地铁明挖车站超深基坑开挖支护施工工艺

地铁明挖车站超深基坑开挖支护施工工艺

唐列

中铁隧道局集团有限公司路桥工程分公司 天津市 300457

摘要：对于地铁车站施工来说，深基坑开挖占有重要地位，随着基坑深度的增加，对基坑开挖、支护等施工工艺的要求也就更高。因此，施工单位要从实际出发，采用适当的开挖支护施工技术并按照规范实施各环节配置，从而更好地提高工程质量，以确保能够安全可靠地完成工程。鉴于此，本文根据工程实例结合地铁车站深基坑的基本施工条件，探讨了相应的开挖支护技术，实践证明，该基坑支护工程的施工技术是合理的、有效的，旨在为有关人员提供有效的支持和参考。

关键词：地铁车站；深基坑工程；施工技术

引言

地铁是地下交通体系的重要组成部分，具有运量大，速度快，安全准时等优点，随着我国城市化进程的加快，城市规模不断扩大，日益增加的交通出行需求也在促使地铁建设进入高速发展阶段。

1地铁明挖车站超深基坑开挖支护施工工艺

1.1管井布置

在深基坑降水管井施工前，仔细研究和验证施工现场地下管线的分布情况，若遇到不能确定的情况，可以采用人工探挖方法予以确定，以保证降水位置无管线，只有在确认地下没有各种管道后才能进行施工。基坑开挖前，降水管井应沿着基坑周围边坡上缘2m左右环形布置，可局部调整管井间距，以避免各种故障。基坑范围内设置8口降水管井，在施工期间应采取保护措施，其周围的土方应在以后降水期间手动清理。如果管井内的潜水泵在降雨期发生故障，应及时修复或更换。要根据基坑范围内的土方开挖进度情况，逐渐降低管井口的高度，直至基坑底部。

1.2基坑回填

1.2.1对回填土的要求

基坑回填土应选择级配质量较好的砂土或碎石土、黏质粉土、粉质土等。此类土体含水量最优，有机质合量较少（在3%以内）。其中地铁车站顶板上方50cm以内的回填土应选择不易透水的粘性土。在基坑回填之前，应测试回填土的属性，确定其最适宜的含水量；要夯压测试回填土的密实度，其中地铁车站顶板上方1.5m以内的最终夯压密实度应超出94%，其他部位夯压密实度必须超过90%。

1.2.2回填和夯压方法

待地铁车站顶板混凝土强度满足设计强度之后，需及时进行土方回填施工。这样做的目的是为了缩短顶板直接暴露在空气中的时间，防止其受到外界环境的干扰出现损坏。施工人员应按照对称施工的原则分层回填基坑，每层回填完毕后都必须夯实。其中人工夯实与机器夯实的厚度应分别控制在25cm和30cm以内，夯实过程中应保证主体结构的防水层不受破坏。地铁车站顶板上方50cm以内的回填土采取人工反复夯压。待顶板上方回填土夯压厚度大于50cm后，方可将人工夯压改为机械夯压。

1.3监控测量

为了解围护结构的受力、变形及掌握基坑边的地基下沉和基坑结构对周边环境的影响，需要在基坑周边配置相应的点。通过建设中的维护结构和周边环境获得的综合信息进行日常施工管理，评价设计和施工计划的合理性，为优化、合理化提供可靠的信息，引导施工。1）地面高程控制测量。地面高程控制网采用城市Ⅱ等水准点布设精密水准点。精度水准化网沿线布置在回波路径和封闭路径上，在基坑周围设置了3个水准点。测量方法与根据精度水平测量的主要技术要求实施的地基上的水平测量相同。为了确认地下回填标记的稳定性，确保控制点的精度和可用性，根据地平线测度点反复进行水准化，对测定的高度差结果进行分析和比较。根据分析结果，在标记没有变化的情况下，取所有高度差的平均值作为高度差的结果并做好标记，以便与之前的结果做对比。而地下施工高程应采用水准测量的方法，水准点宜50m设置1个，不低于DS3级水准仪。2）地下控制测量。地下控制测量包括地下平面控制测量和地下高程控制测量。地下平面管理调查的出发点是通过地下勘察场从地下开挖基坑的地点直接调查[3]。导体必须严格按照二次导体的必要条件共同测量，并设定可视性和稳定性良好的交叉点，所有交叉点必须定期检查。如发现误差超限，及时改正，确保高精度，施工导线边数不应超过3条，总长不应超过180m。3）加强现场的监控量测。施工环境复杂，潜在诸多影响因素且普遍具有持续变动的特点，因此在基坑开挖时加强对支护体系及周边环境的监测极具必要性，采用此方法全面掌握现场情况，识别异常部分，做针对性的控制，确保支护结构体系及周边环境的稳定性，创设安全的施工环境。基坑监控量测贯穿于基坑施工始终，应由专员参与，完成各部分的监测与控制工作。①支护结构体系，包含但不限于围护桩、支撑装置、围檩；②基坑周边环境，较为关键的有临近的地层、地下水、既有的房屋建筑及地下管线。在具体的监控量测中，遵循因地制宜的原则，根据支护结构的稳定性要求、已掌握的现场环境信息等确定必要的监控量测项目，再明确相应的工作方法，制定计划，由专员有序推进。通常，基坑检测项目的复杂度较高，桩顶水平位移、桩体变形、支撑轴力、地下水位、建筑物沉降、地面沉降、地下管线沉降等均是重点考虑对象，应全面加强监测，获得多维度的监测信息，尽可能准确地判断基坑状况，进而有效控制。

1.4锚杆施工

锚杆施工的要点主要包括以下3个方面：一是锚杆在预制和安装时，应观察其杆体表面是否存在铁锈、油污，要保证杆体表面整洁；非预应力锚杆自由段，施工人员对其表面清理完毕后还要涂抹防锈漆层。二是各个锚孔之间的水平间距误差、垂直间距误差均需控制在2cm以内，同时锚孔偏斜度需控制在2%以内；采用干作业成孔法在地基内钻孔，必要时可添加套管辅助施工。钻孔结束后立即清理孔内杂物，确保干燥整洁后方可注浆。三是开始灌浆前，再次清理注浆管道，避免注浆管道内部残留杂物，影响浆液质量；施工人员可使用机械设备完成锚杆钢筋的连接，锚杆钢筋保护层的厚度应超过2.5cm。

1.5人工挖孔灌注桩

由施工人员借助相关设备对桩位进行人工挖孔，成孔后把按照设计标准制作好的钢筋笼置于桩孔中，然后浇筑混凝土形成钢筋混凝土桩，起到加固深基坑的作用。这种围护方法的优势在于施工成本比较低、对设备的要求不高，能够同时开展多个区域的挖孔作业，可缩短施工周期，且环境效益明显。但是人工挖孔灌注桩的劣势主要是存在一定安全隐患，且无法运用在淤泥层、流沙层等地质环境中。

2降水和监测要求

清洗井孔、潜水泵和排水管路安装完毕之后，即可进行试抽水。每个降水管井在试抽水成功后，代表该管井完成施工，可以正式投入使用。在降水开始之前，应先测量自然水位。抽水开始后，应每天测量3次水位，直到地下水降至基坑地基以下0.6m的预期深度。当水位下降到预期深度并趋于稳定后，可每天测量1次水位，水位控制的精度为±1cm。指定专人负责降水监测，及时监测降水数据，绘制水位降深值-时间曲线，分析和预测达到预期降水深度所需的时间，根据水位监测记录和所绘曲线，分析降水过程中出现异常情况的原因，及时采取措施，确保降水正常进行。

结语

地铁明挖区间的深基坑是严格按照施工计划施工的超宽幅、超大型基坑，现场施工情况良好。基坑开挖时的实际监测情况、支撑构造物和坑壁土的位移、支撑轴力低于理论值。另外，支柱和周围建筑物的下沉满足设计值，满足建筑要求。因此，该地铁区间明挖超深基坑的顺利完成，说明施工过程中实施的施工方案是行之有效的，这对以后类似的基坑工程施工具有较大的参考价值。

参考文献

[1]贾瑞晨.深基坑开挖对临近既有地铁隧道的纵向影响研究[J].江西建材，2021（3）：192，194.

[2]黄怀宁.地下结构建设中深基坑开挖对邻近地铁隧道的影响探讨[J].建筑技术开发，2020（20）：54-55.