地铁明挖车站施工技术浅析

地铁明挖车站施工技术浅析

殷俊

身份证号码： 32108819900106**** 广东省深圳市 518108

【摘要】伴随我国城市化进程的逐步推进，城市交通问题愈发凸显。为缓解城市交通压力，目前国家开始重点加强城市地铁建设，以提高城市公共交通能力。近年来地铁作为城市交通建设中的重点项目，相比其他交通工具而言有着明显的优势——不仅速度快、载客量大，而且对环境的污染较小。作为地铁的基础建设内容，地铁车站施工不仅是地铁建设的重要组成部分，还是地下商城、过街通道和市政工程的多功能综合体，具有结构复杂、建设规模较大的特点。因此，为了更好地保证施工质量，一定要明确把握其施工技术。本文简要介绍了地铁明挖车站的施工技术要点，以期为相关工作提供参考。

【关键词】地铁；明挖车站；施工技术

引言：

地铁作为一个综合体，建设过程中需综合考虑到设计、施工材料、设备及工艺等方面的问题，在施工的精度方面尤其需要注意。车站因其结构复杂，建设规模较大，对施工技术的要求较高。明挖技术是目前地铁车站施工中使用最为普遍的一种施工方法。

1.地铁明挖法施工概念

地铁明挖法就是在地铁隧道项目实施中，采用明挖的方式进行施工，这种方式就是在支护的形式之下开展基坑开挖施工，开挖施工完成后可以在基坑中进行隧道主体部分的施工。在基坑项目施工完成后，可以采用土方回填的施工方式。

明挖法进行地铁隧道项目的施工，应该按照固定施工程序开展进行，首先要进行钻孔灌注桩施工，确定桩基坐标并且放线，然后准备钻机初探、打孔机、钻孔机施工，并且要及时清理钻孔，防止堵塞问题的出现，直到钻孔检查、钢筋安装、浇筑等完成。

　　2.地铁车站明挖施工的技术特点

地铁车站明挖施工法是一种先将车站主体全部挖除后，再进行车站主体施工的施工方法，具有工期短、速度快和作业面多的特点。但在施工时也会受到一些因素的制约，比如对施工场地的要求较高——必须保证施工场地足够大，车站明挖施工的大部分时间处于露天状态，因此，防降水作业是施工中的重要环节，对整个地铁车站的建设有着非常重大的意义。施工过程中可对工程总体造价与施工质量进行更好的控制，正因为此，明挖施工法在地铁施工中应用非常普遍。但在具体实施过程中，明挖法也受到相关因素的影响，这在城市建设过程中造成了极大困难，若无法满足上述条件，明挖法就无法施行。与此同时，由于明挖法施工过程中多数时间处在露天状态下，故对防降水工程也提出了较高的要求[1]。

2.1地铁明挖车站施工方法

（1）悬臂支护法开挖

在施工过程中，将基坑围护结构插入到基坑底部，然后挖掘基坑内的土体，这种挖掘方法被称为“悬臂支护法”。在利用悬臂支护法进行土方开挖的过程中，开挖结构处于悬臂状态，土体所产生的压力依靠开挖面和本身的刚度来保持压力平衡。当开挖深度达到设计要求时，就可以进行主体结构的施工。在悬臂支护开挖中，围护结构相对复杂，而且工程总体造价较高，施工难度也较大，因此，在施工过程中，需要对施工结构的质量进行严格的控制。

　　（2）放坡开挖法

　　在地铁明挖车站施工中，放坡开挖法通常是首选的施工方法。放坡开挖主要适用于隧道埋深较浅的地铁工程施工。由于该方法在施工过程中对周围环境的影响相对较小，因此，在施工过程中，只需要合理控制放坡率，就可有效控制施工成本和土体结构稳定性。

　　（3）围护结构加支撑明挖法

　　当基坑深度较大时，会受到较大的土体侧压力。为了保证土体的稳定性，通常采用地下连续墙结构围护，然后再通过加强支撑围护的方式提高其稳定性。在施工过程中，需要加强对施工工艺要求的重视，深入分析支撑结构的刚度、强度和间距，从而控制施工质量。同时，也要检查支撑状态，及时发现其中存在的问题，确保施工质量[2]。

　　3.主要施工工艺

　　当前，地铁车站明挖施工方法有多种，其中最为常见的有3种，包括悬臂支护法开挖、放坡开挖、围护结构加支撑的明挖法。在选定了合适的明挖法后，应充分了解车站的主要结构、基坑深度和施工场所的地质条件，不断完善施工方案，防止不必要的问题发生，降低施工质量[3]。如果选择地下连续墙作为围护结构，明挖车站的施工步骤如下：围护结构采用地下连续墙→基坑底土体加固或内井点降水→上层土体的开挖和上层钢支撑的设置→中间层土体的开挖→中间层钢支撑的设置→底层土体的开挖→底板混凝土结构的浇筑→中间层支撑的拆除→车站混凝土结构的浇筑→顶层支撑的拆除→车站顶板混凝土结构的浇筑→回填土体等。

　　3.1 基坑开挖技术

　　根据时空效应原理可将基坑分为若干单元开挖，比如，可纵向分段，竖向分层、对称、平衡、限时开挖等。在基坑开挖作业过程中，由上至下分块进行时要注意放坡坡度为1：1.5，开挖到坑底标高时，要求每层坡度为1∶2.5.同时，每层土设1个台阶，长度为3m，从而确保基坑开挖纵向综合坡度不超过1∶3.根据开挖作业进度，及时准备相关的支撑材料和垫块。将钢管按设计要求装配好，待完成工作面开挖作业后将钢管安装在基坑内。

3.2支撑施工 　　

有内支撑体系：围护部分采用明挖施工。支撑体系第一道使用钢筋混凝土支撑，其余采用钢支撑，然后应用降水井辅助操作，内部分层进行结构设计，可以提升结构性能。

内支撑体系主要由围檩、水平支撑、竖向支撑组成。支撑设计涉及到支撑的型式、强度、刚度、间距、层数及施工工艺等诸多因素，应根据力学分析计算确定。施工全程监控测量，以了解支撑设置得是否合理。支撑开挖施工，应遵循“先撑后挖、限时支撑、分层开挖、严禁超挖”的原则，支撑的拆除过程时，必须遵循“先换撑、后拆除”的原则进行施工。钢筋混凝土支撑应根据施工的先后顺序，一般可分为施工测量、立模板、绑扎钢筋以及浇筑混凝土、支撑拆除。钢支撑应在围护结构施工完后，先开挖基坑至第一道横撑附近，安装第一道横撑，并施加预应力。待横撑均设置完毕后，继续往下开挖土体至第二层横撑设计位置，完成其设置，依此类推，直至所有的横撑都设置完成。最后开挖至基底标高，然后浇筑底板-下层侧墙-中层板-上层侧墙-顶板，并依次拆除水平横撑。

　　无内支撑体系：预应力锚索结构利用锚固钢绞线和浆体来提升结构稳定性，需要通过自由段传递到护桩和腰梁的部分以达到结构受力的平衡性，最终可以使得土体结构压缩性能最佳;另一方面，因为锚索施加预应力可以直接改变破裂土体的应力条件，可以全面提升基坑边坡稳定性。

　　3.3钢筋笼的制作和混凝土的混合

　　钢筋笼在孔桩中主要起固定作用，在比较松软的土壤层需要依靠钢筋笼来保证孔桩的稳定性和牢固性，因此，在制作钢筋笼时首先要注意的问题时保障其坚实程度，钢筋的连接处通过焊接连接在一起，两个不同方向的钢筋相遇的地方使用专门的套筒固定在一起，防止其在放置到孔桩的过程中发生变形。在安装放置钢筋笼时要注意不要让钢筋笼由于外力作用变形，导致其牢固程度受到破坏，利用大型起吊装置将钢筋笼吊起然后放置到对应的位置。

混凝土的混合和浇筑相比钢筋笼的制作和安装要简单一些，但是仍然有一些需要注意的细节问题。首先混凝土浇筑前需要将孔桩内的杂物清除干净，保障孔桩内不存在影响混凝土顺利凝结的杂质。在混合混凝土时，要严格按照比例将各种材料混合在一起，增强混凝土的牢固性。

结束语：

综上所述，明挖法是现代社会中地铁隧道施工的主要方式，不仅可以提升施工效率，还能够提高工程的安全性，但是依然存在很多缺陷和不足，要积极采取必要的应对措施，解决当前的缺陷和不足。地铁车站明挖施工技术具有作业速度快、施工技术成熟、合理经济等诸多优势，目前被广泛应用于地铁车站工程施工中。

参考文献：

[1]梁富帅，刘正伟.试析地铁明挖车站的防降水施工[J].门窗，2018，04：114.

[2]王于.浅析地铁明挖车站防水施工技术[J].科技创新与应用，2017，13：178.

[3]申文凯.明挖地铁车站主体结构工程渗漏水处理施工技术[J].科技风，2018，（4）：73-73，75.