1工程概况

某地铁车站所处位置是两条干路的交叉口，全场为204m，标准段宽度为32m，深度为28.76m，顶板的覆土厚度为4.1m。因为该工程在施工之前，施工单位提前组织相关专家进行专项施工方案的编制工作，制定了详细的工程施工流程，以保障工程的顺利推进。

2.2施工重难点分析

该工程施工主要面对以下两个难点问题：

第一，该工程范围内涉及到众多的地下管线，在施工过程中需要进行地下管线的改迁，此过程需要涉及到众多专业的专项内容，加大了整体施工的工作量，而且需要与诸多专业部门进行协调沟通，综合协调难度非常大。因此，在实际施工之前，施工单位需要针对施工路段内的管线进行充分调查，并積极与相关部门取得沟通，制定完善的管线改迁方案，同时在施工地面标记好重要管线的走向，避免具体施工破坏到重要管线，从而影响城市居民的日常工作生活。

第二，因为该工程处于两条重要干线的交叉口位置，附近具有很多建筑，在施工过程中必须提前进行维护工作，在具体施工中应采取分层分段施工，同时注意好撑与挖的先后顺序，避免在具体施工过程中出现超挖情况。此外，在施工过程中实时关注附近建筑墙体与路面是否出现开裂问题，一旦出现问题应第一时间停工，并采取相应的处理方案。

3.基坑开挖及支护

3.1基坑开挖施工流程及工艺

该工程基坑开挖采用明挖法，按照“分段、分层、对称、平衡、快速开挖、快速支撑、快速施工”的原则进行具体施工[2]，总体采用纵向分段的施工方式。为了确保施工安全，在施工前进行降水处理。采用φ273 mm 钢花管作为本次工程施工的降水井滤水管，在下管处理以前，施工单位先进行了测量孔深以及设置扶正器的处理，滤水管保持连续下降，在滤水管已经被下放到实现设定好的标高以后，对井口进行居中固定，之后进行滤料填筑，控制滤料总量大于设计总量的95%，最后安装水泵进行试抽处理。基坑开挖基本工作流程如下：首先，依据提前调查好的地下管线情况进行管线改迁工作，同时在施工附近建立围护桩，并完成冠梁及临时支柱桩的施工工作。其次，进行第一次施工段开挖，位置是第一道支撑中心正下方的0.5m处，同时进行冠梁及混凝土支撑工作。再次，进行第二次施工段开挖，位置是第二道支撑底面下方，深度与前一次保持相同，在处理工艺上则改为挂网喷锚，同时进行第一道钢支撑的架设工作。之后，进行第三次施工段开挖，深度保持相同，位置是第三道支撑底面下方，处理工艺与第二次施工段开挖保持相同[3]。然后，开挖至基坑底。最后，对基坑底板做防水处理，同时完成混凝土浇筑工作。

3.2基坑支护施工

该工程采用钢筋混凝土支撑作为第一道内支撑，其优势在于可以提高整体结构的刚性，借助冠梁实现同围护结构之间的相辅相成，从而为工程安全性与稳定性奠定良好基础。在施工之前，需要先调整基底标高预留垫层施工厚度，之后进行支撑预拱度的设置处理，在垫层时需要填充5cm左右的砂浆，从而保证支撑稳定性，之后绑扎混凝土支撑钢筋，同时安装好预埋件，并通过混凝土连系梁进行连接。侧模的拼接方式选择钢模板对拉固定方式，控制拉杆间距在60cm×100cm。之后通过带顶托的φ48 mm钢管进行外侧斜撑的固定，并在前模板内侧进行脱模剂处理。等到混凝土彻底凝结后，才可以进行模板的拆除处理，初凝时还需进行表面的二次收面处理，并进行保温处理[4]。支撑预拱度应预留出千分之二，等到支撑强度超过80%后，才可以进行下一阶段的施工。

在基坑开挖施工以后，侧向土将对围护结构造成压力冲击，从而导致围护结构出现变形情况。为保障施工安全，需要在基坑中央设立临时立柱桩，同时为了加强承重，还需要同连系梁之间进行固定处理。当第一次施工段开挖结束以后，需要依次完成钢围檩托架、钢围檩的安装工作，同时在支撑头处，应采用膨胀螺栓嵌入围护桩配合花篮螺丝挂住钢围檩进行上挂处理，以及通过钢牛腿托住钢支撑端部进行下设处理。

在对钢支撑施加预应力的过程中，一定要保证与千斤顶伸力保持相同，因此一定要仔细计算，确保数据的真实与准确。在基坑内需要设置格构柱，并同连系梁之间采用箍圈进行固定，同时用钢板减小钢支撑同连系梁的空隙大小。为了保障工程的安全，需要实时监测钢支撑轴力，出现异常时需要进行相应处理。为了避免钢支撑脱落，施工单位必须安排专职指挥人员进行监管，确保钢支撑轴力保持在规定范围内。同时通过扭力扳手在满足扭矩基础上进行钢支撑拼接工作，同时要求施工人员禁止在钢支撑上行动或摆放建筑材料，同时还可以通过钢丝绳将支撑进行连接，提高钢支撑的稳定性。

最后，施工需要注意的重要事项便是钢支撑拆除工作，在拆除过程中，必然会形成对其他支护结构的压力冲击。因此，在具体施工之前，需要保证受到压力冲击的支护结构可以满足稳定性设计要求，还可以对上一道钢支撑再次增加轴力，在拆除过程中逐渐释放轴力，以免出现轴力瞬时过大的情况。喷射混凝土则需要控制好喷射工艺，并在整体施工过程中落实好施工监测工作。

结语

地铁车站深基坑开挖及支护工程具有非常高的风险性，在具体施工过程中一定要严格控制施工工艺，相关人员必须落实好具体施工前的准备工作以及施工过程中的监管工作，只有如此，才能保障地铁车站深基坑施工本身的安全性，以及不对周围居民及建筑造成不利影响。

参考文献：

[1]刘文胜，梁文新，黄华祥.复杂环境下车站深基坑工程支护及开挖施工技术[J].绿色环保建材，2020（11）：120-122.

[2]罗海泉.深基坑支护施工技术在地铁车站工程中的应用分析[J].智能城市，2020，6（10）：229-230.

[3]林开营.关于深基坑支护技术的研究及工程应用分析——以某地铁站为例[J].福建建材，2018（12）：55-56+82.

[4]张翼.地铁车站深基坑支护施工技术研究[J].城市建设理论研究（电子版），2017（30）：148-149.

作者简介：刘海军（1982-）男，汉族，内蒙古呼和浩特托县，职称工程师，学历本科，研究方向土木工程。

（中交路桥华东工程有限公司  上海  201210）