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摘要：现阶段，随着城市化进程的加快，城市交通压力越来越大，地铁在城市发展中为缓解交通压力发挥了巨大作用。随着地铁在众多城市中广泛兴建，明挖法施工作为一种常用的地铁施工技术，其施工质量也受到广泛关注。
关键词：地铁工程；明挖车站；施工技术
引言
随着城市建设的不断发展，地铁交通已成为城市交通建设中非常重要的组成部分，其不仅载客数量大、运行速度快，而且对环境造成的污染较小。地铁车站作为城市地铁的基础建设内容，具有建设规模大、施工结构复杂等特征。在施工过程中车站明挖施工技术是一种常用的施工技术。
1明挖车站概述
明挖法施工是从地面向下分层、分段依次开挖，直至达到结构要求的尺寸和高程，然后在基坑中进行主体结构施工和防水作业，最后回填恢复地面的一种施工方法。采用明挖法施工需要注意的问题比较多，如对土方开挖、地下水位及防水工程的控制等。明挖施工技术的优势也比较多，主要有：施工速度快、工期短，能够短时间内完成施工任务；对施工质量能够有效控制，降低施工成本等。尽管该施工技术有诸多优势，但也存在着不足之处，如要求施工场地足够大，而城市地铁工程多数位于市区内，往往没有足够的场地支撑该技术的应用。现阶段，地铁车站明挖法施工研究中，对施工方法的研究较多，如放坡开挖、围护结构加内支撑法等。如果实际施工采用明挖法施工，那么对施工现场条件、车站主体结构等要充分了解，然后对施工方案合理制定，确保施工顺利开展。
2明挖施工技术的优点
修建地铁工程的施工技术有明挖法和暗挖法两种形式。与暗挖法相比，明挖施工技术拥有更多的优点，可以有效保证地铁工程质量，节约造价成本，缩短工期，提供优质的服务，配备了休息场所、地下商场、娱乐场所和换乘站等综合设施。而且，明挖施工技术方法比暗挖法简单，因此，明挖施工技术是修建地铁工程的首选方法。
3地铁明挖车站施工技术要点研究
3.1放坡开挖法
放坡开挖法基本用于埋设在地表面以下20米以内的浅埋地铁，施工过程对周围环境的影响比较小，具有环保的作用。施工时应注意保持适当的坡度，如果坡度适宜，浅埋地铁的隧道土体就比较稳定，有效维护了市政地铁工程的安全质量。
3.2围护结构加支撑法
围护结构加支撑法主要用于埋设在地表面以下超过30米的深埋地铁，这种技术方法可以有效抵御侧压，开挖过程中都会采用围护结构，一般先用地下连续墙来做围护，然后采取有效措施来予以支撑从而加强围护结构。支撑方式主要包括水平支撑和斜支撑，有时也会使用锚杆来加强围护结构。
3.4悬臂支护开挖法
悬臂支护开挖法是将基坑围护结构插人基坑底部以下，然后直接开挖基坑内的土体。悬臂支护开挖法的开挖结构基本处于悬臂状态，外侧压土压力平衡是依靠插人开挖面下的深度和本身刚度平衡的，当开挖高程达到设计的要求后，其主体结构施工才能进行。由于基坑内无支撑，因此，主体结构施工和基坑开挖就更加机械化。围护结构通常使用木桩、钢桩、灌注桩、挖孔桩、地下连续墙和钢筋混凝土预制桩等。
3.5基坑开挖技术
根据时空效应原理可将基坑分为若干单元开挖，比如，可纵向分段，竖向分层、对称、平衡、限时开挖等。在基坑开挖作业过程中，由上至下分块进行时要注意放坡坡度为 1∶1.5，开挖到坑底标高时，要求每层坡度为 1∶2.5.同时，每层土设 1 个台阶，长度为 3 m，从而确保基坑开挖纵向综合坡度不超过 1∶3.根据开挖作业进度，及时准备相关的支撑材料和垫块。将钢管按设计要求装配好，待完成工作面开挖作业后将钢管安装在基坑内。
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3.6防降水施工要点
3.6.1防水设计标准及原则
防水施工要以车站主体结构施工顺序为依据，按照底板、侧墙及顶板的顺序施工。地下车站防水等级为一级，严禁漏水、渗水情况出现。在防水设计中遵循防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理的原则。
3.6.2结构自防水
结构自防水占据了地铁车站防水体系的主导地位，因此对于车站构建材料的要求相当高。原材料配合比如下。
1）材料优选碱含量小于0.6%的普通硅酸盐水泥，水泥比表面积不超过350m2/kg，杜绝劣质水泥、不同品牌和强度等级的水泥混合使用。
2）粗骨料不可使用砂岩碎石，优先选择级配合理（二级或多级级配最佳）、质地坚硬、粒形规则的纯净碎石，堆积密度应不低于1500kg/m3，紧密空隙率不超过40%。细骨料不可选用细砂或特细砂，优选Ⅱ区中砂。骨料的使用要严格避免其他影响性能的物质混入。
3）矿渣粉作掺合料时需选用矿渣粉和粉煤灰混合使用。混凝土掺合料总量低于胶凝材料总量的一半，同时矿渣粉参量低于掺合料总量的一半。
4）设计混凝土配合比时，混凝土水胶比最大不超过0.45。其中最小胶凝材料用量需大于320kg/m3，防水混凝土的水泥最低用量应大于260kg/m3。
5）钢筋混凝土中氯离子含量小于胶凝总量的0.10%，单位混凝土含碱量不超过3.0kg。
4地铁明挖法的施工工艺
在地铁车站的明挖法施工中有很多的施工步骤，在进行施工的时候，因为受力情况会出现很大的变化，因此，在进行施工的时候，对结构的施工也要进行严格的控制。在明挖法施工方法进行决定的时候，要对车站的结构以及基坑的深度进行了解，同时对施工地点的地质条件要进行掌握，这样在进行施工的时候才能避免出现更多的问题，影响施工的质量。
采用地下连续做围护结构，明挖地铁站的修建地铁车站的施工流程就应该是：地下连续墙围护结构施工→基坑底土体加固或内井点降水→上层土体的开挖以及上层钢支撑的设置→中间层土体的开挖→中间层钢支撑的设置→底层土体的开挖→底板混凝土结构的浇筑→中间层支撑的拆除→车站混凝土结构的浇筑→顶层支撑的拆除→车站顶板混凝土结构的浇筑→回填土体等。
4.1 钻机就位
在设计的孔位上安置需要使用的钻机，使钻杆头对准孔位中心。为了使钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置，钻机就位后，必须作水平校正，这是为了保证钻孔达到设计要求的垂直度。
4.2 钻孔
钻孔位置与设计要求的位置的偏差不能大于 50 毫米，采用地质钻机钻孔。
4.3 插管
地质钻机钻孔使用完毕后，然后将岩芯管拔出，并将二重喷射注浆管插入预定深度。在插管过程中，可以边插管边射水，一般水压力都不会超过 1MPa，这主要是为防止泥砂堵塞喷嘴。
4.4 喷射注浆
如果将喷射注浆管插入预定深度之后，那么喷射注浆将会由下至上进行。在桩底部边旋转边喷射 1 分钟之后，再进行边喷射、边提升、边旋转。喷射只有达到预定的喷浆量以及喷射压力之后才能逐渐提升注浆管。如果发现浆液喷射不足影响桩体直径时，应进行复喷；如果中间发生故障，为了防桩体中断，那么就需要停止旋转和提升，并且马上检查排除一切故障。喷射过程中，值班技术人员必须时刻注意检查注浆流量、浆液初凝时间、压力、旋转提升速度、风量等参数是否满足设计的要求，然后根据记录的数据绘制好作业过程曲线。
4.5 提升注浆管
为了防止注浆管扭断，深层喷射必须先喷浆然后旋转和提升；钻杆的提升和旋转必须连续不能中断，注浆管分段提升的搭接长度至少要 100 毫米以上。旋喷过程中，冒浆量应该控制在 10%到 20%之间。对需要提高强度或扩大加固范围的，可采取复喷措施，即先喷一遍清水，再喷两遍或一遍水泥浆。
4.6 冲洗
待水喷到桩高后，迅速将注浆管拔出，然后冲洗注浆管等机具设备，机内管内不得残存水泥浆，待冲洗干净后，为了把软管内、泥浆泵和注浆管的浆液全部排出，要把浆液换成水，在地面上喷射。
结语
在地铁明挖车站施工需严格按照施工规范流程进行，最大限度地降低明挖施工对城市造成的干扰。本工程施工后取得了良好的施工效果，开挖质量和基坑防水均达到了施工要求，为类似工程施工积累了参考经验。
参考文献
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[2]柴江明．地铁明挖车站施工技术要点分析［J］．科技与创新，2015，17（16）：139．
[3]李春雷.关于地铁明挖车站的防降水施工[J].工程技术，2012（5）：67-69.
论文作者:王思云
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第12期
论文发表时间:2017/9/29
标签：地铁论文; 基坑论文; 车站论文; 结构论文; 施工技术论文; 注浆论文; 钻孔论文; 《建筑学研究前沿》2017年第12期论文;