明挖地鐵車站深基坑施工技術應用

李洋

摘要：深基坑開挖作為一種較為常見的施工方法，其開挖和支護方式的選擇對最后的施工結果產生的影響很大?；诖?，以徐州市地鐵2號線一期3標奔騰大道站為依托，對明挖地鐵車站深基坑施工技術的應用進行探討分析，希望能給類似的施工人員帶來一些借鑒與參考。

關鍵詞：地鐵明挖車站；深基坑開挖；支護技術；施工方法

0? ?引言

明挖法具有施工難度相對低、質量有保障、作業效率高、支撐穩定性好等諸多優點。在具體項目建設過程中，必須結合實際，認真編制施組及專項方案，明確施工計劃，對各項主要資源進行統籌協調，抓好各工序、各環節的施工作業管控，進而促進地鐵車站建設施工順利開展。本文結合徐州城鐵二號線的地鐵明掘車站深基坑支護技術，對其在施工中的應用進行了探討和分析。

1? ?工程概況

徐州市地鐵2號線一期3標奔騰大道站施工段，起點里程為K3+025.958-K3+232.458，車站全長206.5 m。該站為兩層島式地下車站，平臺為11m。車站設有4個進出站、2個擋風墻。在車站的南端和北端分別設置了18.83m的盾構起始井和18.24m的盾構接收井。該站設在公路邊，采用明挖法施工，使用φ1000@750 mm（700）套筒咬合樁進行圍護。

2? ?機械設備選型

本站咬合樁所通過的地層主要包括1-1層填充土、2-3-3層黏土、2-3-4層黏土、2-5-1層粘質粉土，2-5-2層黏質粉土，5-3-4黏土；地下水包括充填體潛水、第四系2-5-2組弱承壓水和5-3-4組深部承壓水。針對本車站水文地質情況選用旋挖鉆機進行施工，配置全套、全旋鉆、鋼制套管，可在潛水層取土成孔，在承壓水層撈渣成孔。

3? ?深基坑施工工藝流程及施工要點

3.1? ?工藝流程

單樁施工過程咬合樁設計有2種類型，即 A（葷）、 B（素）樁，A型單樁施工工藝流程如圖1所示。排樁法施工流程一般為B1—B2—A1—B3—A2—B4—A3……，如圖2所示。

3.2? ?施工場地平整

地面、地下混凝土及瀝青鋪面采用鑿巖機破碎，人工配合清除，殘渣用CAT320型挖掘機機裝車，用自卸汽車運輸到棄土場。利用CAT320型挖掘機對軟弱土層進行開挖，然后用黏土進行充填，再用小型機械進行分層壓實[1]。

3.3? ?導墻施工

導墻為鋼筋混凝土構造，導墻剖面如圖3所示。其寬度為4m，厚度為40cm。采用φ10mm@200mm單層雙向鋼筋網，混凝土強度等級為C30。導墻施工施工流程如下：

3.3.1? ?測量放樣

以施工經驗為基礎，將咬合樁外放120mm，使用全站儀以地面導線控制點為基礎，進行實地放樣，并將護樁做好，將其作為導墻施工的控制中線。

3.3.2? ?導墻溝槽開挖

在樁位放樣合格后，就可以開始挖溝了。在導墻基礎上，利用CAT320型挖土機進行開挖，并輔以人工修溝。對基礎進行修剪后，在溝下引中線，作為模板安放的控制線[2]。

3.3.3? ?碎石攤鋪

在基坑開挖后，利用CAT320型挖掘機對基坑內的碎石進行平整，然后利用小型夯土機對基坑內的基坑進行夯擊。

3.3.4? ?鋼筋的處理和綁扎

用矯直機對鋼筋進行矯直截斷，并在網狀結構的交叉點處扎緊。在鋼筋網的下面用墊塊支撐，以1m為間隔，使其呈梅花狀布置。

3.3.5? ?模板安裝

內模由一塊已成型的鋼制模具制成，左右兩塊內模之間用已成型的角鋼對拉聯接。外模板由8mm厚的橡木薄板+方形木料組成的雙排背筋構成，并在外模上用三角形支撐加強。

3.3.6? ?混凝土的澆筑和維護

混凝土澆筑采用混凝土泵車泵送，由兩側28m對稱交替進行澆筑。使用B50型插入式振動器進行振動，使用鐵鏟進行精拋光。

3.3.7? ?混凝土養護

混凝土進入初凝狀態后，用塑料布覆蓋，噴灑清水，對其進行養護[3]。導墻澆筑完畢，拆除模板后到咬接樁施工之前，必須在導墻中對咬接樁預留槽周圍做好安全保護。

3.4? ?成孔施工

3.4.1? ?鉆機就位

待導墻達到一定的強度后，對樁身進行復位，并將其倒置至導墻頂部，以此作為鉆孔定位的控制點。將套筒鉆移到正確位置，將套筒鉆的抱管器中心對準于導墻孔的設計樁中心。

3.4.2? ?成孔

在樁機就位之后，用履帶起重機將套管吊裝到樁機鉗口中，用全套管全轉動鉆機下壓套管，壓入深度大約在1.5～2.5m之間。之后用旋挖鉆機從套管中取土，在取土過程中一邊取土，一邊持續下壓套管，當進入承壓水地層之后，調換鉆頭撈渣成孔，使套管底口超前于開挖面的深度2.5m。

3.4.3? ?渣土外運

施工中所形成的殘渣由CAT320型挖掘機裝載，再由自卸車運輸到棄土場。

3.4.4? ?泥漿外運

奔騰大道站的地下水位較高，在鉆孔施工過程中會形成大量的泥漿，從而對鉆孔質量和鉆孔質量造成嚴重影響。為了防止出現此問題，先將三個淤泥儲存箱裝入淤泥中，然后用淤泥罐車將淤泥運往棄土地點。

3.5? ?鋼筋籠制作、吊放

鋼筋籠的加工是在鋼筋加工廠進行的。鋼筋籠的主筋通過鋸床切割，采用直螺紋連接。鋼筋籠加強肋焊接采用CO2保護焊，焊縫為單面焊，焊縫長度不應少于10鋼筋直徑。為避免鋼筋籠澆筑時出現上浮現象，在其底部焊接1cm厚，面積60cm×60cm的鋼板，以提高其抗浮力。

3.6? ?測斜管保存及安裝

將測斜管存放在空氣濕度低于85%的室內，暫不用時，打開包裝，將錯位接頭處的每一層平鋪，以避免彎曲變形。1根20m測斜管沿基坑埋于葷樁內，共16根管，全長320m。

3.7? ?水下灌注混凝土

混凝土的灌漿方式為管道法。在混凝土運輸到工地之后，使用混凝土運輸車的滑道將混凝土注入到地上的吊斗中，然后使用履帶起重機將吊斗中的混凝土，注入到管道頂端的料斗中，從而完成對管道中混凝土的灌注。

管道直徑為25cm，管道之間用帶加橡的膠密封件連接。安裝前做水壓力測試，以確保管道的密封性和耐壓性。管道的底部要比孔底高30～50cm，以確保管道的底部有足夠的排出空間。管道的頂部與混凝土的漏斗相連。

在混凝土澆筑時，應根據混凝土表面的實際高程，及時計算出管道的埋設深度，以確保管道底部在混凝土表面2～6m處。啟動澆筑開始后，嚴禁中途隨意停歇。隨著混凝土表面的升高，將套管、管道抬高。在提升套管的過程中，要緩慢地上拉，并左右晃動，讓混凝土能夠進入到套管所占的空間中，并且要留意觀察鋼筋籠是否上浮，套管埋深要控制在2m左右。

為確保樁頂混凝土的整體質量，應將樁頂標高程+0.5m部位將混凝土鑿掉。在灌注完畢后，取出插管及導管[4]。在施工期間，應安排一名技術人員全程在崗，并做好水下混凝土澆筑的記錄。樁身混凝土澆筑完畢后，將樁頂高度保持在離地90cm左右，在此基礎上對空樁進行回填，以保證樁身的安全。

3.8? ?成樁檢測

3.8.1? ?聲測管埋設要點

測聲管采用焊接鋼管，內徑為60mm，與鋼筋籠焊接固定。聲波測量管的管口必須高于樁頭200mm，并且埋在樁身的長度要與樁身長度相同。將下端密封，上端蓋上蓋子，確保管內無雜質，接頭處焊接牢固，過渡平滑。每一樁中均埋有3個探頭，探頭在樁身的外部以對稱的方式布置。

3.8.2? ?樁體檢測

當樁身強度達到設計值時，將樁身挖至樁頂，將樁頭上的余量鑿掉，并檢查樁身。對咬合樁完整性采用聲波法進行檢驗，檢驗數量不低于總檢驗數量的20%，且不低于5根。若聲波法判斷出的樁體有缺陷，且對其水平承載力有影響，需進行鉆孔巖心補測。

4? ?質量控制措施

4.1? ?套管下壓前垂直度控制

4.1.1? ?經緯儀控制法

在施工之前，將兩個經緯儀放置在更遠的孔位上，當鉆機和履帶起重機到位之后，履帶起重機將套管提起，并將其放置在導墻定位孔內，并用交叉絲垂線對齊套管的邊沿，觀測人員指導樁機操作員對著套管的方向進行調整，直到交叉絲垂線與套管壁上的兩條直線完全一致。

4.1.2? ?吊線墜控制法

施工前，在垂直方向上設置2個吊線錘，吊線錘盡可能選用5kg重的線錘，線錘下面放一盛滿水（油）的橡膠桶，將線錘浸入水中，以提高其穩定度，減小其搖擺。

當鉆機和履帶起重機就位時，用履帶起重機將套管提起，放進導墻孔內，確保豎線與套管沿齊。觀測人員指揮樁機操作工將套管導向，使其豎線與套管壁兩條直線相吻合。

4.2? ?套筒下壓過程中垂直度控制

套筒下壓、研磨全過程都是由鉆機自己的液壓系統完成的，所以對豎直度的控制也必須由鉆機自己來完成。在施工過程中，通過調節每個圓筒的伸長來調節套筒的偏移方向，即可以控制成孔垂直度。在套管下壓時，要將套管下壓的沖程控制在20cm/次之內，并要將套管磨動和下壓過程同步進行，以保證套管的相對穩定，防止套管上部向前傾斜。

5? ?結束語

明挖法作為常用的基坑開挖工藝，具有施工難度相對低、質量有保障、作業效率高、支撐穩定性好等諸多優點，因此被廣泛應用。本文以徐州市地鐵2號線一期3標奔騰大道站為依托，對明挖地鐵車站深基坑施工技術的應用進行探討分析，希望能給類似的施工人員帶來一些借鑒與參考。

參考文獻

[1] 馬贊.地鐵車站深基坑開挖施工技術分析[J].成都工業學

院學報.2019（4）：80-81.

[2] 黃志剛.地鐵車站深基坑支護施工技術研究[J].科技展望，

2016（28）：50-51.

[3] 林朝飛.明挖法深基坑施工變形觀測與分析[J].農家參謀，

2019（10）：190.

[4] 張學文.建筑密集區地鐵車站深基坑施工關鍵技術研究[J].

中外公路，2018（2）：90-91.