地鐵車站深基坑開挖支護施工淺析

殷永書

摘要：伴隨著城市規(guī)模的擴大，為了緩解城市交通擁堵，提高出行效率，地鐵在大都市得到建設和發(fā)展。而在地鐵工程施工中，車站施工一般采用明挖法，當開挖深度超過5m，屬深基坑施工。對于換乘車站而言，基坑的規(guī)模和深度則更大，施工單位更需做好深基坑的開挖和支護工作，以保證其施工質量和施工安全。本文以實際工程為例，對地鐵車站施工中采用的深基坑開挖和支護施工工藝進行詳細介紹，希望能夠為類似工程的施工建設提供借鑒和指導。

關鍵詞：地鐵車站;深基坑;開挖;支護施工

一、前言

在城市交通運輸方式中，地鐵是非常重要一項交通設施，是緩解城市交通運輸壓力非常重要的手段。然而，地鐵在建設過程中受到眾多因素的影響，導致地鐵工程安全性與穩(wěn)定性難以得到保障，尤其是深基坑開挖工程，更是受到地鐵地下管線、土層分布等多方面因素的影響。因此，有必要詳細分析地鐵工程深基坑開挖及支護施工技術，以提高地鐵車站深基坑工程的施工質量。

二、工程概況

1、車站情況

五一路站為昆明市軌道交通5號線工程的第8個車站，車站有效站臺中心里程為右DK7+672.060，車站設計起點里程右DK7+606.684，設計終點里程右DK7+737.984。車站總長131.300m。車站采用蓋挖法施工，車站主體總建筑面積約為16483㎡，車站主體總外包長度約131.3m，中心里程外包寬度36.85m，基坑深度約34.10m～35.60m，覆土厚度約3.40～4.10m。

2、圍護支撐結構設計概況

圍護結構采用1500mm厚地下連續(xù)墻+內支撐方案。標準段連續(xù)墻插入深度為18m（局部20m），盾構段連續(xù)墻插入深度為21m。本站地連墻與后期主體結構內襯墻形成疊合墻。

內支撐形式：標準段采用三道混凝土支撐（一、三、四），三道鋼支撐（二、五、六），一道倒撐。盾構段亦采用三道混凝土支撐（一、三、四），三道鋼支撐（二、五、六），一道倒撐。

3、土方工程概況

本站主體基坑標準段開挖深度約為34.10～35.60m，地層從上到下依次為：素填土、圓礫、粉土、粉質粘土、粉砂巖等;車站底板位于粉質黏土與粉砂巖中。

開挖時嚴格按照“時空效應”分層、分段、分塊開挖土方。

4、施工環(huán)境

（1）五一路站周邊管線情況

五一路站線間距16.00m，大里程端與3號線通道換乘。五一路站周邊地下主要有電力、通信、煤氣、給水和雨污水管，無較大管徑及較大埋深的控制性管線。

（2）交通情況

一期交通疏解占用五一路部分道路施工車站圍護結構及主體結構，道路導改后需臨時占用公安廳場地，臨時拆除大門及鐵柵欄（磚砌大門：3m、鐵柵欄：85m）。根據(jù)道路導改原則將五一路行車道向景星公園側平移，變?yōu)?條機動車道（3.5m）+2條人非道（3m），在導改路范圍內上均鋪設瀝青混凝土，鋪設面積為約 3650㎡。同時因五一路道路不能長時間占用，需在車站范圍內需設置蓋板（五一路道路），蓋板長100.42m，寬14.54m，厚0.4m。蓋板下設綜合管廊和11根格構柱，管廊長度為100.42m，寬度為7.95m，高2.2m。

三、基坑開挖及支護

1、基坑開挖施工流程及工藝

該工程基坑開挖采用明挖法，按照“分段、分層、對稱、平衡、快速開挖、快速支撐、快速施工”的原則進行具體施工，總體采用縱向分段的施工方式。為了確保施工安全，在施工前進行降水處理。采用φ273 mm 鋼花管作為本次工程施工的降水井濾水管，在下管處理以前，施工單位先進行了測量孔深以及設置扶正器的處理，濾水管保持連續(xù)下降，在濾水管已經被下放到實現(xiàn)設定好的標高以后，對井口進行居中固定，之后進行濾料填筑，控制濾料總量大于設計總量的95%，最后安裝水泵進行試抽處理。基坑開挖基本工作流程如下：首先，依據(jù)提前調查好的地下管線情況進行管線改遷工作，同時在施工附近建立圍護樁，并完成冠梁及臨時支柱樁的施工工作。其次，進行第一次施工段開挖，位置是第一道支撐中心正下方的0.5m處，同時進行冠梁及混凝土支撐工作。再次，進行第二次施工段開挖，位置是第二道支撐底面下方，深度與前一次保持相同，在處理工藝上則改為掛網噴錨，同時進行第一道鋼支撐的架設工作。之后，進行第三次施工段開挖，深度保持相同，位置是第三道支撐底面下方，處理工藝與第二次施工段開挖保持相同。然后，開挖至基坑底。最后，對基坑底板做防水處理，同時完成混凝土澆筑工作。

2、基坑支護施工

該工程在設置第一道支撐時，采用的是鋼筋混凝土，其優(yōu)勢在于可以提高整體結構的剛性，借助冠梁實現(xiàn)同圍護結構之間的相輔相成，從而為工程安全性與穩(wěn)定性奠定良好基礎。在施工之前，進行支撐預拱度的設置處理，在墊層時需要填充5cm左右的砂漿，從而保證支撐穩(wěn)定性，之后綁扎混凝土支撐鋼筋，同時安裝好預埋件，并通過混凝土連系梁進行連接。側模的拼接方式選擇鋼模板對拉固定方式，控制拉桿間距在60cm×100cm。等到混凝土徹底凝結后，才可以進行模板的拆除處理，初凝時還需進行表面的二次收面處理，并進行保溫處理。支撐預拱度應預留出千分之二，等到支撐強度超過80%后，才可以進行下一階段的施工。

在基坑開挖施工以后，側向土將對圍護結構造成壓力沖擊，從而導致圍護結構出現(xiàn)變形情況。為保障施工安全，需要在基坑中央設立臨時立柱樁，同時為了加強承重，還需要同連系梁之間進行固定處理。當?shù)谝淮问┕ざ伍_挖結束以后，需要依次完成鋼圍檁托架、鋼圍檁的安裝工作。

在對鋼支撐施加預應力的過程中，一定要保證與千斤頂伸力保持相同，因此一定要仔細計算，確保數(shù)據(jù)的真實與準確。在基坑內需要設置格構柱，并同連系梁之間采用箍圈進行固定，同時用鋼板減小鋼支撐同連系梁的空隙大小。為了保障工程的安全，需要實時監(jiān)測鋼支撐軸力，出現(xiàn)異常時需要進行相應處理。為了避免鋼支撐脫落，施工單位必須安排專職指揮人員進行監(jiān)管，確保鋼支撐軸力保持在規(guī)定范圍內。同時通過扭力扳手在滿足扭矩基礎上進行鋼支撐拼接工作，同時要求施工人員禁止在鋼支撐上行動或擺放建筑材料，同時還可以通過鋼絲繩將支撐進行連接，提高鋼支撐的穩(wěn)定性。

最后，施工需要注意的重要事項便是鋼支撐拆除工作，在拆除過程中，必然會形成對其他支護結構的壓力沖擊。因此，在具體施工之前，需要保證受到壓力沖擊的支護結構可以滿足穩(wěn)定性設計要求。標準段、盾構段：底板混凝土達到設計強度的85%后，撤除第六道支撐;待地下四層側墻達到設計強度的85%后，架設倒撐拆除第五道支撐;地下三層板混凝土達到設計強度的85%后，撤除第四道支撐;地下二層板混凝土達到設計強度的85%后，撤除第三道支撐;地下一層板混凝土達到設計強度的85%后，撤除第二道支撐;頂板混凝土達到設計強度的85%后，撤除第一道支撐及倒撐;頂板強度達到100%后回填覆土，恢復路面。

四、結束語

總而言之，地鐵車站深基坑開挖及支護工程具有非常高的風險性，在具體施工過程中一定要嚴格控制施工工藝，相關人員必須落實好具體施工前的準備工作以及施工過程中的監(jiān)管工作，只有如此，才能保障地鐵車站深基坑施工本身的安全性，以及不對周圍居民及建筑造成不利影響。

參考文獻

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