软弱地层城市轨道交通明挖车站关键施工技术研究

软弱地层城市轨道交通明挖车站关键施工技术研究

严云 王召尚

广州轨道交通建设监理有限公司 广东广州 510000

摘要：我们国家的经济呈现出较快的发展趋势，城市规模也逐渐扩大，因而要切实加强公共交通的建设工作。在各类公共交通方式中，地铁的优势是明显的，运力相对较大，对其产生影响的因素也不多，更为重要的是能够保证广大城市居民的出行更加的便捷。从地铁车站施工的现状来看，明挖法的应用是较为普遍的。鉴于地铁基坑在开挖过程的稳定性控制一直是施工现场的重难点，本文针对软弱地层城市轨道交通明挖车站关键施工技术进行分析，有效避免了更严重的事故发生，也为其他地铁车站的基坑施工提供了借鉴，减少了施工风险。

关键词：软弱地层；轨道交通；明挖车站；施工技术

前言：自从我国进入21世纪以来，城市轨道交通的建设水平不断提升，在很大程度上为人们的快节奏生活提供了保障，地铁工程大部分采用隧道方式进行建设，在很大程度上节省了地面的道路空间，最大化提升了城市建设效率。按照城市轨道交通设计深度进行划分，地铁一般可以划分为浅埋式与深埋式两种方式进行建设。考虑到城市轨道交通的载客量较大，城市轨道交通运行的安全性与稳定性需要得到充分保障，车站的施工质量显得尤为重要，在实际施工过程中如果面临软弱地层，明挖车站的建设需要运用合适的技术方法，运用关键性技术优化建设水平，提升地铁施工过程中明挖车站的技术工艺，加强软弱底层环境下城市轨道交通明挖车站的建设效率，加强施工的安全性。

1明挖法技术应用的优势

在地铁工程施工的过程中，从施工建设技术的角度而言，可以划分为明挖法暗挖法、盖挖法三种施工模式，[相比于暗挖法而言，明挖法的施工难度较低，并且不需要较多的成本投入，实际建设进度相对较快，能够适用于多种差异化的地质条件，线路埋深可以结合实际情况进行控制。另外，明挖法建设地铁车站的技术成熟度较高，整体作业过程相对而言较为安全。此外，考虑到明挖法在软弱底层环境下是基于表面层进行建设，工程施工强度大大降低，车站的建设水平得到有效提升。此外，在软弱底层环境下合理运用明挖法进行地铁施工建设，也是现阶段最优化的策略，但是在相应的施工技术上需要进行优化与调整，提升软弱地层环境下城市轨道交通明挖车站的施工安全性与施工效率。

2软弱地层城市轨道交通明挖车站关键施工技术

2.1围护结构加支撑的方式

在围护结构设计的过程中，钢支撑是深埋式的地铁建设而言是主流的施工方案，在软弱地层环境下，如果车站施工之前开挖深度超过了30m，采用这种方式需要注意避免塌方问题的存在，避免周边建筑物发生偏移的情况产生，通过围护与支撑相互促进的方式提升边槽位置的抗压能力。在整个开挖周期内，通过围护方式构建倒L型的钢筋砼结构可以提升车站开挖过程中的稳定性。考虑到软弱地层存在的安全施工问题，可以通过钢筋在边槽两侧进行绑扎，不仅需要对模板进行加固处理，还需要通过泵车构建对称式浇筑方式，确保腋角位置增加到30cm以上，在整体强度高于70%的情况下进行拆模处理。

2.2钻孔灌注桩与内支撑作业

首先，在明挖车站施工的过程中需要架设围挡，对明挖车站过程中的地下管线进行改移，在此基础上通过钻孔灌注桩进行施工作业。此外，在进行土方开挖的过程中，需要结合实际情况架设钢支撑结构，实际支撑结构施工完成之后再进行开挖工作。施工基底位置可以铺设相应的垫层，并设置单独的防水带，对底板底梁的支撑进行优化，及时对土方进行回填处理。

2.3钻孔灌注桩与锚杆的结合应用

考虑到软层条件下可能出现钻孔灌注桩作业失效的问题，实际施工需要确保冠梁设计到标高的位置上，再按照实际条件进行分层作业，进行相应的锚孔测量，进行必要的开挖作业，对车站位置进行二次注浆，后续需要及时进行围梁施工，并对锚索进行张拉处理，确保基坑底部作业顺利完成，并且了解锚具可能在施工中带来的偏差问题，控制退速在0.5m/min左右，避免软弱地层稳定性不足，钻孔灌注桩施工不稳的情况出现。

2.4钻孔灌注桩与内支撑作业

首先，在明挖车站施工的过程中需要架设围挡，对明挖车站过程中的地下管线进行改移，在此基础上通过钻孔灌注桩进行施工作业。此外，在进行土方开挖的过程中，需要结合实际情况架设钢支撑结构，实际支撑[17]结构施工完成之后再进行开挖工作。施工基底位置可以铺设相应的垫层，并设置单独的防水带，对底板底梁的支撑进行优化，及时对土方进行回填处理。

2.5悬臂支护的开挖方式

在软弱地层条件下，明挖车站需要注意悬臂支护的开挖方式，通过将围护放置在基坑下方的位置上，对槽内的土方进行开挖处理，在开挖之后确保整体的支撑结构能够保持在悬臂状态，施工阶段技术人员需要充分确定外侧土方的压力大小，在适当条件下尽可能优化分步开挖的深度，并且确保基坑深度能够达到标准，在此基础上进行主体结构的构建。考虑到基坑内部没有稳定的支撑，围护结构可以采用灌注桩、钢桩相结合的方式减少软弱地层的压力。

2.6放坡开挖方式

由于软弱地层明挖车站危险系数较高，施工难度较大，通过放坡开挖的方式在很大程度上可以提升车站开挖施工过程中的安全性。在施工过程中对于深度小于20m的地铁工程施工活动而言，如果周边建筑物不多，需要注意开挖的坡度，放坡开挖过程中需要充分了解土质的基本情况，调整开挖的坡度，按照既定规范开展施工作业。

2.7车站主体结构作业工艺

在对车站主体进行结构作业施工的过程中，首先需要进行垫层施工操作，后续浇筑底板与板梁，并对站台层的立柱进行施工操作，针对站台侧墙位置以及顶板附属施工项目进行修建处理。在施工过程中，施工人员需要确保预埋件与模板预留孔洞之间的偏差问题，确保梁柱轴线位移需要保持在3mm以内，对相邻板之间的高程差需要控制在2mm以内，提升车站主体结构的稳定性。

3软弱地层城市轨道交通明挖车站施工质量控制措施

3.1路基填料的质量控制

在建材中，路基填充物的更换是一项十分关键的技术，必须对其进行严格的控制。在工程开始之前，要对土壤的材料、适用性等特征进行分析，并做有目的的试验测试。在经过试验后方可更换，降低粗颗粒的填筑量。在进行路基更换的时候，要留意现场的情况，要知道更换后的填充物的含水率和颗粒度，要对级配进行控制。若不能满足使用要求，则应重新进行填充。

2.2路基含水量的控制

根据对路基水分检测的特殊要求，将土质压实法施工过程中的水分检测仪器设置在标段中央实验室内。这种测定仪可以迅速地测出最佳含水量的上下限，它可以对填筑料的实时含水量展开有效分析，根据测量的结果来决定是否要进行后续碾压施工，避免盲目施工，保证工程质量。

2.3控制施工后沉降及不均匀沉降

地基沉降量的测量，是指在地基建设过程中，按照设计的要求，在地基基础上，埋置沉降量的测量桩。通过观测点收集到的数据，得出地基沉降-时间-负载变化曲线，根据曲线的走向，对路基填筑的质量进行分析，并在此基础上进行预留沉降量的控制，调整预压时间。在此基础上，按照修正后的设计进行下一步的施工，可以对工程的设计进行进一步的优化，同时也可以对工后沉降和不均匀沉降进行控制。

结束语：

概而言之，通过上文的详细分析和阐述，我们可以知道，在软弱地层条件下，城市轨道交通施工作业的过程中，运用明挖法建设车站应该加强施工的标准化水平，前期施工阶段需要对周边环境进行勘测，在钻孔灌注桩、内支撑作业、车站主体结构作业等方面都应该考虑到软弱地层的特点，优化施工工艺，提升明挖车站的建设质量。

参考文献：

[1]魏菲菲.浅谈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,2019(05):116+131.

[2]王江.地铁明挖车站基坑开挖施工技术[J].工程机械与维修,2021(04):92-94.

[3]邢民,崔磊,王述红,朴金德.沈阳地区明挖车站主要影响因素及其施工新方法[J].施工技术,2016,45(11):65-68.

[4]陈晓锋.地铁明挖车站防水施工技术分析[J].工程建设与设计，2020（11）：202-203，206.

[5]乔鹏洋.柳条湖地下车站基坑支护设计与施工[J].工程建设与设计，2020（3）：65-67.

[6]鲁华清.地铁明挖车站基坑开挖施工技术研究[J].建筑技术开发，2020（21）：58-59.