明挖地铁车站深基坑施工技术应用

明挖地铁车站深基坑施工技术应用

霍建强

中交隧道工程局有限公司  北京市   100000

摘要：地铁车站建设工作中，基坑开挖为基础施工内容，但施工期间易受到环境、土方外运道路等方面的干扰，随之出现安全、质量、环境等层面的问题。在此背景下，以何种方式在安全的环境中高效完成开挖作业至关重要。鉴于此，结合某地铁明挖车站工程，在确定基坑开挖施工方案的基础上，重点对其施工技术展开分析，并提出质量控制措施，最终取得了良好的施工效果。

关键词：地铁车站；深基坑；明挖法；施工要点

引言

地铁车站的建设通常位于繁华的市区，由于环境限制，施工过程中的挑战尤为显著。在这一环节中，确保安全、维持高质量标准、提高工作效率及保护环境是施工的主要目标。目前，在进行地铁车站明挖建设时，一般采用台阶法进行基坑开挖。这种方法涉及挖掘机和起重机的协同作业，有效地将挖出的土石方快速转移到基坑外，确保施工现场的流畅运作。此外，此种做法不仅优化了作业流程，还减少了对周边环境的干扰，从而在繁忙的市区中实现了高效且环保的施工进程。通过这种创新的施工技术与方法，能够在保证项目安全与质量的前提下，加速建设速度，有效应对城市施工的复杂性。

1基坑开挖的原则

基坑开挖的原则：在进行地铁车站的明挖基坑施工时，采用的开挖技术应具备适应环境的时空效应，通过实时监控施工过程，持续调整和优化安全性参数。基坑开挖需遵守力学结构的原则，实施层次分明和块状的挖掘方式以避免压力偏移。在进行横向斜坡挖掘时，应根据土壤和地质情况精确确定安全斜坡角度，并采用合适的支撑系统以防止结构变形和确保土壤结构的稳定。此外，基坑的设计应充分考虑结构稳定性，按照预定的分层次进行，每一步骤都应伴随适当的填充和钢支撑来增强结构的稳固性。在挖掘过程中，应尽量减少开放式土体和围挡结构的裸露时间，并在施工完成后立即加固以防止任何过度挖掘带来的风险。这样的措施不仅提高了施工的安全性，也确保了施工过程的效率和环境保护。

2地铁车站主体结构明挖法施工要点

2.1钢筋施工

钢筋施工：在地铁站主体结构的建设过程中，钢筋的加工和安装是至关重要的一步。首先，施工团队需对场内运输的钢筋进行全面检查，包括钢筋的规格、尺寸及外观。检查涉及核实生产许可证和质量检验报告等文件，以及对钢筋样品进行随机抽检以验证其符合标准要求。在确保钢筋质量合格后，依据施工规范将钢筋切割成预定形状和尺寸。钢筋在切割过程中若出现轻微弯曲，应进行校正，同时清除表面的灰尘和污渍。在制作弯钩钢筋时，要确保钢筋处于常温，从中心开始向两端逐渐弯曲，并力求一次成型。此外，钢筋的连接技术也是施工中的一个关键步骤。根据钢筋的直径，选择合适的连接方式。例如，对直径超过25mm的钢筋采用直螺纹套筒连接，而对直径小于22mm的钢筋则采用搭焊工艺。连接工艺确定后，进行标准的焊接测试，切除任何扭曲或严重弯曲的缺陷钢筋端。确保连接质量符合要求后，根据施工图纸进行钢筋的绑扎和安装。钢筋的最终安装环节同样重要。在此阶段，需要对钢筋的绑扎质量进行细致的复检，确保没有松动或变形的问题。将钢筋网格和骨架稳固安装，控制钢筋侧面和底面的保护层厚度至少为35mm，同时限制同一截面内焊接接头的数量不超过两根。在模板和钢筋之间安放适量的垫块，旨在增强钢筋保护层的强度，确保整体结构的安全与稳定。这些精细化的施工措施，不仅提升了施工质量，也保证了工程的持久耐用性和安全性。

2.2模板施工

在地铁车站施工中，模板施工是确保结构安全与质量的关键步骤。对于侧墙模板的安装，施工团队首先需要彻底清理混凝土基面上的灰尘和泥浆，使用砂轮或磨刷机械去除基面上的突出部分，并对凹陷区域使用防水砂浆进行平整。如果基面有渗水现象，必须对这些部分进行严密的封堵。在模板安装过程中，应设置可调节的顶部支撑，以精确控制模板的位置。施工团队还需根据施工图纸进行精确测量和定位，合理裁剪防水材料，并用夹条和钉子等固定件固定。在固定防水材料时，应确保黏胶层面向内部，与侧墙的混凝土表面紧密结合，并控制搭接宽度约为100mm。完成后，应使用双面胶带对接缝进行密封，并在侧墙表面涂抹约2mm厚的水泥浆，同时设置加强层和施工缝。对于梁的模板施工，施工团队首先安装顶板和梁底的翻模板，底部铺设方木以作为支撑，控制横向间隔约为300mm。在支撑结构顶部及侧面安装方木和双钢管增强梁的稳定性，并使用拉杆等附件加固梁模板。对于顶板和中板的梁底模板，还需增密支撑杆，以增强整个支架系统的稳定性。这些步骤不仅提升了施工的精度和效率，而且确保了结构的长期稳定性和安全性。通过这种综合的模板施工策略，可以有效地提高地铁车站施工项目的结构安全和工程质量。

2.3 混凝土施工

混凝土施工是地铁车站结构建设中的一个关键步骤，它要求精确掌握多项技术细节以确保结构的质量和耐久性。首先，技术团队需要根据具体的工程需求科学制定混凝土的配比方案，并通过试验性的拌合来优化这一配比。这包括明确混凝土的性能指标及其强度等级，以满足结构的具体要求。

考虑到地铁车站主体结构的特殊性，特别是涉及到大体量的混凝土浇筑，必须采用分层浇筑和分层振捣的方法来控制质量。具体操作时，分层的高度通常设定在50至70厘米之间，以确保每一层混凝土都能均匀受力并减少潜在的结构缺陷。在混凝土的浇筑过程中，应严格控制混凝土的倾落高度在2米以下，以避免由于高落差导致的离析现象。此外，要细致监控混凝土的浇筑厚度和时间间隔，确保在上一层混凝土开始初凝前，下一层已经完成浇注。混凝土振捣是确保混凝土密实度和结构完整性的重要环节。施工时应设定多个振捣点，振捣时间控制在10到30秒，确保振捣棒插入深度超过5厘米，并严格避免振捣器接触到模板、止水带或预埋件。只有当混凝土表面不再出现气泡时，才表明振捣作业完成，此时应对混凝土表面进行压浆处理，以实现平滑的表层。在施工过程中，还需要特别注意施工缝的处理。为降低施工缝对结构性能的影响，应根据需要在主体结构中适当预留施工缝，并确保在这些部位进行彻底的混凝土振捣，以保证整体结构的均匀性和完整性。通过这些综合措施，可以显著提高地铁站结构的建设质量和工程的可靠性。

2.4 结构外防水层施工

地铁车站的主体结构防水是确保其长期稳定性和功能性的关键环节。为此，整体防水系统需要采用高效灵活的防水材料。首先，主体结构的底板和侧墙部分采用沥青基聚氨酯防水卷材铺设，而顶板部分则涂覆单组分的聚氨酯防水涂料，保证涂层的均匀性。此外，为了增强防水层的穿刺抵抗力，在顶板上增设PVC抗根刺穿层，侧墙则施加水泥砂浆以实现表面的平整。在施工缝的处理上，特别是地铁车站的水平和垂直接缝，需要采取额外的防护措施。水平施工缝应预埋注浆管，并安装镀锌钢板止水带，以提供连续的防水层。对于垂直施工缝，应在接缝处粘贴专用防水材料并加装钢边橡胶止水带，以确保缝隙的密封性和整体的防水性能。对于结构的特殊变形区域，如转角或接合部，推荐使用中埋式钢边橡胶止水带和相应的衬垫板以强化这些关键部位的防水效果。底板和侧墙的连接处则应采用背贴式橡胶止水带，同时，在迎水面采用冷自黏防水卷材，以增加防水层的整体密封性和耐久性。通过这些综合性的防水措施，可以显著提升地铁站结构的防水性能，从而保护结构免受水侵和潮湿的长期影响。

3基坑开挖施工期间的质量控制

3.1土方开挖技术措施

在进行基坑开挖前，首要任务是彻底清除施工现场的障碍，包括树木、草地和建筑废料等。对于硬化的地面，应使用镐头进行破碎并清理干净。基于设计规定，适当预留下坡道，注意坡度控制以防过陡，以保证施工人员和机械的安全通行。在面层施工时，先使用重型机械进行地面碾压，确保地面达到必要的密实度。随后铺设厚度约为300mm的碎石层，这有助于形成坡度，从而提升基坑的排水效率，避免水分在坑内积聚。在雨季，应在基坑的低洼处挖掘临时集水井，以便于水分的迅速排出，但应注意集水井的位置不宜过近边坡，以避免边坡稳定性受影响。在坡脚部分，适当设置防护措施和排水沟，优先整修边坡后再构建排水设施。在土方开挖过程中，应从上至下逐层进行，同时加强对挖掘过程的监控，确保基底宽度与设计标准相符。对每一层土壤都应进行坡度调整，在达到设计标高之后彻底平整坑底，加强对坑底的质量检查，确保坑底表面凹凸不大于100mm。对于局部出现超挖的情况，应回填适当材料并进行夯实，以确保回填区域与周围土壤的密度和高度一致。在整个土方施工期间，应使用水准仪进行持续监测，以精确控制挖掘深度，避免超挖现象。同时，施工团队应协调现场的各种资源，采取有效的管理措施确保施工的安全与有序。随着基坑开挖的深入，对于遇到的砂层或淤泥层应加强监测，适当减小放坡角度，并采取必要的支护措施，对于稳定性较差的土层可考虑使用喷射混凝土进行加固。

3.2弃土外运的质量控制

在基坑开挖工程中，弃土的外运需要特别注意以防止对城市环境造成污染。为此，采用全封闭的运输车辆是必要的措施。装载土方时，应确保对装载的土方进行全面覆盖，防止运输过程中土方散落或飞扬。此外，车辆在装载完成后，应使用高压水枪彻底清洗车辆外部，特别是车轮部分，以去除所有可能留在车辆上的泥土和残留物，确保车辆在进入公共道路前保持干净状态。为进一步减少运输过程中的环境影响，还需严格控制运输车辆的速度。限制车辆的最高行驶速度不得超过15公里/小时，并推荐驾驶员进行匀速行驶。这一措施旨在减少因突然加速或急刹车可能导致的土方泄漏，同时也能降低与其他社会车辆发生碰撞的风险。在实施这些控制措施的同时，还应定期对运输车辆进行检查和维护，确保它们的封闭系统功能完好无损。这些步骤对于维护施工期间城市的整洁与公共安全至关重要，也符合环保和可持续发展的要求。通过这样的质量控制措施，可以有效地管理基坑开挖过程中产生的弃土，减少对环境的负面影响，同时保证施工活动与城市生活的和谐共存。

结束语

地铁车站的建设不仅是城市交通发展的关键，而且基坑开挖作为其中的核心环节，具有高度的技术复杂性和施工挑战性。由于施工现场环境的多变和复杂性，采用先进的深基坑开挖技术和严格的质量控制措施成为确保施工安全和效率的必要条件。本文通过分析具体的地铁站基坑开挖案例，深入探讨了相关技术和方法，旨在为未来类似的城市基建项目提供实用的技术参考和指导，以支持城市轨道交通系统的健康、持续发展。

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