市政地铁明挖车站施工技术分析

市政地铁明挖车站施工技术分析

刘鹤

中铁六局集团有限公司交通工程分公司   广东深圳518116

摘要：地铁这一出行交通工具在现有城市短距离交通出行工具中有明显的优势，不仅载客量大，而且稳定安全，节能环保，在我国中大型城市中基本称为首选交通工具。市政在地铁线路开发上投入了大量的物力财力，明挖车站施工法在地铁建设中是最常用的施工方式，它是利用地面破土的施工方式来进行工程施工的。本文通过对明挖法的具体分析，来阐述其对于地铁开发建设的重要性。

关键词：市政地铁；车站施工；明挖施工

现代城市地面交通在城市的高速发展下呈现出越来越拥挤堵塞的状况，而地铁这一交通工具由于其方便快捷的优点越来越受到了人们的欢迎，因此地铁线路也在不断的扩张。市政地铁工程建设一般采用隧道来进行建设，这不仅减少了地面空间的应用，还提高了城市地铁建设的效率，十分有利于城市规划建设发展，伴随地铁线路的扩张，地铁车站数量也在随之增加，地铁车站大多设于地下，所以地铁车站的修建离不开开挖技术，明挖施工法作为开挖施工的一种，在地铁车站开挖工程中应用范围十分广泛。

一、明挖施工法优势

明挖施工法相对于修建地铁工程中另一种暗挖施工法而言，具有明显的优势。明挖施工法的施工造价成本相较于暗挖施工法而言明显更为节约，其施工的难度相对低，工期而言更短，这是市政地铁施工单位首选明挖施工法的主要原因。其次，明挖施工法一般为施工人员配备有休息娱乐场所等综合基础设施，对施工人员而言，明挖施工法是更受欢迎的。明挖施工法通过地面破土的方式来进行开挖，在地铁隧道完成后在对其进行填土回填，此法适用于不同地质条件的地铁修筑，安全性相对较高。明挖法在地铁修筑历史过程中应用实践频繁，技术相对成熟，可以更好地服务于市政地铁工程建设。

二、明挖施工法技术类型分析分析

1、围护结构加支撑法

围护结构加支撑法是先将地下连续墙作为维护，然后对其加以支撑来加强围护结构支撑，此法一可以有效地低于开挖过程中所承受的测压，一般应用于深埋地铁开挖，即埋设于地表以下30米深的地铁。其中，支撑方式大概分为两种，水平支撑和斜支撑，还有较为少见的锚杆加强围护等。围护结构加支撑法在施工过程中需要引起关注的是，密切掌握其支撑物的强度、刚度以及间距等多项工艺参数，这对地铁工程建设的质量安全以及施工效率有着很大的影响。钢支撑在围护结构加支撑法施工的主要施工材料，一般通过一个法兰盘连接，钢支撑内部是由多个短钢管拼接而来的。钢支撑制成的围护结构加支撑法施工工艺相对简单，适用于各类不同情况的施工场地，并且其钢支撑还可以循环使用，非常适合地铁车站这种施工场地情况复杂，且需求量大的情况。

2、悬臂支护开挖法

悬臂支护开挖法指的是在开挖之前将基坑维护结构插入所开挖的基坑底部，其开挖结构处于悬臂的状态，因此在施工之前必须对所施工土体进行开挖深度和土压力的精确计算，来保证施工的安全进行。支护结构一般采用钢筋混凝土制成的桩，在两排桩之间再设置深层搅拌桩，两相结合形成完整的支护结构。悬臂支护开挖法是通过开挖面下的深度以及自身刚度来达到挖侧压土压力平衡，因为在基坑内处于悬臂无支撑状态，这不仅对开挖高成有一定要求，其施工过程的机械化程度非常高。悬臂支护开挖法是一种整体稳定性能好，刚度极强，变形位移相对小的明挖方法。在实际应用当中，一般作业于施工场地相对狭小的区域，尤其是在建筑密集区域土质相对较软的地基中，在地铁车站修建中属于最为常用的一种开挖方式。

3、放坡开挖法

放坡开挖法一般应用于浅埋地铁施工中，浅埋地铁即地铁埋设于地表面以下20米以内。放坡开挖法在开挖过程中要注意分层分步、对称平衡以及限时这几个施工要点，其施工的原则一般是要求根据竖向分层、纵向分区分段以及先支后挖来进行。在具体每层土方的开挖时，要以先开挖中间成槽后向两边进行扩展的顺序，即先让挖掘机进入基坑准备操作的中间槽出，在以机械向两侧拓展。此种方法施工难度相队较小，对周围环境产生噪音影响也小，不过，在开挖重要注意保持合适的坡度，坡度过高会有一定的安全隐患，坡度过缓又不满足于后续施工要求，坡度确定的方法主要有查表法、Taylor法以及条分法等，其中查表法适用于开挖的深度不大，其他两种方法都是基于现场勘测后进行科学计算来获得的。

三、市政地铁明挖车站技术施工流程分析

1、完善施工前的部署工作 

在市政地铁明挖车站正式施工前，必须对作业现场进行充分的调查研究，比如对施工场地附近的地下综合管线、电力线缆以及水的详细分布位置和城市电力负荷状况有确切的了解。在施工前部署工作完成后，根据相关明文规范来划分工程围挡的范围的同时，还要做好相关安全防护措施，避免出现不必要的安全事故，以及施工时产生噪音对周围居民的生活造成干扰。

2、支撑保护措施施工

支撑保护措施首先体现在管线的保护措施上，地铁线路在施工时是大面积施工的，对其管线进行一定的保护措施是开挖的安全保障。对管线中变形低于沉降的刚性悬吊型管线进行改移处理，当悬吊性管线是柔性管线时一般采用注浆加固的形势来进行保护处理。根据国家的相关规范要求，管线改移设置悬吊方钢槽之间的距离为1cm，并且禁止采用机械进行开挖，施工后的机械碾压应该在土层回填超过1m才能进行。所修建支撑的加固方式是注浆加固，一般采用自上而下的顺序来进行灌浆施工，注浆表面应当与管底的距离不低于2cm，在注浆过程中，要随时关注管道的变形走向，还有沉降观测点有无位移现象，若发现前两关注点有所变化时，一定要及时调整注浆施工来消除偏差，加强关于沉降量的控制力，保证市政地铁工程的顺利施工。

3、土方开挖施工

土方开挖是市政地铁车站明挖的重要步骤，在前期准备工作完成之后，开始正式进行土方开挖。土方开挖施工过程首要前提是保证混凝土的强度，在前期施工，如冠梁等完成后，依照从大里程到小里程的原则来进行开挖。我国土方开挖现在多采用挖掘机开挖，土方开挖过程中施工单位要注意把厚度控制在2米左右。土方开挖之后要对开挖部位进行喷锚，喷锚与开挖应当用交替循环的方式来进行，不可因为认为操作失误而造成严重的塌方事故。土方开挖所产生的废土渣应当同时操作，所运出的废土渣恰好可以用来对深基坑进行回填处理，这可以有效减少施工对基坑底部土层原状的破坏。土方开挖施工过程要严格把控，一旦出现误差，很可能带来极为严重的安全事故，其中最应当注意的是在开挖过程中其两侧向中间的质量控制，在开挖基坑内一般会设置一个降水井，对其加以钢筋支撑，直到开挖工作完成。

4、防水工程施工

地铁车站开挖的防水工程有较为固定的施工顺序，顶板、结构缝、变形缝等的具体防水施工。其中国家对于地铁工程的防水作业石油相关明文规定的，要求地铁工程的相关施工，比如混凝土抗渗等级、混凝土的垫层强度、钢筋混凝土的厚度、裂缝宽度等都需达到一定的标准要求。混凝土在制作过程中注意原料配比的科学性，其入模温度和水量应当加以严格监督控制，提高混凝土的品质，使其不仅达到抗渗等级，还具有相当牢固的品质。在混凝体的浇筑过程中注意在日照光强度较弱的地方来进行，以免所浇筑混凝土产生裂缝，影响防水工程的整体质量。

结语：城市建设速度的的加快推动了城市基础设施的建设，交通行业是市政基础设施建设的重要组成部分。地铁这一出行方式是现代化城市中最受欢迎的出行方式。明挖法作为地铁车站开挖常用方式，不仅有经济优势，还有施工工期短，效率高的优点。

参考文献：

[1]王国亮.地铁明挖车站防水施工技术分析[J].居舍,2021(06):64-65+70.

[2]李文明.市政地铁明挖车站施工技术[J].信息化建设,2016(07):154.

[3]黄永坚,沈锋,范广震.隧道地铁开挖过程中的数值模拟与施工技术[J].计算机与数字工程,2020,48(10):2480-2482+2518.