中铁三局集团建筑安装工程有限公司
摘要：深基坑施工是地铁施工的一个重要组成部分，任何一个车站的基坑坍塌均会影响到整条线路的工期，且会造成重大的社会不良影响和财产损失。在地铁基坑施工阶段，开挖与支撑是主要的施工内容，对车站的工期、质量和安全等目标控制都具有重大影响。在施工过程中，要严格按“时空效应”理论，加强过程监控，确保施工安全。文章结合某工程实例，分析地铁车站深基坑支护施工技术要点。
关键词：地铁车站；深基坑支护；施工技术
随着我国城市建设步伐的加快，国内一些大城市地铁工程相继开工建设，而地铁车站作为地铁的重要组成部分，其施工技术更是在不断的发展和完善。地铁站一般均设置在人口密集的区域，施工范围狭小、城市地下条件复杂，因此深基坑支护技术的应用在地铁建设中就显得尤为重要。地铁车站基坑通常在闹市区，如果围护结构及土体发生变形，会对周围建筑物、公共设施等产生直接影响，因此要严格要求深基坑围护结构及承载力的设计施工，合理控制基坑变形及开挖深度，以保证施工过程及周边建筑设施的安全性。
1、地铁车站深基坑施工特点
由于城市化进程的进一步加快，城市规模在不断扩大，人口也随之不断增长，在这种情况下，地铁车站的数量与规模也在不断扩大，这就加大了其施工的难度。而深基坑作为施工中的重要环节，对工程的整体性能有着至关重要的作用，因此需要人们重点关注。地铁车站深基坑支护技术的施工同普通的工程相较而言具有一些典型性的特征。首先由于地铁的施工线路较长，城市中的地铁线路呈现交错分布的特点，在施工中会面临比较复杂的自然状况。并且地铁车车站需要换乘多个线路，出口多、换乘通道多，不仅工程规模大，而且结构十分复杂，加大了深基坑支护施工的难度。另外，由于施工是在地下进行，并且具有很大的工程量，在施工中不可避免地要对地下已经存在的市政管线进行合理的处理，从而保障施工不会影响其他市政工程的运行。
2、某地铁车站工程深基坑支护施工技术分析
某地铁站位于南方某地，其北端建有2－7层住宅及2－3层出租工业厂房，南端为生态公园；结构为双层无柱岛式箱体结构，建筑面积9917.65ｍ2，基坑深度17.5－20.5ｍ，总长159ｍ；顶上覆土层厚3ｍ，为大型深基坑工程；支护结构采用484根钻孔灌注桩，桩距1.3ｍ沿基坑周边均匀设置，桩芯为c25水下混凝土，桩顶设置800*1200钢筋混凝土冠梁，采用明挖法施工。
2.1、施工方法
确定施工方案前要对会影响施工的各种因素进行综合分析，包括地质条件、水平位移、施工安全以及基坑支护结构的整体性与稳定性等等，本工程基坑深度17.5－20.5ｍ，属大型深基抗工程，故采用钻孔灌注桩的支护形式，并采用钢管内支撑，止水方案采用深层搅拌桩止水。本工程淤泥层较厚，基坑开挖易出现位移，为避免这一问题，确定采用明挖顺作法开挖，利用勾机接驳挖除土方；注意开挖时要对挖掘速度进行合理控制，以保证挖掘施工的安全性与稳定性，完成开挖后要立即设置第2道支撑，可起到预加顶力的作用。注意开挖过程中可将“时空效应法”的重要作用充分发挥出来，将有限空间内的土方开挖时间压缩至最短，在土压力增大前完成钢支撑施工。施工过程中，首先进行钻孔桩、深层搅拌桩、支撑格构柱的施工，然后开挖第1层土方，接着进行桩顶冠梁、便道及护坡排水系统的施工，全部完成后进行第1道支撑施工；接下来开挖第2层土方，并进行第2道支撑施工，最后进行第3层土方开挖及第3道支撑施工。
2.2、支护形式
本工程采用排桩加内撑的支护表式，支护结构为钻孔灌注桩，桩顶设置混凝土冠梁，单排深层搅拌桩止水，桩径为550，沿基坑周边均匀设置，本工程部分区域紧贴民居，包括西北角及东北角，且处于高压线下，局部环境影响导致部分工作面比较特殊，针对这类狭窄的工作面，可采用单重管高压旋喷桩止水；采用直径600对称钢管支撑体系作为内支撑结构，沿基坑竖向设置3道钢管支撑。钢支撑安装过程中，现场基坑外完成钢围凛、钢管支撑的加工及拼装，本工程中需要2台20t汽车吊人工配合安装架设，并按照土方开挖工序配合安装。安装前要全面检查钢板桩的质量，变形、扭曲、缺损等不合格的钢板严禁入场；安装时先将钢支撑用汽车吊分节吊放置基坑施工现场，分段起吊安装，根据基坑的宽度、钢围凛厚度等确定分段的长度及模数组合，并计入围护桩外放尺寸。安装构件前要对支撑轴线标高进行复核，再测量钢围凛安装后的实际厚度，确认无误后方可将支撑安装就位。安装钢支撑时可准备一些废旧钢板做垫板，尺寸、厚度不限，主要是由于支撑轴线与钢围凛、冠梁预埋钢板面会由于不垂直而出现缝隙，采用旧钢板进行处理，可保证支撑与钢围凛、钢板紧贴，避免由于受力不均而导致支撑失稳的问题。完成基础施工后先抽干基坑内积水，再用干粘土回填，分层夯实，回填稳定后再用打桩机拔除钢板桩，再用细砂填塞缝隙。
2.3、基坑排水
基坑开挖过程中要在两侧设置临时排水沟，间隔30－40ｍ设置一个临时集水井，基坑内积水可以通过排水沟汇集到集水井，再用污水泵抽出即可；集水井用钢筋混凝土浇筑，顶面与泵房底板保持齐平，井底预埋钢管并设置法兰盘。基坑开挖时注意开挖面可形成3%－5%的坡度，可最大程度上避免基坑积水。土方开挖至基底标高后，要在距基坑两侧3m处立即修筑深40cm、宽60cm的基底排水盲沟。车站主体结构完成后，再用螺栓将铁盖板、胶垫、法兰盘等拧紧，临时集水井井口用混凝土封闭。
3、施工监测
由于地铁车站的施工对城市的稳定性以及交通运输行业都具有重要的意义，而深基坑的支护施工又具有很大的隐蔽性，因此为了保障施工的质量就需要重视施工的监测工作。在监测过程中我们一般会对施工的图纸、施工的具体环境以及监测项目控制值及报警值进行监控与管理。为了保障监测作用的有效发挥，我们就需要对施工中的重点环节进行全面的把控与管理，比如土方的开挖，基坑的排水等等。另外，对地铁车站工程而言，施工的监测是保障施工质量的重要的条件，因此需要提高监测的准确性，对施工中具有较高难度和隐蔽性较高的施工环节需要进行重点监测，保证施工的质量。
总而言之，在城市化进程不断加快的现代社会，为了缓解城市道路交通的压力，地铁的建设提上了日程，而在地铁施工数量和规模都在不断扩大的今天，我们需要不断总结施工经验，根据施工条件选择合适的深基坑支护技术，并遵循相应的施工工序来施工，从而保障施工的质量，为地铁的运行安全和车站的正常使用提供基础，促进城市的健康发展。
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