地铁明挖车站施工技术要点研究

发表时间:2021/4/27   来源:《城镇建设》2021年1月3期   作者:段云海
[导读] 在车站工程施工中,施工安全及质量是核心问题
        段云海
        新疆乌京基础设施建设管理有限公司  新疆  830015
        摘  要:在车站工程施工中,施工安全及质量是核心问题,而施工技术应用是影响施工安全及质量的重要因素,因此运用科学施工技术进行地铁车站工程施工非常重要。明挖法是目前地下工程施工最常用的方法,具有施工作业面多、速度快、施工质量可靠等优点,运用与地铁车站工程施工中具有重要意义。本文主要就是对地铁明挖车站施工技术要点进行探讨,旨在为地铁车站工程中应用明挖施工技术提供参考,提高技术应用水平,确保地铁车站工程施工建设质量。
        关键词:地铁车站工程;明挖施工技术;施工要点
        一、明挖施工技术概述
        明挖法是一种先将地面挖开,在露天情况下修筑衬砌,然后再覆盖回填的地下工程施工方法,在浅埋隧道等工程中应用较为广泛。明挖发是修建地下工程最常用施工方法,具有施工作业面多、速度快、工期短、工程质量可靠、工程造价低等优点,在地面交通和环境条件允许情况下采用有很大优势。按主体结构施工顺序划分,明挖发可分为明挖顺作法、盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法等,其中后三种方法又可统称为明挖覆盖施工法。按照对边坡维护方式的不同,明挖法可分为放坡明挖法、悬臂支护明挖法和围护结构加支撑明挖法。应当注意的是,当采用悬臂支护明挖法或围护结构加支撑明挖法时,工程的重点和难点就转化为深基坑的维护问题。
        明挖法应用受诸多因素影响,如建筑周边环境条件,工程地质、水文地质条件,结构物的埋深及技术经济指标等。因此,在选用明挖法修建各种地下工程时,需全面、综合考虑各种因素。随着建筑工程施工技术不断发展,目前明挖法在浅埋地下工程(地铁车站、地铁行车通道、城市地下人行通道等)、平面尺寸较大的地下工程及基坑工程中都有重要应用。
        二、地铁车站明挖施工特点及方法
        目前明挖施工技术已非常成熟和完善,在地铁车站工程建设中的应用非常普遍,可以说是目前地铁车站工程建设中最常用的方法。相对于其它施工技术而言,明挖法在地铁车站工程中的应用主要具有施工操作简单、工期短、主体结构受力情况好等优点,但同时也存在着要求较大施工场地、阻断交通时间长等不足,这也是限制明挖施工进一步拓展应用范围的重要因素之一。
        随着建筑工程施工技术快速发展,明挖施工工艺不断完善,其在地铁车站工程中的应用水平也大大提高。整体而言,目前明挖施工技术在地铁车站工程中的运用主要有悬臂支护法开挖、放坡开挖法及围护结构加支撑明挖法三种方法。悬臂支护法开挖是将基坑围护结构插入基坑底部,然后对基坑内土体进行挖掘的施工方法,开挖结构在施工中处于悬臂状态,通过开挖面和本身刚度来实现土体产生压力的平衡。悬臂支护法开挖应用中维护结构较为复杂,且同时具有工程造价成本高、施工难度大等特点,因此在实际应用中需严格控制施工结构质量。放坡明挖法是根据隧道侧向土体边坡稳定能力,采取由上向下分层放坡开挖隧道所在位置及其上方土体至设计隧道基底高程后,再由下向上顺隧道衬砌结构和防水层,最后施作结构外填土并回复地表状态的一种施工方法,在埋置特浅、边坡稳定性较好,且地表没有过多限制条件的隧道工程中较为适用。该种方法主要具有施工速度快、质量保证、施工安全度高等优点。而围护结构加支撑明挖法是在基坑深度较大、围护结构悬臂较长情况下,在不增加围护结构刚度及插入深度条件下而通过在围护结构悬臂范围内架设水平支撑维护结构,从而共同抵抗较大外侧土体压力,在主体结构由下向上顺作过程中,按要求的时序逐层分段拆除水平支撑,完成结构体系转换,左后施作结构外回填土并恢复地表状态的施工方法,其主要应用于在埋置不太浅、边坡土体稳定性较差、外侧土压力较大且地表有一定相纸性要求的隧道工程中。不同施工方法有不同优缺点及施工条件要求,在地铁车站工程中运用明挖法要在全面分析各方面因素基础上科学合理选择施工方法。


        三、地铁明挖车站施工技术控制要点
        (一)基坑开挖
        基坑开挖是地铁车站工程明挖技术运用中的基础和重要施工环节,是施工技术应用控制的一个要点。从时空效应原理分析,地铁车站明挖施工中基坑可分为纵向分段开挖、竖向分层开挖、对称开挖、限时开挖及平衡开挖等多种情况。在分块基坑开挖过程中,技术人员应严格按照由上而下顺序进行施工,并加强放坡坡度控制,一般将坡度设置为1:1.5左右。其次,明挖施工达到设计标高后,要适当缩减放坡坡度,并每个一层设置一个台阶,同时施工单位要根据明挖施工速度做好基坑土体支撑材料或垫块等,以避免支撑不及时而导致基坑周边坍塌而影响基坑施工质量,最后妥善备好钢管,以进行下一步施工。
        (二)旋喷桩施工
        旋喷桩也就是喷射注浆法,是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程,将预先配置好浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后,从注浆管边的喷嘴中高速喷射的一种注浆方法,在地铁车站工程明挖施工中主要使用的就是这种方法。地铁车站旋喷桩施工主要有以下施工步骤:(1)钻机就位。钻机是旋喷注浆施工进行的重要设备,在准备中要严格按照工程设计方案将其安置在相应孔位上,并确保钻杆头与孔位中心位置一致。为确保钻孔垂直度达到有关规范标准,钻机安装中要进行水平方向位置矫正。(2)钻孔。一般使用地质钻机开展钻孔施工,施工中要尽量提高钻孔位置精准性,将偏移度控制在允许范围内(0.5cm以内)。(3)插管。钻孔施工完成后就是插管操作。值得注意的是,岩芯管抽出应按照分段式与竖向原则进行,抽出后要准确插入二重喷射注浆管。另外,插管操作与射水应同时进行,并将水压调整到1MPa以下,以避免水压过大而出现钻孔四壁发生射塌现象,确保插管施工质量。(4)喷射注浆。这个操作环节中,一是要确保注浆管已达到设计深度;二是应采取由下至上的顺序进行施工;三是注浆要采用边旋转边喷射方法,并加强注浆流量、浆液初凝时间等控制,以有效保证注浆施工质量。(5)注浆管提升。在喷射注浆施工中,为避免注浆管出现断裂,注浆管要随着喷射施工而随着旋转和提升。钻杆旋转提升应连续进行,防止随意暂停而导致中断。
        (三)防降水施工
        在地铁车站工程明挖施工中,防降水直接关系到地铁车站工程施工建设质量及交通安全性,是工程施工建设中的一个重要问题。对于地铁车站工程而言,防降水施工需要以下几方面:一是要充分认识到防降水漏水工作重要性,其不仅是确保施工顺利开展的重要措施,同时也是保证和提升地铁车站工程施工建设质量的重要施工内容,要结合工程实际情况采取针对性技术、手段开展防降水漏水施工;二是要将强对施工指标检测,及时掌握降水情况,避免影响基坑开挖等作业;三是在加强刚性结构自防水施工基础上,结合运用柔性防水技术,强化施工缝防水管理,全面提高防降水施工效果;四是要综合考虑施工现场、气候、地质水文等情况制定科学合理防降水施工方案,以确保工程防降水施工措施得以有效落实。
        (四)混凝土裂缝控制
        混凝土施工是现代工程施工建设中的重要内容及建设手段,在地铁车站明挖施工中也不例外。而在混凝土施工中,裂缝是影响施工质量的重要问题,在施工中要有效做好混凝土裂缝预防控制工作。在实际施工中,一是要加强混凝土原材料质量管理,配比要达到工程设计相关要求;二是加强施工技术应用质量控制,规范操作,同时加强混凝土入模温度等方面控制,确保施工质量;三是加强施工后期养护管理,强化收缩变形管理,降低裂缝产生,提升混凝土施工质量。
        四、结束语
        总而言之,明挖法是地铁车站工程施工中的一项重要施工应用技术,正确运用该技术能够在确保工程施工质量基础上,提高施工效率及施工环境安全稳定性。在实际施工中,应准确把握明挖施工技术要点,强化各环节施工质量控制管理,提高施工应用水平,以为地铁车站工程施工质量提供更可靠保障。
        参考文献:
        [1]冯帅.地铁明挖车站施工技术要点研究[J].建筑工程技术与设计,2018.3(上):1111.
        [2]王博.地铁明挖车站施工技术要点研究[J].建筑工程技术与设计,2020.3(中):305.
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