Ｉ Ｔ程建设与设计 ｌ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ＆ＤｅｓｉｇｎＦｏｒＰｒｏｊｅｃｔ 地铁明挖车站施工技术要点研究 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ Ｏｐｅｎ Ｃｕｔ Ｓｔａｔｉｏｎ 张元林 （中铁航空港集团辽宁工程有限公司，辽宁沈阳１ １０１３５） ＺＨＡＮＧＹｕａｎ．１ｉｎ （ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙＡｉｒｐｏｒｔＧｒｏｕｐＬｉａｏｎｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０１３５，Ｃｈｉｎａ） 【摘要】城市地铁工程的建设可以有效降低城市交通压力，提升公路交通的运输能力。在地铁工程建设施工中，明挖法 是一种常用的施工方法，论文对地铁明挖施工的特点进行了介绍，并对明挖车站的防水设计以及施工技术要点进行了探 讨。 【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｕｒｂａｎ ｓｕｂｗａｙｐｒｏｊｅｃｔｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｄｕｃｅｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｕｒｂａｎｔｒａｆｉｃ，ｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆｈｉｇｈｗａｙ ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ．Ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｂｗａｙ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｏｐｅｎ ｃｕｔ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ａ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｏｎＭｅｔｒｏｏｐｅｎｃｕｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｔｈｅｎｔｈｅｏｐｅｎｃｕｔｓｔａｔｉｏｎｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｄｅｓｉｇｎ ｎｄｃｏｎｓｔａｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． 【关键词】地铁；明挖车站；施工技术 【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｍｅｔｒｏ；ｏｐｅｎｃｕｔｓｔａｔｉｏｎ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 【中图分类号］Ｕ２３１．４ 【文献标志码】Ａ 【文章编号】１００７．９４６７（２０１７）０２．０１４０．０３ ［ＤＯＩ］１０．１３６１６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｅｊｓｙｓｊ．２０１７．０２．０４１ １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 ３工程施工要点 ３．１围护结构施工 本工程围护结构的支撑围图主要选用了型钢架构，横向 选择了地下连续墙架构，全程长１４１４．２８ｍ，墙体厚度８００ｍｍ， 槽段标幅宽６ｍ，总数达２３８幅；竖向设立了３道支撑墙体，确 程中车站明挖施工技术是一种常用的施工技术。本文以实际 工程为例，对地铁明挖车站施工技术的应用进行了探讨。 保基坑的安全稳定性，换乘节点处加深设置了四道钢支撑架 构［１】。本站基坑跨度工程技术人员在施工过程中设置了临时Ｈ ２工程概况 某地铁换乘站总建设面积为４３ ０２１ｍ２，为地下２层多跨 型钢梁支撑架构，该架构钢中立柱横向固定了Ｉ５０ｃ的热轧。围 护结构主要选用回转钻机成孔，钢筋笼采用汽车吊悬安装，使 用水下灌注混凝土形成桩，进出口敞口段围护选用旋喷桩，整 双刀式站台车站，除了换乘节点段使用多跨现浇钢筋混凝土 矩形框架结构进行施工以外，车站其他地方使用双层三跨、双 个过程选用汽车吊装钢管内支撑架构，挖掘机选用后退式的 开挖方式，整个主体架构选用碗扣式脚手架＋木模板立模，借 助泵送商品混凝土进行浇灌。本站以钢便桥为界，分４个单位 展开施工，围护结构施工由北侧向南侧进行。施工过程中需认 真处理施工过程中出现的管线改迁、支吊和保护等方面问题。 层四跨以及双层双跨的现浇钢筋混凝土框架结构，主要包括 了４个出入口、１组地面冷却塔、ｌ０组风亭，均使用明挖法进 行施工。 【作者简介】张元林（１９８３ ），男，辽宁清原人，满族，工程师，从事 项目施工管理与研究。 该车站悬吊保护的管线主要有３根电力、１根燃气、３根通信 及９根给排水管线等。 】４０ ３．２基坑施工 结合时空效应原理，基坑开挖工作可以分段同步进行，整 个开挖过程中要严格控制上下分块，放坡坡度比１：１．５。当施 工到坑底标高时，注意控制每层坡度１：２．５及每层预设长３ｍ 的台阶，结合施工进度预先备好相关支撑材料和垫块，以控制 基坑纵向综合坡度在１：３内。按照设计需求将基坑所需钢管 装配完毕，便于基坑开挖完成后及时填置。 ３．３旋喷桩施工 １）待钻机就位并确保钻杆头和孔位中心一致时，将其安 置于设定的孔位上。同时，为保障钻孔符合垂直度要求需开展 水平校正工作。 ２）采用地质钻机进行钻孔，严格控制钻孔实际位置与设 计位置误差在５０ｍｍ内。 ３）当地质钻机钻孔完毕后，岩芯管需分段、竖直取出，并 放入二重喷射注浆管。放管和射水需同时进行，严格控制水压 在１ＭＰａ内，避免水压太大射塌孔壁。 ４）完成喷射注浆管插入后，按照由上到下的顺序进行喷 射注浆。通常桩底部喷射会持续６０ｓ，之后边喷射边旋转上升 高度，当喷浆量和喷射压力到一定量时，注浆管才会上升。浆 液喷射量直接影响桩体直径，若不达标时需进行二次喷射；喷 浆过程中的问题一经发现需即刻停止喷浆、排查故障并解决 问题；整个喷浆过程中，工作人员需定时查看浆流量、旋转提 升速度、压力、浆液初凝时间、风量等指标参数，确保达标口。之 后，还需将采集到的数据进行处理，并绘制相关作业曲线。 ５）为避免深层注浆管扭断，在进行深层喷浆施工时，需先 喷浆之后旋转并提升钻杆高度。注意，钻杆的旋转和高度提升 需同步连续进行，不可中断；注浆管分段提升搭接长度需大于 ｌＯＯｍｍ。此外，旋喷作业过程中冒浆量应控制在１Ｏ％～２０％之 间，若强度需要增加或加固面积需要增大时可通过重复喷射 浆液完成，即喷射一次清水后喷射ｌ～２次水泥浆。 ６）当喷射高度达桩高时，需即刻撤离注浆管，并清洗 注浆管等设备，保障这些设备无水泥浆残留。将软管、注 浆管和泥浆泵一同注满清水，在地面上进行喷射，确保 管内无浆液。 ４结构防水 ４．１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 工程施工技术ｌ ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｌ 对于车站构建材料的要求相当高。从车站顶板、侧墙到底板等 与水或土壤贴近的结构构件都选用了强度超过Ｃ３５、抗渗等 级达Ｐ８且符合车站周围环境及强度需求的防水抗裂混凝土 材料。其中结构构件的迎水面钢筋保护层厚度需大于５０ｍｍ， 裂缝宽度需小于０．２ｍｍ。原材料配合ｂＬＯｔ１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３５０ ｍＶｋｇ，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１ ５００ｋｇ／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／ｍ ，防水混凝土的水泥 最低用量应大于２６０ ｋｇ／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．Ｏｋｇ。 ４．２特殊位置防水 ４．２．１施工缝防水 １）车站所有与附属结构接口部位的施工缝防水都选用了 双道遇水膨胀聚氨酯止水胶方式，同时在施工过程中预设全 断面注浆管，以此来加强施工缝的防水。 ２）车站所有纵向施工缝防水均采用附加防水胶和防水 涂料方式，即在原复合设计要求的结构断面处理上预设了全 断面注浆管和规格为２０ｍｉｎｘ ｌＯｍｍ的遇水膨胀止水胶，并附 加了总量为１．５ ｋｇ／ｍ２的水泥基渗透结晶型防水材料［３Ｊ。 ３）车站所有环向施工缝防水采用了附加平板式钢边橡胶 和全断面注浆管，同时在结构断面附加总量为１．５ ｋｇ／ｍ 的水 泥基渗透结晶型防水材料来加强防水。 ４）车站所有中板施工缝防水选用了增加断面规格为 ２０ｍｍｘ １０ｍｍ的遇水膨胀止水条方式进行防水，设计过程中 需预设可以和止水条紧密贴合的凹槽，同时选用水泥钉进行 安装固定。具体防水架构如图１所示。 １４１ Ｉ工程建设与设计 ＩＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ＆Ｄｅｓ”斯 “ ２）顶板变形缝的防水主要采用宽３５０ｍｍ的中孔型钢边 橡胶止水带进行防水加固，因顶板变形缝部位无法放置外贴 式止水带，需在变形缝处放置一层规格为１．０ｍ￣１．５ｍｍ的双 面冷自粘丁基橡胶自粘防水卷材，然后在变形缝处涂刷大面 积的防水层，最后在上面粘贴２０ｍｉｎｘ １０ｍｍ的聚硫密封胶对 变形缝进行嵌缝密封处理。 图１车站施工缝防水架构 ４．２．２变形缝防水 ３）对于顶板和侧墙的变形缝在施工设计时应预设 ２５０ｍｍｘ３０ｍｍ的凹槽，凹槽内置厚１．０ｒａｍ的不锈钢板接水 盒，两侧选用聚硫密封胶进行嵌缝密封处理。 本车站工程的变形缝主要位于车站主体架构和附属结构 的连接处和附属结构的管道内。对于车站工程变形缝的防水 技术要点如下。 ５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 １）对于侧墙和底板变形缝的防水主要选用了宽为 ３５０ｍｍ的中孔型钢边橡胶止水带和中孔型外贴式橡胶止水带 两种材料，具体如图２所示。 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】 【１】邵莹．地铁明挖车站防水工程质量控制分析［Ｊ］．铁道建筑技术， ２０１２（５）：１０４—１０６． 【２】孙磊．地铁明挖车站施工中防水降水施工技术的管理要点［Ｊ】．隧道 交通，２０１０（４）：１ １－１２． 【３】李春雷．关于地铁明挖车站的防 Ｋ施工【Ｊ］．工程技术，２０１２（５）：６７－ 图２底板变形缝防水架构 ６９． 【收稿日期］２０１６．０８．０９ （上接第１３９页） １３Ｇ３１１—１中的建筑结构体系加固中增增设剪力墙加固法章 节。 根据《混凝土结构加固设计规范》（ＧＢ ５ｏ３６７—２叭３）嘲 ９．２．１１和１０．２．１０，当采用黏结钢板和黏贴碳纤维加固法时，结 构构件加固后的正截面受弯承载力的提高幅度，不应超过 ４结语 通过改变结构体系方法对原有结构进行加固改造设计， ４０％，并应验算其受剪承载力，避免受弯承载力调高后而导致 其加固改造后的计算指标均满足国家现行规范要求，取得良 构件受剪破坏先于受弯破坏。对承载力提高要求不大的梁采 好的效果。对既有建筑进行加固改造设计时，应综合考虑既有 用黏结钢板加固法，其余梁采用加大截面加固法，同时考虑建 建筑实际情况、加固改造目标、成本优化、加固改造后对建筑 筑使用空间的要求，中梁可以采用加大梁宽和梁高的加固方 功能的影响以及施工难易度等因素，综合考虑分析对比，选择 法，边梁采用加大梁宽的加固方法。承载力提高要求不大的楼 合理的加固方案和加固方法。 板采用粘贴碳纤维加固法，承载力提高要求很大的楼板采用 【参考文献】 增设次梁提高楼板承载力的方法进行加固。 ２）根据《混凝土结构加固构造｝（１３Ｇ３１ ｌ一１）嗍，本工程新 【１】ＧＢ ５００２３－２００９建筑抗震鉴定标准［ｓ】． 【２］ＪＧＪ１１６＿．２００９建筑抗震加固技术规程［ｓ】． 【３】ＧＢ ５０３６７－２０１３混凝土结构加固设计规范【ｓ］． 【４］１３０３１１一ｌ混凝土结构加固构造［ｓ］． 增剪力墙与原框架柱连接采用植筋连接、焊接连接，做法详见 １３Ｇ３１ｌ一１的建筑结构体系加固中增设剪力墙加固法章节，新 增剪力墙基础与原基础连接采用植筋连接，做法详见 １４２ 【收稿日期］２０１６．０９．０２