中国电建成都建设投资有限公司 四川成都 610212
摘要：21世纪以来，我国迎来了城市轨道交通空前的建设高潮，中西部地区大、中城市经济的快速崛起，在膨胀土地区建设地铁及轨道交通的城市将日益增多。目前，膨胀土地层深基坑施工在国外已是成熟的技术，但在我国的发展却仅有短短20多年的历史，国内可提供参考已建成的工程实体不多，尤其是在我国西部膨胀土地区深基坑建成的工程实体屈指可数，可供参考的施工经验不多。本文以成都地铁4号线二期工程万年场站为例，简要阐述在膨胀土地区修建地铁车站的关键施工技术和施工经验。
关键词：膨胀土；深基坑；施工技术
1 工程概况
1.1 设计概况
该车站位于成都市成华区成洛路与建材路交叉路口处，车站主体沿成洛路北侧布置，呈东西走向，为地下三层岛式车站，全长167m；车站基坑深度为23.53～26.39m，基坑宽度为23.1m，主体结构采用明挖法施工，局部盖挖法施工。
1.2 工程地质水文地质
1.2.1 工程地质
本车站地形平缓，车站站位地质情况从上到下分别如下：
1、人工素填土
该层以黏性土为主，强度低，压缩性高，受压易变形的特点。层厚1.2～4.2m。
2、黏土
该层粘性强，广泛分布于表层人工填土之下，层厚1.5～7.0m，属弱～中等膨胀土。
3、黏土夹卵石
该层约夹5～30%的卵石，卵石粒径以30～80mm为主，根据该层土膨胀性详判试验资料属弱～中等膨胀土。
4、全风化泥岩
该层呈土状，原岩结构已破坏，偶夹少量碎石、角砾，层厚0.7～7.5m。
5、强风化泥岩
该层岩芯呈土状、碎块状、饼状，少量短柱状，层厚0.8～8.5m，顶板埋深7.7～15.0m，属膨胀岩。
6、中等风化泥岩
该层岩芯多呈短柱状，少量长柱状，岩石坚硬程度分类为极软岩～较软岩，属膨胀岩。
1.2.2 水文条件
本车站范围内地表水主要为大头河排洪渠的水。地下水位年变幅约为2～3m。抗浮水位埋深采用地面埋深以下3m。
2 膨胀土地层地铁车站快速施工技术
2.1施工总体方案
总体施工顺序是“先围（护）后主（体），从中间到两端，从下到上”，基坑开挖和主体结构“竖向分层，纵向分段”，先施工主体(车站)后施工附属(风道、人行通道)。
车站主体结构采用明挖法分区段组织进行实施，车站围护结构按基坑南、北分两期施工；主体土方、结构作业以河道盖板为界分为两个施工区。
车站主体结构按“纵向分段”进行施工每15至25米为一施工段。该车站主体结构划分为9个段施工。
由于本车站处于膨胀土地层中，地层具有中等到强膨胀性，其膨胀性对车站施工的影响主要发生在基坑开挖及车站主体结构施工完成前。因此，要求必须快速地进行基坑开挖和主体结构施工，故以下主要介绍基坑快速开挖和主体结构施工技术。
2.2 基坑快速开挖技术
基坑开挖施工以保证施工和周围环境安全及节点工期为原则，严格按照时空效应理论，掌握好“分层、分段、分块、对称、限时”五个要点，并遵循“竖向分层、水平分区分段、开挖支撑、先撑后挖、严禁超挖、基坑底垫层要求到设计标高后及时浇注”的原则，确保工程安全质量前提下快速施工，先中间后两侧，确保两侧预留土体护壁，减少围护桩的悬臂时间和悬臂长度。每步开挖所暴露的部分桩体宽度宜控制在3～6米。
2.2.1 土方快速开挖技术
考虑土方开挖过程钢支撑影响机械挖土，基坑开挖采用中风化泥岩以上“拉中槽”开挖法，均采用台阶法挖机接力翻土方式开挖，开挖过程中加强施工监测，以监测指导施工，做到信息化施工。
随基坑开挖及时将围护桩间局部渗漏水用湿固性环氧树脂或水溶性自粘性、双快水泥等封堵或导管引排。
2.2.2 桩间网喷技术
桩间围护采用网喷钢筋混凝土，网喷砼施工竖向分层，每层高度约2m，纵向按土方开挖进度，前面开挖后面施作，相互不干扰，但相互衔接，暴露一段施作一段，避免桩间坑壁长时间暴露。
2.2.3 钢支撑安装技术
1、土方开挖时需分段分层，严格控制安装横撑所需的基坑开挖深度；当土方开挖到设计位置后，应及时安设钢支撑，控制在16小时内完成。
2、钢腰梁安装后，钢腰梁背面与桩面之间的空隙浇注混凝土回填密实，确保钢腰梁与各桩面密贴。
3、千斤顶预加轴力分两次施加到位，第一次施加至设计预加轴力值的50%～70%，第二次施加至设计预加轴力值的105%～110%。
4、预加轴力完成后，应将伸缩腿与支撑头后座之间的空隙采用钢板楔块垫塞紧密，锁定钢支撑预加轴力后再拆除千斤顶。5、施工中加强桩体位移、变形及支撑轴力监控量测，通过信息反馈指导支撑体系施工。
2.3 车站主体结构施工技术
2.3.1总体施工顺序
基层处理→混凝土垫层→底板防水以及保护层施工→底板施工→负三层侧墙防水施工→框架柱→地下结构侧墙、中板施工→顶板防水以及保护层施工→覆土回填。
2.3.2混凝土垫层施工
结构底板下需做200mm厚C20混凝土垫层，其施工如下：
1、垫层施工根据土方开挖及主体结构施工分段方案分段施工，基坑开挖至基底并验收完毕后，及时施工垫层封底。
2、垫层混凝土由商品混凝土供应商直接运送到工地泵送浇筑。
2.3.3钢筋工程
底板、底梁钢筋绑扎→中板和顶板，中梁和顶梁，站台板和轨顶风道底板钢筋绑扎→中柱钢筋绑扎→侧墙，站台板侧墙和轨顶风道侧墙钢筋绑扎
2.3.4模板工程
车站顶（中）板模板支架搭设高度为4.95～8.7m，立杆间距750mm×750mm×750mm（横×纵×步）。面板采用15mm竹胶板，直接钉在次龙骨上；次龙骨纵向布置，采用100mm×100mm方木，间距300mm；主龙骨横向布置，采用φ48×3.5mm双钢管，放置于顶托内，间距与满堂支架横向间距相匹配。在中板及顶板模板施工过程中，对板中部模板进行抬高2～3cm作为板的沉降预留量。
侧墙采用60×150cm钢模板，侧墙厚度为0.8m和0.9m，高度为4.95～8.7m，侧墙模板采用P6015组合钢模板，模板支架采用M12螺栓进行连接；模板内楞采用I16工字钢，竖向布置，间距750mm；外楞采用100mm×100mm方木，水平布置，间距750mm。
中柱模板采用18mm厚竹胶板，支撑加固采用扣件式脚手架+φ14mm对拉螺栓加固，楞木采用100×50方木@200mm。
2.3.5混凝土工程施工
1、混凝土浇筑前准备工作
混凝土浇筑前，应对模板、支架、钢筋和预埋件进行检查，符合要求后方能浇筑。
2、混凝土的浇筑高度
混凝土自高处倾落的自由倾浇高度，即从料斗、溜槽、串筒等卸料口倾落入模板的高度，不应超过2m。
3、混凝土浇筑的间歇时间
混凝土浇筑应连续进行，如确因特殊原因导致两层混凝土间的间歇灌筑时间超过规定时间，其间歇层则应按施工缝处理。
3 结语
本文以成都地铁4号线二期工程万年场站为例，简要阐述了膨胀土地层地铁车站快速施工技术，包括土方快速开挖技术、桩间网喷技术、钢支撑安装技术、车站主体结构施工技术。由于本车站处于膨胀土地层中，地层具有中等到强膨胀性，其膨胀性对车站施工的影响主要发生在基坑开挖及车站主体结构施工完成前，故必须快速地进行基坑开挖和主体结构施工。
基坑开挖过程中桩间混凝土喷射支护都是在土方完成后的1天内完成，非常及时，确保基坑完全封闭而不漏水，使得地层的膨胀性不因失水后再次遇水而膨胀，地层膨胀性对车站基坑稳定性的影响小。
参考文献：
[1]李围,何川.地铁车站施工方法综述[J].西部探矿工程,2004,16(7)
[2]梁继胜.浅谈地铁车站施工关键技术[J].建筑工程技术与设计,2014,(1)
[3]高江.城市地铁车站施工方法选择研究[J].工程建设与设计,2009,(9)
[4]汪校强.合肥膨胀土地铁车站深基坑施工方法[J].安徽建筑,2015,22(2)
作者简介：李法永 男 （1982-07） 本科 工程师 主要从事项目管理工作。
论文作者:李法永
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/18
标签：基坑论文; 车站论文; 混凝土论文; 结构论文; 主体论文; 土方论文; 地铁论文; 《基层建设》2017年4期论文;