市政地鐵明挖車站施工技術淺析

文/原忠權 大連地鐵建設有限公司 遼寧大連 116000

在地鐵隧道建設中，基坑明挖施工控制是一項綜合性較強的系統性工作，如何取得最為理想的效果，保證順利進行，備受業內人士關注。本文從實際出發，結合相關先進理念，對該課題進行了深入研究，闡述了個人的幾點認識。

1、地鐵隧道明挖法施工概念

地鐵明挖法主要是值地鐵進行隧道修建時的明挖法施工，采用該方法需要在支護下進行基坑開挖，在完成基坑開挖后直接在基坑內進行隧道主體建筑施工，在基坑項目整體施工結束以后進行土方回填的施工方法。采用明挖法可以有效保證施工質量和施工安全，并且采用明挖法地鐵隧道施工可以有效控制施工成本，在眾多城市的地鐵隧道施工選擇中在條件允許的情況下明挖法往往是施工方的第一選擇。

采用明挖法地鐵隧道施工需要遵循固定施工順序來進行，首先進行鉆孔灌注樁操作：確定樁坐標并進行放線、鉆孔初探、準備打孔機、開始鉆孔在鉆孔過程中需要及時清理鉆孔以便堵塞、鉆孔檢驗、鋼筋安裝、隔水澆筑到合格。在進行鉆孔開挖過程中需要及時進行降水、止水操作保證水位在安全范圍以內進行施工。基坑開挖過程要注意支撐工作，并且實時監測基坑偏斜狀況在完成上述施工后才能進行主體結構的施工，主體結構施工包括鋼筋施工、腳手架施工、模板施工和混凝土施工。

2、明挖法施工的要求及特點

相對來說明挖法，有很多優點，比如，施工作業面多，施工速度快，工期耗時短，工程的質量有所保證，且工程的成本較低。所以，如果地面交通以及環境條件滿足的話，都會采用明挖的方法。除此以外，明挖法還有以下這些特點和優點。（1）施工的工藝簡單，而且有較為寬敞的施工面，為作業提供了有利條件。（2）能夠增派多名工作人員一同進行施工，也可以使用大型的機械設備來進行，從而提高施工的工作效率，縮短工作的時間。（3）工程的成本造價不高，使得施工的質量得到了保證。

當然，除了優點以外，明挖法還有下面這些缺點。（1）施工的進行嚴重的破壞了生態環境。（2）阻礙了交通，并且施工的進行帶來了塵土以及噪聲污染。（3）該工程的進行對勞動強度有著較高的要求，而且施工環境較差。

3、地鐵隧道明挖法施工技術

3.1 降水處理

為了保證深基坑開挖圍護結構施工質量，要結合實際施工方案建立對應的管控機制，有效提升整體施工水平。尤其是在深基坑施工降水過程中，降水的實際速率要滿足施工要求，維護地表處理機制和建筑物、管線管控工作的基本質量。基坑開挖前做好施工降水并在開挖過程中加強地下水位監測，同時坑內要派專人對開挖暴露出的連續墻進行排查，有滲漏水情況及時引排、封堵。要結合實際質量方案嚴格監督和監測工程項目周邊事物，并且保證降水處理工作的標準化水平，只有維護水位基礎參數才能從根本上提高地鐵車站深基坑開挖圍護結構施工項目的質量。

3.2 開挖技術

對基坑工程支撐的了解，以及它的一些多層支撐的特點，我們采用縱向分段，分層開挖，根據我們的測量分層標高在設計支撐標高下50cm，分段長度在16～34cm左右，因為縱向開挖的難度較大，所以之后用挖掘機進行接力開挖，采用一些特別的技巧，以防止會塌陷，所以先要把中間的土挖出來再去挖兩邊的土，如果先挖兩邊的土可能會導致無法估計基坑大小等問題，如上述辦法用機器挖完以后再用人工去挖，所以應該事先預留出20cm左右的長度。

3.3 支撐施工

有內支撐體系：有圍護結構的明挖法基坑施工。以鉆孔灌注樁為圍護結構，以鋼支撐、鋼圍檁為內支撐體系，使用降水井輔助施工的方法，在圍護結構內進行分層、分塊的開挖土方，架設鋼支撐圍檁等保證基坑處于安全狀態。

無內支撐體系：預應力錨索通過錨固段預應力鋼絞線和漿體接觸界面上的粘結應力來提供錨固力，依靠自由段傳遞到防護樁和腰梁上來實現受力平衡，使防護樁背后的土體結構呈現壓縮狀態；另一方面由于錨索施加的預應力作用改變了破裂面土體的應力狀態，保證了開挖基坑邊坡土體的自穩能力。

有支撐體系常采用鋼支撐，可以根據需要設計成任意形狀，構成大空間，方便施工，而且剛度很大，可以減少墻體的位移。以下對其施工流程進行分析：

（1）安裝鋼支撐、鋼圍檁

鋼支撐是主體結構和開挖的基坑安全施工、控制基坑的收斂、位移必要的措施。明挖基坑架設了三層鋼支撐。在鋼支撐進場之前，對其進行全面的驗收檢查，尤其對鋼管長度、鋼管連接接頭的焊縫質量加強檢查。

（2）鋼支撐架設方法和流程

基坑的土方開挖和架設鋼支撐是基坑施工中兩道密不可分的關鍵工序，支撐架設的位置、時間以及預加力的大小關系到基坑的穩定性。

在基坑開挖到第一層土下時，立刻清理出冠梁上的預埋鋼板，將支撐的托板焊接在預埋的鋼板上面，接著，吊起鋼支撐的兩端，輕輕地放在托板上，在活動端用千斤頂對鋼支撐施加預應力，在加力的時候用兩臺千斤頂連接在同一個液壓泵上面，保證活動端沿支撐的兩側對稱加壓，施加的預應力為設計支撐軸力的50%，當液壓表的讀數到達設計值并保持穩定為止，并采用特制的鑄鐵楔子塞緊。

在完成第一層支撐安裝以后，進行第二層的土方開挖，開挖到第二道鋼支撐下500c。以后，架設第二層的鋼支撐，工序和第一層大致相同，不同的是：為了保證各樁的共同受力，在支撐的兩端安裝鋼圍檁，鋼圍檁安裝在角鋼的支架上面，支架通過脹栓固定在每根圍護樁上面。

4、地鐵隧道明挖基坑監測

4.1 測點布置

（1）測點應盡量布設在基坑圈梁、圍護樁或地下連續墻的頂部等較為固定的地方，需設置方便，不易損壞，且能真實反映基坑圍護結構樁（墻）頂部的側向變形。

（2）圍護墻頂部的水平和豎向位移監測點應沿基坑周邊布置，周邊中部、陽角處應布置監測點。監測點間距15～30m，監測點宜設置在圍護墻頂上。

4.2 測點埋設與保護

在基坑支護結構的冠頂梁上布設監測點，監測點采用埋設觀測墩的形式，埋設監測點觀測墩的方法應首先在基坑邊的支護樁冠頂梁上鉆孔，在孔內埋設X25鋼筋，并澆筑混凝土觀測墩，墩頂部埋設強制對中螺栓。為減少測量誤差，縮短設備的架設、對中時間，提高工作效率，應采用如下方法：根據所采用的反射棱鏡，定制了對中螺栓代替普通的棱鏡對中螺栓，該螺栓的頂部加工成半球形，直接把棱鏡套在該螺栓上，并可自由轉動棱鏡。安裝該螺栓時必須保證垂直。

結語：

相對于其他比較常用的施工方法，明挖法可以說是一個操作簡單的方法。施工方法簡單不等同于可以懈怠施工。目前明挖法施工仍舊具有很多的缺點和不足，需要我們在實際施工過程中嚴格對待，積極的研究分析和思考，提出最合適的解決方法，還有一些潛在問題，等待發現并且合理的解決。