市政地鐵明挖車站施工技術(shù)

粟盈盈

【摘 要】地鐵是目前很多城市為了充分利用有限的空間，提高城市運輸能力，解決交通堵塞問題所廣泛采用的交通項目之一。本文就市政地鐵明挖車站施工技術(shù)進行簡要的分析，希望能為以后類似的施工提供幫助。

【關鍵詞】市政地鐵、明挖車站、施工

【中圖分類號】U231 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）03-0250-01

1、前言

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市的私人轎車和人口也迅速增多，致使城市的交通壓力越來越大，為了從根本上解決這一城市交通問題，就需要更好的交通系統(tǒng)。因此，市政地鐵就應運而生。地鐵因為具有速度快、運量大、準點舒適、對環(huán)境污染小和安全可靠等優(yōu)點而得到了快速發(fā)展。市政地鐵是一個綜合體，建設一條高質(zhì)量的地鐵，除了需要高標準的設計、先進的施工設備、工藝、材料外，此外還取決于施工的精度。市政地鐵車站是城市地鐵的重要組成部分，現(xiàn)在的地鐵車站已不再是單純的地下交通建筑，而是集地鐵車站、市政工程、人行過街道、地下商城于一體的大型綜合性多功能建筑物。它的結(jié)構(gòu)比較復雜、體形也很龐大。因此，掌握其施工技術(shù)就特別重要。本文主要分析市政地鐵明挖車站的施工技術(shù)。

2、市政地鐵明挖法施工的特點

明挖法具有施工工期短、速度快、作業(yè)面多、易保證工程造價和工程質(zhì)量等優(yōu)點，因此，明挖法是世界各國地鐵車站施工的首選方法。市政地鐵車站一般在環(huán)境和地面交通情況允許下采用明挖法施工。明挖法適用于有寬闊的施工場地和淺埋車站，雖然明挖法具有眾多優(yōu)點，但是對城市生活干擾還是比較大，此外，它還受各種因素的限制，如果環(huán)境和地面交通不允許，那么市政地鐵站的建設只能采用新奧法或蓋挖法。明挖法可修建的空間比較大，其可帶有休息場所、換乘站、娛樂場所和停車車庫及地下商場等的地下綜合體車站，如上海地鐵徐家匯站。

3、市政地鐵車站的明挖方法

對于市政地鐵明挖車站的開挖方法有很多種，以下是最常見的集中開挖方式：

3.1 懸臂支護法開挖

將基坑圍護結(jié)構(gòu)插入基坑底部以下，然后直接開挖基坑內(nèi)土體這就是所謂基坑的懸臂支護法開挖。懸臂支護法開挖結(jié)構(gòu)處于懸臂狀態(tài)，外側(cè)土壓力平衡是依靠插入開挖面下的深度和本身剛度來平衡的，當開挖高程達到設計的要求后，其主體結(jié)構(gòu)施工才能進行。由于基坑內(nèi)無支撐，因此，主體結(jié)構(gòu)施工和基礎開挖就更加機械化，但工程質(zhì)量就難得到保證了。這種方法由于圍護結(jié)構(gòu)比較復雜，施工和造價難度就大大的增大了。這種方法有的時候也會用在有支撐開挖基坑的上部。圍護結(jié)構(gòu)通常使用鋼樁、木樁、灌注樁、挖孔樁、地下連續(xù)墻或鋼筋混凝土預制樁等組成。

3.2 放坡開挖

放坡開挖是市政地鐵明挖車站施工的首選方案。放坡開挖一般比較適用隧道埋深比較淺的市政地鐵，它的施工對周圍環(huán)境影響比較小，由于基坑開挖只需要依靠適當坡率的邊坡就可以達到預定目標，所以放坡開挖能保持土體穩(wěn)定的隧道施工。

3.3 圍護結(jié)構(gòu)加支撐的明挖法

如果基坑深度比較大時，那么為了抵抗較大側(cè)壓力，開挖時除采用地下連續(xù)墻等圍護結(jié)構(gòu)外，還可以采用支撐圍護加強結(jié)構(gòu)。支撐分為斜支撐、水平支撐。此外還可以采用錨桿加固圍護結(jié)構(gòu)。支撐的設置應考慮施工工藝的要求，根據(jù)力學分析計算來確定支撐的剛度、強度、層數(shù)、層位及間距等。在市政地鐵明挖車站施工過程中應經(jīng)常檢查支撐狀態(tài)，必要時應對其應力進行監(jiān)控。

4、市政地鐵明挖法的施工工藝

明挖法地鐵車站結(jié)構(gòu)的形成需經(jīng)歷開挖→加撐→回筑→拆撐等多個步序，因此受力轉(zhuǎn)換復雜。國內(nèi)明挖法地鐵車站結(jié)構(gòu)主要有四個部分：站內(nèi)土方開挖、圍護結(jié)構(gòu)施工、車站體結(jié)構(gòu)施工以及恢復管線和回填上覆土。

明挖法地鐵車站施工方法是根據(jù)車站結(jié)構(gòu)的大小和基坑深度以及不同的地質(zhì)條件來確定的，明挖地鐵車站的圍護結(jié)構(gòu)可采用錨桿、地下連續(xù)墻、SMW水泥土加型鋼、鉆孔樁加旋噴樁止水等。如果采用地下連續(xù)做圍護結(jié)構(gòu)，那么明挖地鐵站的修建地鐵車站的施工流程就應該是：地下連續(xù)墻圍護結(jié)構(gòu)施工→基坑底土體加固或內(nèi)井點降水→上層土體的開挖以及上層鋼支撐的設置→中間層土體的開挖→中間層鋼支撐的設置→底層土體的開挖→底板混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑→中間層支撐的拆除→車站混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑→頂層支撐的拆除→車站頂板混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑→回填土體等。因為篇幅有限，以下主要對某市政地鐵明挖車站，采用的旋噴樁施工工藝和施工方法進行了分析。

（1）鉆機就位。在設計的孔位上安置需要使用的鉆機，使鉆桿頭對準孔位中心。為了使鉆桿軸線垂直對準鉆孔中心位置，鉆機就位后，必須作水平校正，這是為了保證鉆孔達到設計要求的垂直度。

（2）鉆孔：鉆孔位置與設計要求的位置的偏差不能大于 50毫米，采用地質(zhì)鉆機鉆孔。

（3）插管：地質(zhì)鉆機鉆孔使用完畢后，然后將巖芯管拔出，并將二重噴射注漿管插入預定深度。在插管過程中，可以邊插管邊射水，一般水壓力都不會超過 1 MPa，這主要是為防止泥砂堵塞噴嘴。假如壓力過高，那么孔壁就很容易會被射塌。

（4）噴射注漿：如果將噴射注漿管插入預定深度之后，那么噴射注漿將會由下至上進行。在樁底部邊旋轉(zhuǎn)邊噴射1分鐘之后，再進行邊噴射、邊提升、邊旋轉(zhuǎn)。噴射只有達到預定的噴漿量以及噴射壓力之后才能逐漸提升注漿管。如果發(fā)現(xiàn)漿液噴射不足影響樁體直徑時，應進行復噴；如果中間發(fā)生故障，為了防樁體中斷，那么就需要停止旋轉(zhuǎn)和提升，并且馬上檢查排除一切故障。噴射過程中，值班技術(shù)人員必須時刻注意檢查注漿流量、漿液初凝時間、壓力、旋轉(zhuǎn)提升速度、風量等參數(shù)是否滿足設計的要求，然后根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制好作業(yè)過程曲線。

（5）提升注漿管：為了防止注漿管扭斷，深層噴射必須先噴漿然后旋轉(zhuǎn)和提升；鉆桿的提升和旋轉(zhuǎn)必須連續(xù)不能中斷，注漿管分段提升的搭接長度至少要100毫米以上。旋噴過程中，冒漿量應該控制在10%到20%之間。對需要提高強度或擴大加固范圍的，可采取復噴措施，即先噴一遍清水，再噴兩遍或一遍水泥漿。

（6）沖洗：待水噴到樁高后，迅速將注漿管拔出，然后沖洗注漿管等機具設備，機內(nèi)管內(nèi)不得殘存水泥漿，待沖洗干凈后，為了把軟管內(nèi)、泥漿泵和注漿管的漿液全部排出，要把漿液換成水，在地面上噴射。

（7）機具的移動：進行下一根樁的施工之前，需要把鉆機等機具設備移到新孔位上。

5、結(jié)束語

近年來地鐵事故頻發(fā)，這就要求我們的工程技術(shù)人員在按設計要求施工的同時，還要不斷探索改進施工工藝，力爭在降低造價、縮短工期、保證質(zhì)量的前提下更好地改進施工工藝和施工方法。在市政地鐵明挖車站施工方面，我們也要認真執(zhí)行相關規(guī)范，確保工程的順利完成。

參考文獻：

[1] 陶然. 市政工程地下鐵道工況施工方要點提示[J]. 科技資訊. 2012（32）.

[2] 郭湛，白鑫，許海泉. 地鐵明挖基坑安全監(jiān)控系統(tǒng)設計[J]. 現(xiàn)代城市軌道交通. 2011（04）.

[3] 陳惠哲，王昭宇. 明挖法地鐵車站的施工部署與施工工藝[J]. 中國高?？萍寂c產(chǎn)業(yè)化（學術(shù)版）. 2006（S3）.

[4] 張晉毅，劉維寧. 明挖地鐵車站的平面簡化和空間受力分析比較[A]. 中國土木工程學會第十一屆、隧道及地下工程分會第十三屆年會論文集[C]. 2004.

[5]陳小雄.現(xiàn)代隧道工程理論與隧道施工.[M].西南交通大學出版社.2006.11.