（中铁二十三局集团轨道交通工程有限公司 上海 200000）
【摘 要】明挖法作为当前地铁基坑建设中主要作业方式，具有施工难度低、施工效率高及节省经济成本等优点。但由于地铁基坑挖掘作业受到天气、时间及外运道路等影响，因此，制定一套能够在注重经济性及效率的情况下，又注重施工安全的挖掘方案实现阶段地铁基坑挖掘的重点之一。本文就明挖法施工技术在地铁车站基坑中的应用进行讨论，以某南方城市地铁5号线某车站为例，进行了总结分析，以供参考。
【关键词】明挖法；地铁车站基坑；施工；应用策略
【中图分类号】TU753 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）18-0060-03
在地铁基坑挖掘作业中，很容易受到天气、土质及施工时间的制约，如何在保证基坑挖掘施工安全的情况下，快速、高效的完成地铁车站基坑的开挖及土石方的及时外运是目前施工过程中亟待解决的问题。明挖法是现代地铁车站基坑挖掘作业中普遍采用的方法，主要原理是进行阶梯式挖掘，挖掘同时利用起重设备将开挖产生的土石方运出，但由于反复操作耗时耗力，且容易对周围环境造成影响，因此，笔者在此基础上增加了边坡支护施工，将土石方垂直运输改为水平面运输，更加节省人力物力。
1.明挖施工法的技术原理
明挖法又可称为地面框架结构法，在早期的地下隧道施工中就已得到广泛应用，其具有施工难度低、施工效率高及节省经济成本等优点，在施工过程中施工人员会根据施工情况在地面设立围护桩，同时采取相应的保护措施，保证施工的安全，避免基坑在施工中发生变形，是一种相对安全便捷的施工方式。
明挖法的主要施工步骤可概括为：降低水位，此处水位指地下水位，建设边坡支护，进行土方开挖，确立施工结构，注意防水施工等。根据不同的地质情况采用不同的施工结构。其中主要技术有放坡开挖技术、型钢支护技术、连续墙支护技术及混凝土灌注桩支护技术等。本文采用放坡开挖技术，基坑自上而下分层、分段依次开挖，随挖随刷边坡，必要时采用水泥粘土护坡。
2.地铁车站基坑结构问题
第一，对于采用明挖法施工的地铁基坑周围管线可采取移位或悬挂的方式进行保护，在基坑挖掘方案设计中，一般未对周围管线进行保护设计；针对基坑附近的建筑物，可根据相关规定或安全章程进行符合安全等级的保护。
第二，在车站基坑挖掘作业中，需根据地质情况及基坑作业机构采取适当的围护措施，保证基坑在挖掘过程中不发生结构变形，同时，可借鉴给地区相关地下作业经验，最终选取合适的车站地下结构基坑围护，常见的基坑围护有土钉墙及地下连续墙围护等。
3.明挖法施工技术在地铁车站基坑中的应用
3.1 工程概况
某车站总长为278m，基坑宽度为21.2m，基坑深度为19.57~20.37m。车站采用明挖法施工，由于车站基坑支护结构对工程造价及施工安全具有较大影响，因此基坑支护成为整体施工的重点部分。基坑围护采用直径1200mm混凝土灌注桩加内支撑形式。车站标准段竖向设置４道支撑，第一、二、三、四道支撑均采用直径609mm，壁厚16mm钢管。
3.2 总体方案
该车站明挖法施工采用围护桩的施工方式，基坑内土石方采用坑内水平面运输的方式进行。根据基坑深度及支撑情况，将坑内土石方从上之下分为５层。为方便讲基坑内土石方运出，可在施工一端留出土方出口，并形成一条长约18m的斜坡通道，用于土石方运输。
具体开挖流程：开挖第一层土石方，并修筑围护措施，遵循开挖一层支护一层的原则，直至开挖到达底层。
第一层土石方开挖：采用液压锤开凿并刨去现有地面层，并由东向西开挖，至第一道支护设计高度处为止，运出土石方后，建立冠梁及第一道支护结构。
第二层土石方开挖：待第一道混凝土支护结构完整形成且能够承受相关结构重量后开挖第二层土石方。此层土石方开挖时，将挖机置于两道混凝土支撑之间，挖出土石方后转运至预先留出的便道进行装车，由预留坡道运输至地面，此层土石方开挖过程中需严格遵守设计高度。为避免超挖，此层土石方开挖底面应高于第二道钢筋支撑顶面50cm。
后续三层土石方开挖：第二层土石方开挖完成后，由东向西采用分段式开挖。每段土石方开挖时，由中间开槽，将土石方全部置于基坑两侧，方便运输车辆开入后进行装车，运至地面。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为避免超挖情况发生，需保证地下两侧土方不受波动影响。
3.3 施工准备
第一，清除基坑施工范围内的障碍物，如有路面施工作业应进行围护，避免施工中意外伤害事件发生，对相关线路进行疏通或转移。
第二，基坑施工方案需获得审批及专家评估认证，在基坑周围建立监测点，并取得施工前原始数据。
第三，基坑开挖前对地下水水位进行监测，并及时开展降水工作，降水工作在施工前15~20d内完成为宜。
第四，施工中所需机械设备已备案且检查无故障，施工人员具备施工操作资历，且已接受相关培训；针对紧急情况的预案及抢险设备到位，随时可以使用。
3.4 施工注意事项
明挖法施工中容易受到天气因素的影响，而天气因素中对施工作业影响最大的是降雨，因此，在明挖施工中，如何降低降雨情况对施工作业的影响是保证开挖速度与效率的重点。要降低降雨对施工作业的影响，首先在材料选择上需要严格把关，施工作业中所需管道、钢筋等材料需选择质量好，且具有防水防渗漏功能的材料，在材料进入项目时，需对材料的产品合格证、质检证等进行查验，确保材料品质，保证施工进度。
明挖施工法的第一步为降低地下水位，在降水工作开始前，对降水井井内水位进行测定并记录，开始降水工作后应定时对水位进行测定，时间控制在每10~20min一次，待水位稳定后，则停止降水工作，并定时对水位进行监测，时间为2~3h为宜。当水位稳定但尚未达到设计要求时，可打开水泵大力抽出地下水，使水位迅速达到标准，节约时间。加强降水工作监测是施工中一项十分重要的工作，在开始降水施工后，降水作业人员应注意保持降水匀速进行，切忌突然忽快忽慢，或突然加快速度降水。在降水过程中，由于地下水位发生变化，可能会引发周围系统的水平衡被打破，从而致使污染物质进入地下水体，造成周围系统中地下水体受到污染，同时，由于水位突然发生变化也可能对周围建筑物造成影响，常见的有对周围建筑物的地基产生波动影响，因此，在降水过程中应注意对周围建筑物安全性的监测，避免发生安全事故。
3.5 施工质量控制
第一，基坑的开挖必须符合设计值，严禁超挖现象，分层开挖时，每一层的开挖面高度不应低于设计高度。
第二，采取放坡开挖的纵向作业时，应对预留坡进行维和，做到随挖随刷坡，保证纵向坡道的稳定性，在坡度控制方面，纵坡的坡度比应维持在1:1~1:3之间，最大设计坡度不应超过1:3。在坡道两侧应预留引水槽，避免地表水冲刷纵坡导致纵坡不稳定。
第三，严格遵守开挖一层支护一层的原则，每开挖一层则建立一道支护，防止基底由于风化或流水侵蚀等作用发生变形。
第四，开挖前应就施工效果进行效果图绘制，有专业人士设计被制作，施工时严格按照设计值进行，对施工情况可进行影像资料收集，以备日后查验。如开挖过程中发现文物遗址等应立刻停止施工作业，向主管部门上报，等待处理。
第五，建立完善的施工作业管理制度，对施工人员职责进行明确划分，专人专岗，严禁交叉作业等情况发生，所有人员在操作设备时需严格按照相关规章制度。
4.结语
明挖法作为一种广泛应用于现代地铁基坑建设得施工方案，具有施工难度低、施工效率高及节约经济成本等优势，但由于传统的施工方法中大多采用垂直运输的方式运送基坑内开挖产生的土石方，这一方法操作重复，耗费大量人力物力，且需要较大的操作场地，于现阶段实践中已不存在优势，因此，大多数地铁基坑开挖时都采用了放坡开挖＋坑内车辆运送土石方这样相对简单的操作方法，既节约了成本又节约了时间。在明挖法施工中，降水工作是所有施工的前提，降水施工的质量对开挖施工有着极大影响，同时也影响着周围环境与建筑物，如不注意，可能引发安全事故。因此，整个明挖施工中，首先应按照设计图纸施工，并建立科学完善的监测体系对施工中基坑情况的变化进行检测，确保基坑作业的顺利安全进行。
参考文献
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论文作者:刘雷雷
论文发表刊物:《建筑知识》2017年18期
论文发表时间:2017/9/18
标签：基坑论文; 土石方论文; 作业论文; 车站论文; 地铁论文; 水位论文; 发生论文; 《建筑知识》2017年18期论文;