孫英奎

（中鐵十九局集團第五工程有限公司，遼寧大連 116100）

1 工程概況

項目為青島地鐵1 號線土建2 標05 工區(qū)北嶺站基坑開挖工程，車站位于人民路與瑞昌路交叉口北側，沿人民路南北向布置，車站主體沿人民路暗挖施工。為地鐵1 號線與5 號線（遠期）的換乘站，雙層島式站臺，北嶺站車站主體采用大拱腳拱蓋法施工。

本站為外掛設備用房明挖四層，主體暗挖兩層，起訖里程K41+801.624～K41+964.375，總長162.75 m，共設4 個出入口，1部無障礙電梯，3 組風亭（其中1 組為預留5 號線車站風亭），2個安全出口（兼做消防專用出入口）。車站標準段寬23.58 m。

車站范圍內(nèi)沿人民路方向現(xiàn)狀存在貫通的人防硐室，人防硐室沿車站行車段主體南北向分布，防空洞凈空2.3 m，寬約2.0 m，于車站北側拐向西，再拐向北，對車站外掛段基坑、B 號出入口影響較大。

車站行車段主體結構采用圓拱曲墻復合式襯砌斷面，開挖高度18.8 m，開挖寬度26.4 m，拱部覆土17.2～24.5 m。設備外掛段主體結構為地下四層（局部五層）明挖結構，采用明挖順作法施工，基坑開挖深度29 m（局部35 m），基坑形狀為梯形，采用吊腳樁支護結構，上層巖坡采用樁錨支護，下層巖坡采用直立開挖巖石錨噴支護。

2 明挖法基坑土方施工方案

2.1 明挖法施工技術

地鐵車站工程建設中，明挖法是極為典型的方法，需要得到寬闊施工場地的支持，具有效率高、成本低等特點，在場地足夠寬闊時能夠安排大型機械作業(yè)[1]。開挖時主要采用挖掘機進行，人工予以配合。需在作業(yè)區(qū)內(nèi)配備1.6 m3的挖掘機3 臺，1.2 m3的挖掘機1 臺，10T+5T 龍門吊2 臺。采用分臺階方式進行基坑開挖作業(yè)，并為各個臺階適配一臺挖掘機負責向上倒運土方，最上方臺階可采用大型反鏟挖掘機，連同挖土帶一起裝運。此外，為了保證降水井的運行效果，首先從材料方面把關，施工期間應對管材進行質量檢測，保證其強度、滲透性符合規(guī)范要求。本項目采用60 目優(yōu)質濾網(wǎng)，濾網(wǎng)需經(jīng)過相關部門檢測合格后方可進場。濾料需經(jīng)過篩分實驗，確保其級配、含泥量符合項目標準后方可投入使用。

明挖法施工中的基礎工作為設置基坑圍護樁，再完成基坑開挖作業(yè)，特殊情況下可增設加固措施以免出現(xiàn)基坑變形現(xiàn)象，再由底部開始逐步向上設置框架結構。

（1）放坡開挖技術。在施工現(xiàn)場較為開闊的環(huán)境中具有適用性。

（2）連續(xù)墻支護技術。施工中以液壓抓斗成槽最為關鍵，部分情況下也可選擇切削輪式設備，在其支持下完成槽作業(yè)。所設置的連續(xù)墻總體質量較好，在有效承受荷載的同時還具備隔水效果，此技術在松散地層中可行性較高[2]。

（3）混凝土灌注樁支護技術。挖孔作為此步驟關鍵環(huán)節(jié)，可采用人工挖孔方式或著機械鉆孔；關于支護作業(yè)，較為典型的是雙排樁與混凝土連梁相結合的方式。

（4）土釘墻支護技術，基于機械鉆孔的方式在施工現(xiàn)場鉆適量孔，隨后向其中置入鋼筋并注漿，從而形成完整的支護體系。

（5）錨桿支護技術，鉆進成孔后向其中置入鋼筋（部分情況下也可放入鋼索）后再對該處注漿，檢驗該處強度情況，滿足要求后與樁墻進行拉錨，此方法在高邊坡施工環(huán)境中應用效果較好。

2.2 土方開挖方法

按分層的方式完成開挖作業(yè)，為給下層開挖創(chuàng)造便捷條件，于中間拉槽，并優(yōu)先完成小里程處的開挖，逐步向大里程推進，根據(jù)基坑的布置情況，采取四層開挖方式，各層開挖方式大體相同，分別到達下道支撐中心線以下1 m 處。施工設備方面，以挖掘機為主，安排適量員工輔助施工。開挖作業(yè)時加強處理措施，每開挖2 m 后，均要暫停施工并于該處的樁間掛網(wǎng)噴砼，以達到封閉的效果，達到設計位置后，在該處完成鋼管支撐的安裝作業(yè)?；油练截Q向開挖過程分為四步，各自都遵循分臺階開挖的原則，現(xiàn)場選擇機械作業(yè)的方式，形成的臺階寬度為6～7 m，坡度1∶1，具體情況見圖1。

圖1 土方開挖示意

2.3 地鐵車站基坑結構

（1）車站基于明挖法展開施工作業(yè)時，應加強對現(xiàn)場管線的處理，可行方式為改移或設置為懸吊狀態(tài)。若基坑周邊分布有建筑物，則以安全規(guī)范為準則，采取合適的防護措施，以免因基坑開挖而對周邊造成擾動性影響。

（2）圍護結構的設置是實現(xiàn)安全施工的重要前提，根據(jù)本車站的結構特點以及所在區(qū)域的地質情況確定，如地下連續(xù)墻是較為典型的形式，或選擇土釘墻等。

（3）若選擇連續(xù)墻，支錨結構設置時選擇內(nèi)支撐方式，可選擇鋼管輔助操作，錨索材料最為典型的是鋼絞線。

（4）做好圍護結構計算工作。當工程中使用連續(xù)墻或灌注樁，進行計算分析時將此類結構模擬為豎向彈性地基梁。為確保分析結果的準確性，可選擇有限元分析法，計算中應兼顧各種工況，分別求出在基坑開挖、加撐等施工環(huán)節(jié)所對應的結構內(nèi)力、地面沉降等方面的實際情況，并做好基坑抗滑移、抗傾覆等方面的檢驗工作。

3 明挖車站基坑土方開挖施工技術

3.1 基坑土方開挖

（1）開挖期間應嚴格遵循“隨挖隨撐”的施工原則，土方開挖縱向長度每段應≤6 m，挖出工作面后立即安裝鋼支撐，并施加軸力。

（2）在開挖每層每小段的過程中，當開挖出一道支撐位置時，即按設計要求在地下墻兩側墻面上放出該道支撐兩端與地下墻的接觸點，確保支撐與墻面處于垂直狀態(tài)且位置準確。接觸點應先進行表面整平處理，隨后進行標記，并測量兩個相對應接觸點的職稱長度，為后續(xù)施工提供依據(jù)。

（3）復加支撐預應力：鋼支撐必須有復加預應力裝置，當?shù)?、4、5 道支撐加設后均應對以上各道支撐按設計復加預應力。

（4）當開挖至坑底設計標高后，根據(jù)誘導縫或施工縫的設置位置，對混凝土墊層的跟進施工，遵循“分段分塊”的施工原則。為了避免基底土體結構破壞，應事先預留300 mm 厚土層，由人工清除，若存在超挖現(xiàn)象，采用礫石砂回填，禁止直接填土。

3.2 基坑支撐施工

（1）直撐安裝。在地面進行預拼接并檢查其平直度，出現(xiàn)損壞或變形的直撐不得投入工程應用。其兩端中心連線的偏差度控制在20 mm 以內(nèi)，經(jīng)檢查合格的直撐按部位進行編號以免錯用，支撐采用整體一次性吊裝到位。

（2）斜撐安裝。端頭井、臨時封堵墻等拐角處設計采用斜撐。因斜撐與圍護結構有一定的夾角，不易直接安裝支撐并施加預應力，斜撐安裝前先將斜撐支座與預埋在地下連續(xù)墻的鋼板進行焊接，將斜撐支座連成整體，然后進行支撐安裝作業(yè)。斜撐牛腿應與支撐相密貼、垂直，其安裝方法與直撐相同。

（3）預應力施加。預應力施加前，必須對油泵及千斤頂進行標定，使用中要經(jīng)常校驗使之運行正常，確保預應力值準確，每根支撐施加的預應力要記錄備查。對施加預應力的油泵裝置要經(jīng)常檢查，保證其運行正常、所量預應力值準確。

3.3 降水效果控制措施

（1）材料質量控制。降水井的穩(wěn)定運行對基坑內(nèi)降水效果有重要影響，此方面的工作應從材料質量入手，根據(jù)施工要求選擇合適的材料，應兼具強度和滲透性兩方面要求[3]，如管材等均要出具此方面的實驗報告。關于濾網(wǎng)的選擇，較適宜的是60 目優(yōu)質濾網(wǎng)，經(jīng)全面檢驗質量合格即可進入現(xiàn)場；所有濾料都要得到有效的篩分處理，以免出現(xiàn)含泥量不達標的情況。施工全程都要加強對出水含砂量的觀測，以免出現(xiàn)涌砂等不良現(xiàn)象。

（2）加強降水效果監(jiān)測。為給正式降水施工創(chuàng)造良好條件，需在前期測量井內(nèi)的水位，正式進入降水環(huán)節(jié)時，應以10 min為間隔依次測量現(xiàn)場情況，明確水位與水量，二者趨于穩(wěn)定時可將觀測時間延長至2～3 h，后續(xù)若與設計水位大體持平，則采取每天測量一次的方式。部分情況下水位雖然處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)但并未滿足水位下降值要求，此時需在原基礎上加大水泵出水量。若基坑開挖時發(fā)生坑底滲水現(xiàn)象，需暫停施工，查明原因后采取處理措施，將該問題徹底解決。

4 結束語

地鐵車站施工中主要采取的是明挖法，其特點是施工效率高、可實現(xiàn)機械化作業(yè)。結合工程實例展開分析，以現(xiàn)場實際情況為基本依據(jù)，提出相適應的開挖支護方案，并采取相關輔助措施，所得施工結果與預期相符，且施工全程均未發(fā)生安全事故，該技術具有較好的應用效果。