浅谈明挖法在地铁车站施工中的应用

【摘要】明挖法具有施工简单、快捷、经济、安全的优点，城市地下工程发展初期都把它作为首选的开挖技术。本文从明挖车站的基坑围护结构、降水、防水等方面探讨了其施工技术。

【关键词】明挖；地铁车站；基坑；防水

一、工程概况

某地铁车站主体设计为地下二层两跨岛式站台车站。设计起点为里程K5+411.25，终点里程K+7.75，车站中心里程K5490，全长15米。车站地下一层为站厅层，地下二层为站台层，车站共设四个出入口，两个风道。车站南、北两端为地下两层明挖结构，中间段为地下一层暗挖结构。其中南端明挖段长5米，北端明挖段长9米，中间暗挖段长7.5米。明挖主体结构由底板、站台板、中板、顶板以及侧墙和柱等构件组成。

二、明挖法在地铁车站施工中的应用

（一）地下连续墙+钢支撑围护

根据工程地质条件和环境条件，主体围护结构为地下连续墙，厚度为80cm，深度为20.9-23.9m，基底以下入土深度为9.0m。最大入岩深度6.0m，部分墙段进入中风化、微风化花岗岩层。主体结构开挖时，设置4―5层钢支撑水平对撑于连续墙上，以保证施工和周围建筑物的安全。车站防水等级设计为Ⅰ级。

1、成槽施工

地下连续墙成槽（尤其是入岩部分）是控制工期的关键，其主要内容为单元槽段划分，成槽机械的选择，成槽工艺控制及预防槽壁坍塌的措施。

槽段划分时采用设计图纸的划分方式，但在各转角处考虑成槽机的开口宽度及入岩施工方便，另外划分一部分非标准槽段。

根据车站区域的地质情况，在强风化地层以上各层，采用2台HS843HD型和1台MHL-60100AYH型液压抓斗成槽，并配以自卸汽车运至临时渣土堆场，经排水后再转运出场；在嵌岩槽段，抓斗抓到强风化岩面后，先以GPS-15型钻机配牙轮钻头钻孔入岩，再以GC-1200型冲击钻，破碎孔间“岩墙”，扫孔成槽。

连续墙施工采用跳槽法，根据槽段长度与成槽机的开口宽度，确定出首开幅和闭合幅，保证成槽机切土时两侧邻界条件的均衡性，以确保槽壁垂直，部分槽段采取两钻一抓。成槽后以超声波检测仪检查成槽质量。

2、钢筋笼施工

钢筋笼在现场加工制作。墙段钢筋设计计算除满足受力的需要，同时还要满足吊安的需要，网片要有足够的刚度。根据设计图纸对钢筋笼进行加工制作，其中纵向钢筋底端距槽底的距离在10cm-20cm以上，水平钢筋的端部至混凝土表面留5cm-15cm的间隙。为防止在下入钢筋笼时碰撞槽壁和钢筋笼垂直度，采用厚3.2mm（30cmw50cm）钢板作为定位垫块焊接在钢筋笼上，即在每个单元槽段的钢筋笼前后两个面上分别在水平方向设置三块纵向间隔5m布置定位垫块。根据单元槽长度确定钢筋笼预留灌注混凝土导管位置（槽段为3.2m-5.4m每1/3处预留灌注混凝土导管位置， 槽段为5.4m―7.2m每1/4处预留灌注混凝土导管位置。预留导管间距不大于3m，预留导管位置和槽段端部接头部位不大于1.5m.）。将网片组焊成骨架，吊安时不采用直接绑扎千斤绳起吊，而采用辅助起吊的扁担梁，对于较长的钢筋骨架，考虑两台吊车辅助起吊的方法。

3、连续墙刷壁技术

施工后的连续墙体会粘着大量泥土，而这对于地铁工程的施工和地铁运行都存在一定的安全隐患.所以在连续墙建成后，刷壁处理工作的开展必不可少。在连续墙刷壁工作的实际开展中，应严格控制刷壁质量，不得遗留泥土在壁面，为达到这一刷壁标准，通常将刷壁次数控制在2O次左右。在刷壁工作的开展中，还要确保墙体上接头面的新老砼能够紧密结合，进而有效的清除连续墙两幅墙之间的泥土，减少地铁工程施工中连续墙渗漏事故的发生。

4、墙体混凝土浇筑

为了进一步提高地下连续墙的承载能力与抗震性能，在连续墙的施工中还应对墙体进行混凝土浇筑处理。采用输送管浇筑混凝土方式，使得混凝土能够沿着导管结构进行传递，进而顺利完成连续墙体的浇筑与施工。在连续墙的混凝土浇筑处理后，还要对施工技术和质量进行严格检测，进而有力确保连续墙混凝土浇筑处理的整体性要求。

（二）降水效果控制

1、材料的选用

为控制降水井运行效果，我们首先从材料进场入手，保证管材第一要符合强度要求，第二要具有规范要求的渗透性，要求管材必须有强度报告和透水性实验报告；滤网选用60目优质滤网，并经过有关部门的检验达到要求方可进场使用，滤料选用要进行筛分实验，保证含泥量、级配等指标符合要求。

2、加强降水效果监测

（1）在降水工作启动之前，统一测量井内的水位。降水工作启动后，动水位和出水量的测量时间在抽水开始后每10min各测量一次水位和水量。当水位和水量趋于稳定时可每隔2～3h观测一次，当水位趋于设计水位后可每天测量一次。

（2）当降水井中的水位趋于稳定尚不能达到水位下降值，加大水泵出水量，以达到设计降深值。

（3）对水位、水量观测记录进行整理，绘制流量与时间和水位降深与时间过程曲线图，分析水位下降趋势，预测达到设计降水深度的时间。

（4）降水过程中随时观测出水含砂量，当含因及时解决涌砂问题，防止涌砂引起地面塌陷并对附近基础造成影响。

（5）在基坑开挖过程中，及时观测基坑侧壁和坑底的渗水现象并查明原因，以便采取必要的处理措施。

（三）主体防水施工

防水施工是本工程贯彻绐终的质量控制重点，同时也是本工程的施工技术难点之一。防水施工是一个复杂的系统工程，牵涉面广，主体为混凝土自防水，主体结构外防水及施工缝、诱导缝、结构接口部位防水等各个环节的防水质量综合体现，任何一个环节做得不好，都有可能对整体防水效果产生很大的影响，在整个施工过程中必须加强全过程控制，确保每一道工序防水质量。

1、防水层施工

明挖车站底板、侧墙及顶板设置柔性防水层进行全包防水，并根据不同部位设置与其相适应的防水保护层。

2、变形缝处中埋式橡胶止水带施工

埋入式橡胶止水带在混凝土结构变形缝处，应沿结构厚度的中心线将止水带的两翼分别埋入结构中，圆环中心对准变形缝中央。止水带设置时不可翻转、扭曲，如发现破损须立即更换。在混凝土浇筑前应避免止水带被污物和水泥砂浆污损，表面有杂质须清理干净，以免混凝土与其咬合不紧密造成渗水通道。接触止水带的混凝土不应出现粗骨料集中和漏振现象。橡胶止水带应就位准确，安装牢固，模板的端板应做成厢形，在浇注一侧混凝土时保护橡胶止水带的另一侧不受到破坏，止水带的端头离周围钢筋的距离不小于20mm，纵向固定的间距不大于250mm。止水带的接头部位尽量采用现场硫化的方法，接头处应选在结构应力较小的部位。

3、侧墙及顶拱在变形缝处的接水盒施工

在侧墙及拱部变形缝处的结构上画线确定接水盒位置。在侧墙及拱部变形缝的背水面一侧的混凝土表面，人工踢凿30mm厚混凝土并将变形缝内予以踢凿。在衬垫板表面先粘贴隔离纸，再施作嵌缝膏。用水泥钉将接水盒固定于混凝土结构上，并使接水盒表面与结构面对齐。将水泥钉处凹槽用嵌缝膏填实。

4、施工缝防水施工

墙体纵向水平施工缝不应留在剪力与弯矩最大处或底板与侧墙的交接处；施工缝结构表面中部应预留凹槽，凹槽内固定钢板腻子止水带；后续混凝土浇筑前，除凹槽外的其余施工缝表面凿毛并涂刷水泥基渗透结晶防水涂料或专用的界在剂。

参考文献

[1]陶刚.明挖法施工技术及其在地铁车站基坑中应用[J].科学时代，2013年21期.

[2]王伟力.道路工程中明挖法施工工艺浅析[J].科学与财富，2012年10期.