地铁明挖车站局部下穿既有建筑物施工技术金鑫

金鑫

中铁九局集团第四工程有限公司辽宁沈阳110000

摘要：地铁作为缓解城市交通压力、提高公共交通能力的重要交通形式，对推动城市的发展具有重要作用。在地铁明挖车站施工中，需要从多个方面加强施工控制，确保工程整体质量。对地铁明挖车站施工技术要点进行了分析，希望能够为相关工作人员提供一定的参考。

关键词：地铁车站；明挖施工；技术要点

引言

在城市轨道交通地下线路中，采用明挖法施工的车站占车站总数的60%以上。明挖法有施工速度快，质量易保证，成本低等优势，但也有受地面拆改影响大的劣势。地铁大多穿越城市繁华区，周边建筑物的拆移协调难度大，费用高，对周边商业的影响也较大。由于受地铁线路的限制，很多情况下会出现仅占用房屋小部分面积却要对房屋整体进行拆迁，不但增加建设投资，而且影响施工工期，甚至影响整条线路的通车。将明挖车站局部改为暗挖法施工，避免房屋拆迁，不但可降低工程投资，且可保证工期、避免浪费。

1地铁明挖车站施工方法

1.1悬臂支护法开挖

在施工过程中，将基坑围护结构插入到基坑底部，然后挖掘基坑内的土体，这种挖掘方法被称为“悬臂支护法”。在利用悬臂支护法进行土方开挖的过程中，开挖结构处于悬臂状态，土体所产生的压力依靠开挖面和本身的刚度来保持压力平衡。当开挖深度达到设计要求时，就可以进行主体结构的施工。在悬臂支护开挖中，围护结构相对复杂，而且工程总体造价较高，施工难度也较大，因此，在施工过程中，需要对施工结构的质量进行严格的控制。

1.2围护结构加支撑明挖法

当基坑深度较大时，会受到较大的土体侧压力。为了保证土体的稳定性，通常采用地下连续墙结构围护，然后再通过加强支撑围护的方式提高其稳定性。在施工过程中，需要加强对施工工艺要求的重视，深入分析支撑结构的刚度、强度和间距，从而控制施工质量。同时，也要检查支撑状态，及时发现其中存在的问题，确保施工质量。

1.3旋喷桩施工

1）待钻机就位并确保钻杆头和孔位中心一致时，将其安置于设定的孔位上。同时，为保障钻孔符合垂直度要求需开展水平校正工作。2）采用地质钻机进行钻孔，严格控制钻孔实际位置与设计位置误差在50mm内。3）当地质钻机钻孔完毕后，岩芯管需分段、竖直取出，并放入二重喷射注浆管。放管和射水需同时进行，严格控制水压在1MPa内，避免水压太大射塌孔壁。4）完成喷射注浆管插入后，按照由上到下的顺序进行喷射注浆。通常桩底部喷射会持续60s，之后边喷射边旋转上升高度，当喷浆量和喷射压力到一定量时，注浆管才会上升。浆液喷射量直接影响桩体直径，若不达标时需进行二次喷射；喷浆过程中的问题一经发现需即刻停止喷浆、排查故障并解决问题；整个喷浆过程中，工作人员需定时查看浆流量、旋转提升速度、压力、浆液初凝时间、风量等指标参数，确保达标[2]。之后，还需将采集到的数据进行处理，并绘制相关作业曲线。5）为避免深层注浆管扭断，在进行深层喷浆施工时，需先喷浆之后旋转并提升钻杆高度。注意，钻杆的旋转和高度提升需同步连续进行，不可中断；注浆管分段提升搭接长度需大于100mm。此外，旋喷作业过程中冒浆量应控制在10%～20%之间，若强度需要增加或加固面积需要增大时可通过重复喷射浆液完成，即喷射一次清水后喷射1～2次水泥浆。6）当喷射高度达桩高时，需即刻撤离注浆管，并清洗注浆管等设备，保障这些设备无水泥浆残留。将软管、注浆管和泥浆泵一同注满清水，在地面上进行喷射，确保管内无浆液。

2明挖基坑临近房屋施工

2.1明挖施工的沉降控制

明挖施工从围护桩、冠梁施工，基坑开挖与支护，结构施工与支撑拆除，土方回填等过程进行控制。明挖施工还应做好与暗挖结构连接部位的预留。围护桩采用旋挖钻机施工，该阶段的重点是控制泥浆护壁的质量，防止因塌孔影响房屋基础稳定。围护桩施工完成后开挖施作冠梁，冠梁层采用混凝土支撑。混凝土支撑可双向受力，有利于控制基坑阳角变形。其他部位先施工正对房屋的支撑，待支撑施工完毕后再施作角部支撑，以保证角部支撑沿阳角方向的力可被支撑承担，防止阳角向外变形。斜撑施工时围檩背后的抗剪蹬须坚实可靠，以保证斜撑轴力的传递。基坑开挖过程中应协调开挖与支撑，保证随挖随撑。明挖施工中也应随结构施工逐步拆除支撑，时刻保证基坑支护体系的受力平衡。明挖结构施工完毕后分层将土夯实，回填至地面后方可进行暗挖破桩施工，以保证回填土方对顶板以上桩发挥限制反压作用。

2.2施工缝防水

1）车站所有与附属结构接口部位的施工缝防水都选用了双道遇水膨胀聚氨酯止水胶方式，同时在施工过程中预设全断面注浆管，以此来加强施工缝的防水。2）车站所有纵向施工缝防水均采用附加防水胶和防水涂料方式，即在原复合设计要求的结构断面处理上预设了全断面注浆管和规格为20mm×10mm的遇水膨胀止水胶，并附加了总量为1.5kg/m2的水泥基渗透结晶型防水材料[3]。3）车站所有环向施工缝防水采用了附加平板式钢边橡胶和全断面注浆管，同时在结构断面附加总量为1.5kg/m2的水泥基渗透结晶型防水材料来加强防水。4）车站所有中板施工缝防水选用了增加断面规格为20mm×10mm的遇水膨胀止水条方式进行防水，设计过程中需预设可以和止水条紧密贴合的凹槽，同时选用水泥钉进行安装固定。

2.3旋喷桩施工

在旋喷桩施工过程中，需注意以下内容：①钻机就位。根据设计孔位安装好钻机，使钻杆头与孔位中心一致。在钻机安装好之后，对其垂直度进行校正，以满足规定要求。②钻孔。选择地质钻机钻孔，钻孔的位置与设计位置之间的误差应该控制在50mm以下。③插管。完成钻孔作业之后，将岩芯管拔出，并根据要求将二重喷射注浆管插入孔内指定深度。在插管过程中，可以边插管边射水，但是需要将水压控制在1MPa以内，以免泥沙堵塞喷嘴。④喷射注浆。当喷射注浆管插入到指定深度后，即可按照由下到上的顺序喷射注浆，在桩底部旋转喷射注浆60s以后，再不断提升喷射高度。在该过程中，需要保持旋转，但切记提升速度不能过快。当发现喷射无法对桩体直径产生影响时，需要进行二次喷浆。如果喷浆过程中出现故障，为了避免桩体中断，需要立即停止喷浆，并查找原因。在喷射过程中，需要不断检查注浆流量、浆液初凝时间、压力和旋转提升速度等参数，确保其满足设计要求。⑤提升注浆管。为了避免喷浆过程中注浆管扭断，需要先喷浆，然后再旋转和提升。要保证钻杆提升和旋转的连续性，注浆管分段提升的搭接长度不能小于100mm。另外，在旋转喷浆过程中，冒浆量需要控制在10%～20%的范围内。⑥冲洗。当水喷到桩高后，需要立即拔出注浆管，然后用清水冲洗注浆管等设备，确保设备和注浆管内无残留水泥浆体。冲洗干净之后，将浆液换成水，在地面喷射，确保软管内、泥浆泵和注浆管内的浆液被全部排出。

2.4施工监测

房屋基础的差异沉降是造成结构变形开裂的主要原因。房屋的主要监测项目是基础的沉降变形，同时观测墙体垂直度及墙面裂纹。测点在明挖基坑施工前布置完成，观测时间为明挖及暗挖施工的全过程。

结语

在地铁明挖车站施工需严格按照施工规范流程进行，最大限度地降低明挖施工对城市造成的干扰。本工程施工后取得了良好的施工效果，开挖质量和基坑防水均达到了施工要求，为类似工程施工积累了参考经验。

参考文献

[1]孙磊.地铁明挖车站施工中防水降水施工技术的管理要点[J].隧道交通，2010（4）：11-12.

[2]邵莹.地铁明挖车站防水工程质量控制分析［J］.铁道建筑技术，2012（05）：104-106.