关键词：地铁车站；深基坑开挖；施工技术
地铁车站因其处于城市主干道和居民楼房附近，其基坑狭长且开挖深度大，周围环境复杂，交通繁忙，施工场地受限，为了确保地上交通疏解车道宽度，通常采取盖挖与明挖相结合的施工方法。此次以成都地铁6号线西南交大站基坑工程为研究对象，分析和研究半盖车站深基坑开挖施工技术。
1、工程概况
西南交大站位于二环路与交大路交叉路口，与既有7号线形成“T”型节点换乘。车站为13.0米岛式车站，标准段宽度为22.5m，车站长度右线侧约242.9m、左线侧约222.1m。顶板覆土厚度约3.98m，底板埋深约26.64m。共设4个出入口通道，2组风亭（其中3号风亭与7号线共用）。为地下三层双柱三跨车站，采用半盖挖法施工，围护结构采用钻孔桩+内支撑的型式。
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图1 西南交大站平面位置图
2、深基坑开挖重难点
2.1管线迁改
本车站位于二环交大路口，道路红线宽度45m，道路东侧交大商铺及道路西侧部分现状房屋均位于道路红线以内，管线布设及迁改位置十分紧张，涉及重要管线有雨污水、给水、燃气、通信、电力管线等。管线迁改内容繁杂且任务量大，施工要求多部门协调合作。在施工之前，详细深入调研管线分布情况，并提前对接好产权单位。进场后立即对场地内管线类别、数量、走向进行调查。及时联络管线所属产权单位制定管线改移或悬吊保护方案。施工中加强管线的保护，设置明显标识牌，指派专人进行看管，做到有施工就有安全员旁站，做好安全教育和安全技术交底。
2.2周边建筑保护
基坑周边建筑物保护主要是通过房屋基底注浆加固，再经过跟踪补偿注浆对因基坑开挖引起的地层松散土体进行加固补偿，有效控制临近房屋的沉降，并通过对地表水导流或阻隔，避免车站施工过程地表水汇入地层引发房屋不均匀沉降，以确保房屋安全。同时，在建筑物周围布设监控点，结合施工具体情况，进行周边房屋安全性鉴定，施工时对地面进行沉降监控，并核查建筑物墙体和路面开裂情况。发现沉降超过设计规范允许值，进行注浆加固。
2.3基坑降水
车站采用深井管井降水，井孔为旋挖钻成孔，孔径600mm。根据以往地铁降水施工经验，沿基坑四周设降水井，降水井管由多节钢筋混凝土管组成，内径300mm，外径360mm，井管由实管和滤水管组成，降水井自井口以下约27.5m为实管，27.5m以下为滤水管，管井伸入底板以下10m，滤水管每根长度2.5m，滤水管总长为10m，最底下一节兼做沉沙管。滤水段由φ300mm满布滤水孔的钢筋混凝土管以及其外包的两层40目密网滤砂透水层组成。井管吊放好后沿井管四周均匀投放滤料，滤料为直径3～7mm无棱角的卵（砾）石，滤料填至与井口平齐。坑外降水井单侧井距不大于25m。由于车站周边建筑物及其场地条件限制，且与既有线接驳，部分降水井设置在基坑内，坑内井距不大于15m。基坑开挖前，应保证地下水位处于开挖面下1m。
3、深基坑开挖技术
3.1土方开挖原则
基坑开挖在降水效果明显后开始，宜分层分段均匀对称进行，在开挖过程当中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“竖向分层、纵向分段、先支后挖”的施工原则。基坑开挖需按照先浅后深的原则进行，应充分考虑时空效应，开挖应分段、分层均衡，合理确定土方分层开挖层数、每层分段数量、护壁土留置宽度和高度、分段开挖的时间限制等。严格控制分段开挖时两侧的土体坡度（≤1:1），确保土坡稳定。每段长度为20～30m，每层厚度不超过2m，并应与主体结构的施工进度、施工顺序相协调。
3.2土方开挖技术控制要点
在土方开挖过程当中，应加强监测，及时消除基坑安全隐患，并通过监测数据调整开挖步序。在地下管线未完全探明的情况下挖土作业应谨慎，不得野蛮操作。基坑降水开挖至各道支撑中心线下不得大于500mm，架设各道支撑并每次施加预加力后进行下次开挖。基坑开挖过程中严禁大锅底开挖，严禁超挖，避免基底长时间暴露，以减少超挖及对基底土体的扰动，保持坑底土体原状结构。
3.3基坑土方开挖施工技术
西南交大小里程YDK25+990.452～YDK26+019.155区域全盖施工，其余为半盖施工。为了满足交通疏解及一期给水迁改需求，永久盖板宽度增大，设临时中间分隔桩?1000@2000mm，盖板宽度12.55～16.55m，明挖范围基坑开挖宽度6.55～10.85m，小里程设置两道竖向支撑，标准段设置单排临时立柱。
3.3.1明挖段土方开挖
在二期交通疏解范围内，首先整体开挖第一层土方至冠梁底面，进行冠梁的施工，冠梁施做完成后，施工盖板第一道钢支撑。由北向南进行第二层土体的拉槽开挖。开挖深度不超过2m，采用挖掘机直接挖土装车外运。分层开挖至永久盖板底部，施工永久盖板，待盖板强度达到设计要求后，施做防水层，回填覆土，管线回迁，恢复路面，进行三期围挡施工。
3.3.2半盖段土方开挖
土方开挖前先确定马道位置，马道设在明挖侧，通过放坡拉马道至第二道钢支撑顶500mm（地面下7.885m）作为土方运输平台，马道宽度8m，坡度≤15%，两侧留置反压土。根据基坑深度可设两级马道平台，马道直通开挖面，采用挖机直接挖土装车外运，并随着土方逐级退挖降低马道。
根据车站工况采用台阶式纵向开挖法，由北端头向南端头依次开挖土方，进行分层分段土方开挖流水施工，每段土方开挖完成后及时架设钢支撑。开挖前应将临时立柱位置进行标记，周边0.5m范围内采用人工进行开挖。临时立柱桩挖出后应及时采用反光膜进行标记，周边土方应对称开挖，两侧土方不得产生高差。采用机械挖土时，严禁挖土机械碰撞支撑及临时立柱桩。
（1）第一层土方开挖
在三期围挡范围内，受永久盖板、临时立柱桩及坑内降水井影响，基坑开挖采用小型挖掘机配合开挖（掏挖）的方式，首先整体开挖第一层土方至第一道钢支撑中心线以下0.5m，进行第一道钢支撑架设，钢支撑施工完成后，由北向南进行第二层土体的拉槽开挖。
（2）第二层土方开挖
第二层土方开挖深度5.5m，分三次开挖，每次开挖深度不大于2m。纵向先中间拉槽开挖②1，两侧预留反压土，拉槽按1:1放坡，随后依次开挖两侧土体②2、②3、②4，每次开挖两侧均留2m宽平台，作为桩间网喷操作平台。第二道支撑安装完成后向下进行第三层土体③1的拉槽开挖。
（3）第三～五层土方开挖步序同上，依次进行分段分层顺序退挖，分段与主体结构分块对应，基坑开挖至基底预留300mm人工捡底。
土方开挖依次退挖至马道全部收坡后，利用多台挖机沿基坑纵向接力挖土形成多级台阶，进行翻土倒土至挖机能够装车位置。待土方挖至出口位置，长臂挖机无法挖到时，基底一台小挖机配合，剩余土方采用汽车吊吊出外运。
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4、结束语
针对半盖挖车站深基坑的特点，探索了适用于盖挖顺筑基坑的台阶式纵向开挖法，总结了半盖挖车站土方开挖施工技术以及要点。该方法对于半盖挖车站可有效缩短工期，确保基坑首段见底，提前进行结构施工，减少基坑暴露时间。不仅有利于基坑工程的变形控制和周边建（构）筑物保护，同时可以显著提高盖挖条件下基坑土方开挖效率。
参考文献
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论文作者:康旭升
论文发表刊物:《城镇建设》2020年3期
论文发表时间:2020/4/3
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