范伟亮
中铁二十局集团第五工程有限公司 云南昆明 650200
摘要：相较于其他类型的建筑施工，地铁车站施工的复杂性较强，除技术问题外，地质地貌特征、围护结构质量等也是需要重点考虑的内容。为此，在地铁车站施工中，应做好深基坑支护处理，维持基础稳定性。本文将借助实际案例分析，对地铁车站深基坑支护施工技术及要点展开分析说明，以供参考。
关键词：地铁车站；深基坑支护；施工技术
引 言
近年来，随着城市化建设进程的持续稳步推进，改善城市的交通状况，建立多维化的城市交通体系，已成为加快城市建设步伐的重要工作内容。在土地资源紧张的城市，地铁可充分利用地下空间，来分担与减轻地面交通压力，满足城市居民出行需求，是目前城市交通体系中最重要的一环。车站是地铁建设中的关键项目，施工环节较为复杂，而且由于地铁车站通常建设在人口密集地区，周边建筑物多，为了减小车站建设对于周边环境的影响，保证周边建筑的稳定性，需进行深基坑支护施工。
一、工程概况
本工程基坑标准段开挖深度约为20m，标准段宽27.55m；端头井开挖深度22.34m、宽34.35m。采用厚度为800mm的地下连续墙围护，墙长度约为38m，嵌固深度13-15m。第一道支撑、第三道端头井支撑采用钢筋混凝土支撑,截面尺寸800×900mm，水平间距8.3m、9m；第二、第三道标准段、第四道支撑采用Ф609、t=16mm钢管内支撑，钢支撑水平向间距约3m。墙顶设置钢筋混凝土冠梁，截面b×h=1000×1200mm，第一道支撑与冠梁整体浇筑，其余均撑在连续墙上。
二、施工前准备
2.1导墙、测量定位、成槽机成槽、冲击钻成槽、钢筋笼制作（工字钢接头的安装）及吊装、清孔换浆、砼灌注等工序实行分工序技术负责制，每一工序设一名专职技术负责人，各工序分头把关、互相协作，同时每一工序抽调有地下连续墙施工经验的熟练技术工人组建作业班。开工前作好技术交底和技术培训。
2.2泥浆设专职技术员负责管理，主要控制泥浆池每天贮存的泥浆数量能满足工地的需要，泥浆性能达到护壁要求。
2.3定期及时对成槽机、吊车、冲击钻等设备维修保养，易损部件有备用，不因机械故障而影响开挖。
2.4根据水下混凝土等强要求、场地实际情况及进度计划，合理安排好地下连续墙槽段开挖顺序，确保成槽施工的均衡性、连续性。
三、深基坑支护施工技术
3.1土方开挖
（1）第一层土方开挖，高度为约4.0m，纵向长20m，随后开始第一段第二层土和第二段的第一层土，第一段第二层土方开挖至第二道钢支撑中心线下1000mm，垂直深度约4.0m，在第二层土方开挖面上设置长7.5m的台阶，土方开挖采用挖掘机分段接力甩土。随挖随架设第二道钢支撑，由测量班在地下连续墙上测量画线，标示出钢围檩中心位置，在地下连续墙上用100×100×8mm的角钢制作牛腿作为钢围檩托架，此支撑每根桩设一道。然后采用吊车配合下放钢围檩，人工调平对中，将钢围檩按设计位置可靠固定。钢支撑在施工区域直接拼接，之后整体运至车站基坑端头，龙门吊两端固定起吊下放至设计位置，钢支撑对中后，将钢支撑固定端安放在钢围檩托盘上，活动端用千斤顶缓慢顶推至预加轴力值后，插入钢楔锁死。并采用钢丝绳将钢支撑与钢围檩捆绑，防止钢支撑滑落。
（2）在第一段第三层开挖一定长度后，开挖第二段第二层和第三段第一层土，第一段第三层土开挖至第三道钢支撑中心线下1000mm，垂直深度约4.5m，在第三层土方开挖面上设置长7.5m的台阶，以便挖机来回移动及向后倒土。第三层土方开挖方法与第二层土方开挖一样，均采用挖机接力甩土，随挖随架设第三道钢支撑，方法与第二道钢支撑架设方法相同。活动端用千斤顶缓慢顶推至预加轴力值。并采用钢丝绳将钢支撑与钢围檩捆绑，防止钢支撑滑落。
（3）第一层第四层土开挖一定长度后，开挖第二段第三层、第三段第二层土及第四段第一层土，第一段第四层土开挖至第四道钢支撑中心线下1000mm，开挖垂直深度为3.5-4.0m，在第四层土方开挖面上设置长7.5m的台阶，以便挖机来回移动及向后倒土。第四层土方开挖方法与第三层土方开挖一样，均采用挖机接力甩土，随挖随架设第四道钢支撑，方法与第三道钢支撑架设方法相同。活动端用千斤顶缓慢顶推至预加轴力值。并采用钢丝绳将钢支撑与钢围檩捆绑，防止钢支撑滑落。
（4）第五层开挖一定长度后，开挖第二段第四层、第三段第三层土、第四段第二层土级第五段第一层，垂直开挖深度为2.5-3.3m，在该层土方面上设置长7.5m的台阶，挖机开挖后向后甩土，由第二、三、四层土方开挖挖掘机接力向上甩土装车。每层土方开挖时，先从中间开槽，两边预留台阶架设钢支撑，台阶上部宽度不小于2.0m。
（5）机械开挖第五层土方至基底以上300mm时，采用人工挖除剩余土方，进行基坑验收，施做垫层等。
3.2出土方法及外运弃土
（1）出土方法
上层5m左右的土方直接用挖掘机挖装，自卸车运输；下层土方由两端端头井向中间分段依次顺挖（1～12段、15～26段），采用挖掘机反铲接力倒运装车；长隆站主体基坑由于基坑较深，最后一至二个施工段（13～14段）下部车辆无法进入基坑装土时，开挖的土石方考虑垂直运输，采用小挖机于基坑底部开挖，用10t龙门吊垂直吊装土至基坑外渣土车上，直接运走。
（2）外运弃土
车站开挖每天平均出土量达700m3，外运弃土受出土时间、运距等影响较大，合理组织安排弃土是关键环节；弃土外运专人负责组织安排，场地内、外统一调度，协调好内外关系，安排出土车辆运输。场地外的运输路线与业主及有关部门协调安排，确保外运弃土按计划进行；考虑雨天、特殊情况造成的工期滞后等因素及外部环境的影响，每个工作面最大弃土量按最大开挖土量的150%计，弃土量近1100m3/天，弃土在广州市番禺区规定的时间段内进行。
3.3砼支撑施工
第一道支撑采用砼支撑，其中第一道支撑与冠梁同时施工，浇筑成整体。
即基坑开挖至砼支撑设计底面标高时，停止开挖，测量放样处砼支撑位置，将支撑下部土体夯实，并设置预拱度后，铺设砂浆垫层做为底模，然后绑扎钢筋，支撑钢筋要按构造要求锚入冠梁钢筋内；然后采用1.8cm厚木胶板为支护模板立两边侧模，10×10cm方木作楞木加固模板，测量复测后浇筑砼，待砼强度达到设计强度的70%后方可继续开挖。
钢筋混凝土支撑施工技术要点:由于基坑跨度较大，支撑梁的横向长度大，挠曲变形大，确保支撑梁的准确受力成为保证基坑稳定的关键。在支撑梁施工前，先进行精确放线，尤其要保证第一道钢筋混凝土支撑与格构柱的位置正确。在模板加固时，确保模板的线形、截面尺寸，模板的稳固牢靠，严防在混凝土浇筑时跑模。在混凝土浇筑时，预埋应力应变片，便于及时掌握支撑受力变化，采取相应的加固措施。
3.4钢围檩加工及安装
钢围檩加工采用2根Ⅰ45C工字钢加缀板焊接。钢牛腿三角托架采用∠80×8mm角钢加工焊接制作而成。钢围檩加工时，焊条采用E43型焊条，焊缝采用满焊，基本上为8mm角焊缝，焊接质量满足图纸和规范要求，钢围檩加工长度应根据钢支撑位置将接头位置错开。钢牛腿采用两根胀管螺栓固定于连续墙上。钢围檩采用龙门吊就位，并将其与围护桩上的预埋钢板焊接在一起，焊接强度必须承受横撑自重荷载两倍以上。斜撑钢围檩采用φ32钢筋与围檩锚固，在围护结构预定位置施作φ50孔，孔内填充锚固树脂胶，且钢筋锚固长度不小于500mm。围檩与围护结构接触处应紧密结合。未密贴处应将围护桩凿毛，然后用C30细石混凝土填充钢围檩与围护桩间空隙。
3.5钢支撑架设
（1）钢支撑在现场加工，采用材质为Q235b，管径为Φ609，厚度t=16钢管支撑，两端打坡口，采用超声波检验。在现场制作水平作业平台，将两根需对接的钢管吊上水平作业平台，与法兰盘满焊、螺栓连接。
（2）钢支撑的架设是保证基坑开挖和主体结构施工安全、控制基坑收敛和位移的有效措施。钢支撑进场前全面检查验收，特别加强钢管长度、壁厚和钢管接头焊缝质量检查。经质检员和监理工程师验收合格后才能进行下一步施工，钢支撑安装时位置由专人负责放样。安装钢支撑前首先在围护结构上安装固定钢围檩的三角支撑架，然后安装围檩和钢管支撑的托盘，并在托盘上放钢管支撑的十字线。每道钢支撑预加应力值均应按设计要求加载。钢支撑安装紧跟基坑开挖进度，随挖随撑。第二、三、四道钢支撑（包括倒撑）分节由走行龙门或吊车吊至基坑内，在基坑内进行拼装，再由吊车从两端吊起钢支撑进行安装。安装钢支撑时应控制好轴线位置，防止钢管安装不到位。每根钢管撑均在一端设置千斤顶支座和支撑牛腿。
（3）钢支撑施加预应力；在对安装好的钢支撑施加预应力前，应对千斤顶、油表进行标定，合格后方可投入使用。在施加预应力时应逐级加压，严禁一次性加压到位。每榀支撑安装时，用两台100t千斤顶对挡土结构施加预应力，千斤顶本身必须附有压力表，使用前进行标定，两台必须同步施加顶力，达到设计值后，塞紧钢楔块牢固，然后才能拆除千斤顶。及时施做钢支撑及围檩防脱落装置。
3.6钢支撑的拆除
钢支撑拆除条件每层钢支撑等到支撑下方板砼浇筑作业完毕，砼强度达到设计强度的95%后方可拆除。钢支撑拆除方法钢支撑拆除应随车站施工进程分段分层拆除，用汽车吊将钢支撑托起，在活动端设千斤顶，施加轴力至钢楔块松动，取出钢楔块，最后用汽车吊将钢支撑吊出基坑。
四、深基坑支护施工质量保证措施
（1）按图纸设计要求选用合格的钢支撑，加强钢支撑进场的检验、验收工作，杜绝不合格的材料进入施工现场。
（2）施工时按图纸设计位置放样，现场技术员控制好钢支撑的位置及标高，保证安装后的误差在允许范围值内。
（3）加工钢围檩及牛腿时，控制好焊接质量，严格按图纸尺寸进行加工、焊接，保证成品质量符合要求。
（4）钢支撑安装时按设计要求施加轴力，并在后续施工中补加轴力，防止轴力损失，导致钢支撑松动，形成安全隐患。
（5）钢筋笼起吊之前应检查钢筋笼的焊接质量，焊缝要饱满，搭接长度要严格按要求施工。严格遵守焊接的相关要求。
（6）钢筋笼下放之前必须复核钢筋笼的长度，检查主筋绑扎数量及箍筋间距。
（7）利用原地面标高及桩顶设计标高。计算超灌和吊环的长度。保证灌柱桩的长度。
（8）钢筋笼下放时要扶直对准孔中心缓慢下放，下放过程中不得碰触孔壁。如若出现卡孔，吊出钢筋笼重新下放，不得强行下放。
五、结束语
目前，我国各个一线城市为了缓解交通压力，纷纷开始建设地铁等轨道交通设施，可以说，地铁已经是目前最为快捷的一种城市交通工具，成为了人们出行的首要选择。地铁车站涉及地上及地下部分的施工，施工条件艰难，在进行深基坑支护施工的过程中，施工单位必须加强施工技术管控，确保施工人员严格按照既定工序和技术规范作业，确保施工质量。随着社会的发展，地铁车站建设规模不断扩大，我们应该不断总结施工经验，优化深基坑支护施工工艺，推动地铁车站建设的高效化、高品质。
参考文献
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