地铁明挖车站基坑开挖施工技术

地铁明挖车站基坑开挖施工技术

邹德润

中交（广州）建设有限公司 广东广州 511458

摘要：随着我国经济实力的快速提升，我国迎来了高速发展的全新时代，地铁明挖车站是城市轨道交通建设领域中较为常见的车站形式，基坑开挖是重点的施工内容，对施工技术的要求较高，因此需做好前期准备、开挖、支护等相关工作。

关键词：地铁；明挖车站；基坑开挖；施工技术

引言

科技的发展，各领域的技术水平逐渐提高，信息技术应用更加广泛的今天，随着我国城市轨道交通建设规模的不断扩大，地铁工程已在众多城市开展规划与建设，由此伴随的车站基坑工程技术问题逐渐增多。

1软弱地层的应对措施

现有的支护工艺应对软弱地层变形的突发性往往是滞后的，即便加快支护工作流程，作业人员的安全和围护结构稳定性失稳的风险始终存在。在不改变现有支护工艺的条件下，应对软弱地层的地质区段，避免不可预知的安全风险，只能在开挖方式上解决，具体如下。（１）开挖应从正常地质段朝软弱地层段推进，在确保软弱地层稳定前提下方可继续开挖。（２）软弱地质区段要避免一次拉开作业面，应分块分段开挖，在保障基本支护工艺所需空间下提前预支护。全风化炭质页岩在干燥状态下具备一定的强度，因此坑内的降水也是一种提高岩土体自稳能力的措施，但过度降水会带来一定的安全风险，造成地表、周边建筑物、地下管线等的过度沉降，引起次生灾害，在具体操作时应根据测量数据反馈及时调整。全风化炭质页岩区段变形的持续时间长，因此主体施工进度要优先于正常地质段，及时封闭结构，降低坑底隆起效应的影响。

2基坑开挖

2.1风险控制措施

1）深基坑开挖属于危险性较大工程，需要编制专项安全施工方案并组织专家论证。2）遵循“分段分层、先撑后挖、随挖随支”的开挖原则，按方案既定原则开挖是避免基坑围护结构变形、支撑轴力报警和防范基坑坍塌的关键。3）重视监控量测，每天对围护桩水平、竖向位移进行监测对比，现场要储备一定量的钢支撑类应急材料，随时做好架设支撑和加强支撑的准备。4）设置有效的坑外、坑内降水井，确保基坑地下水位处于开挖面以下，开挖到底后及时验槽并浇筑封底混凝土，开挖工程在现场储备堵漏材料，应对桩间涌泥涌水险情。5）开挖作业面与结构施工边界需保持足够安全距离，特别是石方基坑，必须考虑防止石块向结构作业面滚落的措施。6）明挖石方基坑爆破，需将防范飞石作为关键事项，控制合理装药量，明确覆盖量化要求，建立检查、验收、签字制度，确保每次覆盖达标；特别是临空面差或首层掏槽爆破，极易发生飞石，应考虑加盖铁板。

2.2减少地铁深基坑周边的荷载

由于地铁明挖车站大多建在人流量大、建筑物较集中的地段，拟建地段本身深基坑所承受的负荷比较大，此外，因为施工设备和材料也会给深基坑围护结构造成一定的压力，所以，在地下车站建设中对深基坑的载荷能力有较高要求。为降低应力影响，避免地表出现较大规模沉降、地面开裂、建筑倾斜现象，减小深基坑围护结构的荷载是必须的，施工单位应在区域附近设置警示牌，向过往行人进行说明，对周围大型机械进行限重，使其与施工现场保持距离，同时对深基坑周围的堆载物进行分类管理。施工单位还必须加强日常监管工作，尽量减少深基坑周边的荷载。

2.3保证钢支撑安装质量

钢支撑作为基坑土方开挖后主要受力体系，必须高度重视其安装质量。尤其是要保证车站基坑盾构井部分安装和验收到位，除保证钢围檩和钢支撑原材符合设计要求外，还要高度重视安装过程质量控制。一是端部钢围檩的安装顺序、长短节的使用、阴阳角处理要严格控制；二是钢围檩之间以及钢围檩与围护桩之间的缝隙应按照设计要求填密实并验收合格；三是钢围檩防滑装置要按照设计要求安装到位；四是钢支撑的安装角度和间距，预应力施加满足设计要求，同时应根据设计要求增加轴力计按设数量，以最大限度地反映钢支撑轴力变化情况。

2.4突涌水治理措施

以某工程为例：1)涌水点应急封堵。应急封堵主要采用棉被、原木对涌水孔位进行堵塞，使用挖掘机配合人工将棉被塞入涌水孔洞内，分多次进行塞入，直至塞满，无法继续塞入为止，最后将原木钉入孔洞顶部，完成初步应急封堵，防止涌水快速扩大，为下一步处置争取时间。2)砂袋、土袋反压。涌水点封堵完成后，则采用砂袋反压，或采用吨袋装填黏土进行反压，防止基底土层扰动。3)引流管及混凝土封底。砂袋、土袋反压时，在涌水部位设置一根引流管。引流管采用钢管或PVC管，管径需与涌水量相匹配，采用挖掘设备配合，将引流管插入涌水点土层内，插入深度3～5 m，最后在管顶设置阀门。引水管设置完毕后，在引水管周围采用混凝土对土层表面进行封底、反压。混凝土浇筑厚度2～5 m，根据涌水量大小进行确定，混凝土封底范围以涌水点为中心15～20 m范围。4)注浆封堵。(1)反压完成后，以出水点为中心，分别在半径2．5、5．0m设置2层共计10个注浆孔。(2)首先在外层布置注浆机进行注浆，根据返浆情况确定水力通道，同时调整浆液凝结时间，尝试进行封堵。(3)当水流量大、流速快，浆液无法快速凝结时，于内层增加布置注浆机对水力通道周边土体进行挤密。同时于涌水点周边堆码沙袋，分散水流，减缓水流速。

2.5基坑结构的支护施工

在某工程中：（1）以设计图纸为准，确定灌注桩的施工位置，按顺序依次编号，以便后续可正常施工。（2）根据要求适配钻机，按规范校验，确保其能够稳定运行，以免在施工期间发生设备故障。地下水位较浅，地质结构缺乏足够的稳定性，钻机运行时易失稳，因此针对基础结构采取补强处理措施，此后再安排钻机就位。精准调整钻机及其钻杆等关键部件的姿态，以免因就位不准确而产生较大的钻孔偏差。（3）正式钻进过程中，严格控制钻进速度，定期纠偏，从源头上避免钻进超限的情况。（4）加强对成孔质量的检验，要求孔径、孔深等方面均可满足要求，同时孔内沉渣需得到有效清理；若无误，则将提前加工成型的注浆管埋设到位。（5）注浆施工环节选用水灰比为1.1~1.2的泥浆，注浆管端口距底部不超过50 cm，注浆管埋深控制在1~1.5 m，在此条件下有序施工。（6）在围护桩顶设置1 200 mm×1 000 mm的冠梁，每隔9 m设置断面尺寸为700 mm×1 000 mm的混凝土支撑，两道支撑间隔布置尺寸为400 mm×600 mm的联系梁。（7）桩间施工的关键在于挂设Ф8@150 mm×150 mm钢筋网，喷射混凝土（厚度按100mm控制），通过此类结构的应用，提高桩间土体稳定性，构筑完整的防护体系。

结语

近年来，随着全球经济一体化进程的不断加快，由此极大的推动了各个前沿领域的发展，为了适应社会高速发展，必须加强地铁明挖车站深基坑围护结构设计与施工质量，结合不同城市环境、地质和交通等因素的影响，采用不同的设计施工方案，保证地铁明挖车站基坑结构的安全性及周围建筑物的稳定性。

参考文献

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