地鐵車站深基坑明挖法施工技術要點探討

耿志云

摘要：深基坑包括降水、支護、開挖及監測。為創造干地作業條件，開挖前提前降水，地下水位變化導致土體變形，對建（構）筑物和地下管線產生影響，危及使用及安全;支護體系安全儲備小，存在較大風險;開挖不合理導致支護體系變形過大、失穩引起基坑破壞;監測能及時發現降水、支護及開挖時存在的問題并加以解決。

關鍵詞：深基坑;開挖;支護;降水;監測

1降水

系統包括潛水泵與管井，重點是替漿清孔與洗井。

1.1基本要求

①管井井點降水提前20天進行，保持坑內水位低于開挖面1m。②井點間距15m，數量及抽水強度根據地層含水量調整。③降水井Ф350mm，孔深至基底下8m;Ф219mm鋼管井管、濾管及沉砂管?？油庥^測井Ф300mm，Ф108mmPVC井管。砂礫濾料5～10mm。④潛水泵揚程大于40m，流量20m3/h。

1.2工藝流程

施工準備→鉆孔→清孔→安放井管→回填濾料→封口→洗孔→安裝水泵→試抽水→正常工作→填埋井管→封井

1.3方法及技術質量

①泥漿護壁循環成孔;泥漿濃度符合護壁及清孔要求。②保證孔深及垂直度，確保井管順利安裝。③安管前替漿清孔，保證井管垂直度及鋼筋骨架連接牢固;安管時不能轉動或上下串動，防止濾網破損。④安管后用砂礫在濾網與井管周圍回填密實，井口3米黏土回填夯實;泥漿泵沖清水與空壓機抽水洗井，清除孔壁、孔內和透水層中泥漿。洗井前后兩次抽水量相差小于15%，洗井后沉渣不上升。⑤安裝水泵前測井深、沉渣厚度;洗井合格后，用纜繩將水泵吊入井內。潛水電機、電纜和接頭絕緣，配置保護開關。安完后做單井試驗性抽水，確定其出水量和降水深度。⑥更換新水泵前清洗濾井、沖除沉渣。

1.4降水要求

降水與開挖同向;避免降水速度過快引起孔內涌水;井管隨開挖進度分段拆除。降水時，測量每口井流量與水位?？觾韧庠O監控點，觀測降水時對周圍環境和基坑影響。

2支護體系

2.1鋼支撐安裝

①一端固定端，一端活動端，中間為標準管節;坑外分段拼裝。②接長時，接頭處焊法蘭盤和鋼肋板，螺栓擰緊。③整體兩點吊裝，吊點距端部0.2L。④安裝容許偏差。1）兩端標高差小于2cm及支撐長度1/600。2）撓曲度小于支撐長度1/1000。3）水平軸線偏差小于3cm。4）中心標高及同層支撐頂面標高偏差±3cm。⑤各節點連好后施加預應力;兩端設支托或吊掛，防止圍護變形或施工撞擊脫落。

2.2軸力施加

2臺標定合格的200T千斤頂。千斤頂分級施加支撐軸力，一次施加大于設計值40%，后按設計值20%逐級增加;施加預應力后再次加固，端板處空隙用細石混凝土填實。

2.3技術及質量安全

①支撐位置墻面處理，支撐頂端及墻面受力均勻。②架設前控制好端頭托架標高，確保各支點在同一水平線;端部斜支撐焊好端面與三角鋼板撐座。③安裝時端頭、支撐、千斤頂各軸線在同一平面，對角順序扳緊法蘭螺栓。④檢查安裝節點焊接質量及時加焊，合格后施加預應力;結構節點再檢查一遍，確保安全可靠。預應力施加用超高油壓泵站控制油壓千斤頂，精度值±3T。⑤加力前設定支撐軸力監測點，取得初始讀數后加力;加力后測試實際預加力，控制預加力施加準確。按設計分級加載和現場觀測墻體加載反應確定加載速度。⑥施加預應力至設計值后塞緊鋼楔塊再拆除千斤頂。⑦預加力后，開挖時禁止碰撞鋼支撐;定期監測，發現異常及時補加預應力。⑧預應力加設前后12h內，加密監視頻率，發現預應力損失或圍護結構變形速率無明顯收斂時，復加預應力至設計值。⑨支撐發現撓度增大或鋼楔松動，重新施加軸力。

3開挖

3.1工藝流程

施工準備→第一道混凝土支撐→開挖第一層土方→墻面找平→安裝第二道鋼支撐→開挖第二層土方→墻面找平→安裝第三、四道鋼支撐→開挖各層及剩余土方→墻面找平→人工清底→地基承載力驗收→施工墊層→進入下一流水段

3.2基本要求

①坑外用長臂挖機裝車，坑內液壓反鏟配合，渣土車運輸。②開挖縱向分段，臨時放坡小于1：1.2;適當高度設置臺階，每開挖層坡腳設一橫向截水溝。③階梯狀開挖遵循“從上到下，分層、分段，留土護坡，階梯流水開挖，墊層及時澆筑”原則。④豎向分層最深4m，超過4m分二層或多層開挖。

3.3作業順序

①首層開挖至第一道支撐下0.2m，施工第一道混凝土支撐。②第二層及以下各層開挖至本層鋼支撐底部下0.5m，架設鋼支撐;中部掏槽，倒退開挖，邊坡1：1，兩側土臺寬度大于3m。③最后一層機械開挖至基底以上0.2～0.3m，中部掏槽，倒退開挖，邊坡1：1，兩側土臺寬度大于3m。

3.4開挖施工

（1）首層開挖。開挖至支撐梁底，施做墊層，澆筑混凝土。（2）分層開挖。第一道混凝土支撐滿足強度后，在頂部布設工作平臺及通道。每層挖至鋼支撐底部下0.5m，進行支撐安裝和預應力施加。放坡開挖，反鏟倒運，長臂挖機挖裝。后一段開挖須在前一段支撐安完后進行;第二～四層每段開挖后，8h內完成2根支撐安裝并施加預應力。最后一層開挖每段控制在3m，支撐安裝1根?？拷鼔w0.5m及基底0.2～0.3m保護層用人工開挖，基底平整后施做墊層。（3）出土。第一臺反鏟置于臺階上，挖掘該臺階以下土體，挖土甩放在上一層臺階，由上一層臺階反鏟接力;每層臺階反鏟負責該臺階面到下一臺階面的土方，坑外長臂挖機負責裝車。剩余土體用吊機吊出。（4）技術及質量安全。①坑內積水為原地層含水及雨水。每段開挖時超前設置一集水坑，將積水匯入，集中排至坑外，確保開挖面不浸水。②縮短無支撐暴露時間，減少土體擾動范圍;隨挖隨撐并及時施加預應力;加載卸載過程中圍護結構受力要符合要求;支撐完成才能進行下一層土方開挖。③開挖時嚴禁碰撞已架設鋼支撐。④滲漏水用坑內砂土反壓、雙液漿封堵或導管引排。

⑤開挖時加強基坑內外觀察及監測，出現異常立即處理。⑥開挖至第一道支撐4m以下時，全天巡視。

3.5監測

（1）監測項目。圍護結構整體位移量測、基坑內外地表沉降、鋼支撐軸力、地下水位、地物變形、開裂情況。（2）監測頻率及巡視頻率。1）監測頻率（基坑圍結護構、周邊環境）①開挖期間：深度小于5m時，1次/3天;深度大于5m小于10m，1次/2天;深度大于10m小于15m時，1次/天;深度大于15m時，2次/天。②開挖后：1～7天，1次/天;7～15天，1次/2天;15～30天，1次/周;穩定后1次/月。（3）監測報警。1）當出現下列情況之一時，立即報警。①當數據達到報警值。②支護結構或周邊土體位移出現異常，基坑隆起或陷落。③支撐體系出現過大變形、壓屈跡象。④周邊建（構）筑物結構、周邊地面出現突發裂縫。2）當出現下列情況之一時，立即停止施工。①圍護結構及其背后土體坍塌、滑移及開裂。②數據不斷增大趨勢。③地表沉降過大，超過控制基準或出現明顯裂縫并不斷發展。

結束語：明挖法作為常見基坑開挖工藝，其具備施工難度相對低、建設質量有保障、作業效率高且支撐穩定性好等眾多優勢，因而得以廣為應用。為促使其建設施工得以順利開展，在具體項目的建設伊始，須切合實際，認真編制施組及專項方案，明確施工計劃，統籌協調好各項主要資源，抓好各工序、各環節的施工作業管控，從而促使地鐵車站建設施工順利、優質完成。

參考文獻

[1]趙欠南，葉欣欣.地鐵車站主體結構明挖法施工技術分析[J].工程技術研究，2021，6（8）：108-109.

[2]王江.地鐵明挖車站基坑開挖施工技術[J].工程機械與維修，2021（04）：92-94.