市政地铁工程施工中明挖法的应用

市政地铁工程施工中明挖法的应用

尚磊

中铁三局集团桥隧工程有限公司  四川成都  61000

摘要：在地铁建设施工过程中，明挖法施工技术作为一种常用的施工方法，具有高效、快速等特点。对于城市地铁建设而言，合理应用明挖法施工技术有利于提高地铁建设效率，同时也有利于控制施工风险，提高施工质量和安全。因此，本文分析地铁明挖法施工技术的具体应用形式和原理，通过对此项技术的合理应用，可以有效减少施工风险和安全事故发生，从而提升城市交通服务水平。

关键词：明挖法；施工技术

1明挖法的概念和特点

1.1明挖法的概念

明挖施工技术主要指的是通过开挖和加设支撑相互配合，从而在此基础上通过回填和支撑的方式进行施工，在施工完成后进行拆撑，因此，明挖法又可以命名为“挖填法”，形象来说就是从地面开挖破土，然后在挖出的槽中建立隧道系统，最后重新回填的技术。

1.2明挖法的特点

在修建地铁的过程中明挖法和暗挖法是两种不同的修筑工艺，明挖法在与暗挖法进行对比的过程中，可发现其具有众多积极意义。首先，明挖法更节约成本，可以节约人力资源同时减少工期，并且可以提供质量更高的工程，在地铁修建的过程中打造更多的配套设施，比如地下停车场、商业街、小吃街等等，明挖技术的操作方法较暗挖技术相比较为简单。因此更加适合施工过程中进行采用。

2市政地铁明挖法的分类

2.1放坡开挖法

放坡开挖法的适用范围主要是针对浅埋地铁，浅埋的含义就是距离地表20米以内，在施工过程中采用放坡开挖的方法具有良好的环境保护意义，对于外界环境影响较小，同时在施工的过程中如果确保了坡度适宜，那么对于地铁建筑的稳固具有良好的积极意义。放坡开挖法主要可以通过控制坡度来加固地铁的施工质量，促进城市规划意义的合理提升。

2.2悬臂支护开挖法

悬臂支护开挖主要是先进行围护结构的围护，然后再进行开挖的施工方法，在施工开始之前，需要在基坑底部进行围护的安装。在施工的过程中，最大的挑战是正确计算好深度和压力之间的关系，保证开挖的深度能够很好的与土体所承担的压力上限相匹配，以此来保障施工过程中的安全问题，有利用施工过程的顺利开展。同时支护结构除了能够较好地保证安全之外，针对降低施工难度并且利于使用器械进行作业等都有一定的积极意义。在施工过程中常采用的围护结构有木质和钢质的，例如钢桩和木桩等等。

2.3围护结构加支撑法

该施工方法主要适用于深度比较大的地铁建设，在施工的过程中主要是采用连续墙和支撑材料来起到围护侧压力和加强支撑的效果。施工过程中，需要注意的问题较多，需要采取的安全措施也较多，例如需要注意支撑材料的状况和强度以及间距，以免发生支撑力不足的问题。同时，要利用对于工艺参数的控制来控制施工的质量，对于施工人员有着较高的要求。针对该施工方法来说，施工过程中的安全管理也十分重要，只有做好安全管理并且加强监督检查力度，才能保障施工连续、安全进行。

3地铁明挖技术的施工过程

3.1总体部署

在明挖车站施工前，应当由相关工作人员带领工作小组进行全面评估，在针对现场进行全面评估和调研之后，通过对于施工现场的周围布局和管道、电力等情况设置相应的施工方案，并开展保护措施，合理安排施工遮挡。

3.2围护结构施工

土方开挖的过程中要注意控制材料的强度以及相应比例，遵循科学的施工原则，利用挖掘机进行开挖工作。在施工开挖的过程中，对于开挖的厚度应当进行合理地控制，以免在开挖的过程中产生意外情况，对于产生的废渣应当及时倾倒并运送到安全的地方，以免造成施工人员的人身安全受到威胁。开挖的过程中应当合理采用围墙进行支护，运用围护加支撑法进行明挖的过程中应当注意控制施工的水位，保证地下水位控制在合适的距离内，结合人工尽快加强坑底的清洁工作，以免影响后续的施工速度和施工质量。

3.3支撑体系施工

支撑的安装过程比较复杂，其中主要包括：钢支撑的安装、冠梁施工两个步骤。在进行支撑体系施工的过程中，需要计算好安装钢支撑的轴力，结合围护的受力程度确定好钢支撑的相关数据。钢支撑安装好后应当进行冠梁施工，在冠梁施工的过程中，首先应当进行合理的计算，以确定正确的支撑间距，然后根据计算所得数据合理安排施工的过程。

4市政地铁明挖车站施工技术要点总结

市政地铁明挖车站施工技术应用已经非常成熟。本文在对明挖车站施工技术进行研究后，总结了地铁明挖车站施工技术要点，以下是以某一钻孔灌注桩为围护结构的工程为例，明挖车站的施工步骤为：场地平整→测量放线→钻孔灌注桩施工→降水井施工→表层土体开挖→冠梁支撑施工→下层土体开挖→主体结构及防水施工→支撑拆除→回填土体。通过本文的研究发现，工程中的施工技术要点主要包括钻孔灌注桩施工技术、降排水施工技术、冠梁支撑施工技术、土方开挖技术以及防水施工技术，

4.1钻孔灌注桩施工技术

①导墙施工要点。钻孔灌注桩施工技术应用的第一步就是进行导墙施工，导墙的作用有防止地表土体坍塌、为槽段施工限位导向和用作机械设备的支撑平台等。导墙一般为“┓┏”型混凝土结构，施工时采用分段浇筑施工，导墙的施工质量直接关系到钻孔灌注桩的施工质量，在导墙施工的过程中，技术控制的要点是对桩位轴线垂直度、孔口定位等进行控制，确保各项施工达到要求，才有利于提升施工质量。

②泥浆制备要点。成孔施工要配合泥浆护壁，保证泥浆液面高于地下水位0.5m以上。泥浆制备要求按照1.1～1.3的泥浆比重进行施工，在容易塌孔的土层中成孔时，泥浆比重应适量加大。同时，也需要控制泥浆粘度、含砂率、PH值等相应指标，优质的泥浆有利于提升钻孔灌注桩施工质量。

③成孔工艺要点。成孔前先埋设护筒，护筒采用钢板焊接整体式钢护筒，护筒直径比设计孔径大至少10cm，护筒顶高出地面30cm，防止地表水流入。钻机开钻前需对护筒位置、钻头中心等进行检查。钻进过程中随时检测垂直度，并随时调整，保持合理进尺速率，遇岩样发生变化时，收集岩样并填写钻孔记录。钻到设计孔深后，要求采用仪器对孔径、孔形、倾斜度进行检测，同时测量孔深，满足要求后进行清孔，清孔的目的是调换孔内泥浆、清除孔底沉渣。

④钢筋笼制作。钢筋笼按照图纸焊接而成，将钢筋按照图纸切割成指定长度，并且对切口进行净化处理。钢筋笼长度、主筋规格数量、箍筋间距等指标均应该进行全面的控制。另外，钢筋笼进行吊装的过程中，采用平吊工艺方法，钢筋笼下放至孔内设计深度即可完成施工。

⑤混凝土浇筑施工。钢筋笼下放完成并清孔后，浇筑混凝土。混凝土一般采用导管法灌注，导管口下放至孔底以上0.3～0.5m。灌注开始后，要连续进行，采用测深锤随时探测孔内混凝土面位置，及时提升导管并保证导管埋入混凝土以下，桩顶超灌控制在0.5m以上，以保证桩顶的混凝土质量[1]。

4.2降排水施工技术

①降水井施工要点。在车站基坑内设置降水井，降水井采用旋挖钻成孔，井孔验收合格后进行清孔，然后下入降水井管，并在井管外围填入滤料。基坑开挖前至少20天开始基坑降水，车站主体结构施工期间连续不断进行，将基坑内地下水位降至基坑开挖面以下1m，降水应伴随主体结构施工全过程，待覆土回填后封闭降水井。

②基坑排水施工要点。在开挖基坑的四周及中部设排水明沟，每隔20m左右设一口集水井，使基坑内渗水汇入其中，再用水泵抽入地表沉淀池。边挖边加深排水沟和集水井，保持沟底低干基坑底不小于0.5m。

4.3冠梁、支撑施工技术

冠梁、支撑施工要点。明挖车站施工技术应用的过程中，冠梁施工的主要目的是连接钻孔灌注桩形成封闭框架，并在冠梁内侧设置混凝土内支撑，对整个基坑进行支护。施工前先破除基坑内侧导墙，将表层土体开挖至桩顶并在桩上画线标记，然后对灌注桩上多余的混凝土进行凿除，桩顶钢筋调直后对桩顶顶进行凿毛，用气泵把开凿面吹喷干净，桩顶经验收合格后，方可绑扎钢筋。钢筋绑扎采用现场集中绑扎的方式，绑扎完成立模浇筑混凝土，浇筑过程中采用插入式振捣棒进行振捣，浇筑完成后进行养护。混凝土达到设计的强度等级后方可拆模，保证冠梁、支撑施工质量。

4.4土方作业施工技术

土方开挖施工要点。土方开挖应遵循“先撑后挖、分层分段、严禁超挖”的原则，以合理利用土体自身在开挖过程中约束位移的潜力而达到控制围护结构变形位移和保护周边环境的目的。基坑须分层、分段开挖至基底，开挖层厚和放坡坡度按土层特性控制，一般每层开挖深度不大于1.5m，每段的开挖长度在20m左右，每段之间的纵向放坡坡比不大于1:1.5。

基坑开挖一般采用两侧向中间开挖，从平面上将基坑分多个施工面进行流水作业。基坑内采用挖掘机开挖并将渣土转运至出土点，地面采用长臂挖机或液压抓斗垂直运输出土。最后采用人工开挖基底以上30cm的土方，基坑开挖完成验收合格后应立即施工垫层完成封底[2]。

4.5防水施工技术

防水工程是车站施工质量的重点，为避免结构出现渗水，明挖车站一般采用结构自防水和全包柔性防水层组成的双道防水防线，结构自防水采用防水混凝土，并在施工缝位置采用埋设止水带和注浆管，混凝土浇筑过程中应充分振捣，并在浇筑完成后根据环境制定养护方法，防止结构出现裂缝，全包柔性防水层采用防水卷材铺设在结构外侧，卷材之间搭接宽度不小于10cm，拐角和施工缝部位还应铺设一层加强层卷材，确保防水卷材将结构完全包裹。

结语

地铁作为城市轨道交通中重要的组成部分，其车站的建设与分布更是呈现出多样化的态势。不仅要对明挖施工技术的优劣势做出明确的设计施工分析与判断，还要在施工过程中进行地质水文、气候环境、以及土体结构等方面的深度结合。这样才能确保地铁车站施工质量与安全得以提升，也才能为城市轨道交通建设提供助力。

参考文献

[1]赵明星. 地铁明挖车站围护结构中的钻孔灌注桩施工技术[J].  2021(2020-20):167-169.

[2]杨撼. 研究地铁明挖车站防水施工技术[J]. 建材与装饰, 2022(008):18-18.