地铁工程明挖段施工的主要技术应用与分析

摘 要：随着城市的发展，地铁的建设为人们的出行带来了极大的方便。目前在地铁的建设中使用的方法包括明挖法与暗挖法，但是明挖法的应用场景更多，使用该方法建设进度较快。文章通过介绍明挖法的基本原理，分析地铁在明挖法施工过程中关键技术，最后对于施工过程中的重难点进行探讨。根据此工程总结出了一些施工方面的技巧，对明挖法的施工具有一定的参考参考价值。

关键词：地铁工程;明挖施工;主要技术

一、 引言

目前，城市的交通拥堵是一个迫切需要解决的问题，而地铁作为城市中最繁忙的交通方式，在为人们的出行提供保障的同时，也很好地降低了路面交通的拥堵。明挖法主要是通过在路面直接破土的方法，等到隧道完成以后才进行回填，目前我国在这方面技术比较成熟，可以保证工程的安全性与完善性，因此明挖法一般是此类建设工程的首要选择。

二、  工程概况

南京地铁四号线一期工程施工D4-TA15标出入段线明挖段施工，项目位于栖霞区江南水泥厂专用线轨道和高压线（塔）、熊猫电子厂区、仙林大道处，出入段线向南出仙林东站后沿江南水泥厂铁路专用线向东转向，后经苗圃及熊猫电子公司前绿化带下穿仙林大道，出地面后与青龙车辆段对接，其范围为仙林东站至青龙车辆段出入段线区间。工程范围主要包括明挖段，U型槽、盾构始发井、盾构接收井、土方开挖以及运输，施工围护结构及附属工程，合同工程造价约：1138万元。

三、  明挖法的概念与技术流程

明挖法是在施工的过程中，直接根据设计图从地面上进行挖掘，然后在基坑中再进行主体结构的施工，等到主体结构施工完成以后，再对基坑进行回填，所以明挖法相对于其他方法在施工的过程中比较简单。明挖法在具体的施工的过程中可分为两种技术，即放坡开挖和支护开挖。放坡开挖一般不需要支护的，是直接进行开挖，但缺点是比较占用地方，所以一般需要在施工场地满足的条件下进行施工。在城市中还是更偏向于采用支护开挖，此方法占地面积较小，但需要采取相关措施对侧壁进行固定，防止施工的工程中发生垮塌事件，保证工程的安全。

在施工之前，需要由专门负责人对施工现场进行测量工作，明确具体的开挖位置以及施工尺寸。而开挖完成以后，要对地基进行相应的检验，保证不会出现塌陷现象，然后才能进行主体结构施工。接着就是各类电气设备的安装，最后进行相应的回填工作。对于每一个工序，都要经过验收人员的检验，检验通过后才能进行下一步。

四、  地铁工程明挖法施工主要技术

（一）U型槽结构设计与施工

在该工程的施工过程中，对于U型槽的设计是非常重要的，包括U型槽的底板厚度、侧墙厚度，对于这些参数都要根据工程现场施工的實际情况来确定的。一般先对U型槽之内的地基进行施工，在此过程中，采用钢板进行内支撑。在挖掘至一定深度时，再对地基以及侧壁进行混凝土浇筑，直到U型槽结构完成为止。而对于施工线路较长的线路，U型槽不可能是一个整体，因此在U型槽每一段之间要设置一定的收缩缝，避免由于环境温度的变化而发生热胀冷缩。

（二）盾构机始发井的施工

盾构机在进行吊装时需要使用专业的机械来进行作业，因为它的体积与重量是很大的，但是需要注意的是，在大型机械的使用过程中很有可能造成地基的塌陷，需要提前对地基进行加固。盾构机开始工作时，需要对洞口的钢筋混凝土进行钻入，但需要防止因盾构机工作时产生的振动导致地表塌陷。在盾构机进入到泥土层时，由于地下泥土含水量较高，要提前进行加固处理，尽量避免泥土的流失与塌陷，也可防止发生垮塌问题影响盾构机的正常工作进程。

（三）围护桩施工

在地下工程进行之前，需要对周围进行围护处理，防止施工中的噪声影响到周围的居民。选择旋挖钻机进行施工，该机器对于地面的压力较小，不会造成地面的变形。同时能够进行旋转，非常适合地下空间的施工，可以有效地保证成孔的质量。对于目前的地铁施工一般都采用这种方法。和其他的围护桩施工器械相比，它的工作效率更高，同时能够对混凝土进行搅拌处理，减少混凝土的浪费。

（四）降水处理

在基坑开挖的过程中，为了减少意外事故的发生，保证工程的整体质量，要注意对于排水沟的应用，特别是对于基坑比较深的地方，更应该提前做好排水工程，因为如果对于地下水的处理不当，会对地下的各种设备造成损害，还有可能引起基坑的垮塌，所以对于基坑内水的处理是十分中重要的。同时在施工的进行中，都要安排专门人员对基坑进行检查，保证基坑内部没有地方漏水，如果发现要立即进行封堵，还要对周边环境进行监督，维护基坑内部的安全，降水处理的目的就是为了全面保证地铁基坑在建设的过程中不会出现垮塌事件。

（五）开挖技术

开挖的时候要注意一般是纵向分段施工，对所有的尺寸都整理好以后，由于纵向施工的难度比较大，所以一般采用多台挖掘机进行开挖，保证深基坑的安全与质量，还要预留一定的施工距离，为后期泥土处理提供足够的空间。

（六）支撑施工

支撑施工分为两种支撑方式，一种是内支撑方式：采用钢板进行基坑内壁的支撑，对基坑壁实行分块的开挖，保证基坑在开挖过程中的安全;另一种是无内支撑方式：此方式采用锚固段钢绞线，在施工的过程中，通过钢索的预应力来对基坑壁进行保护，使得受力平衡，此方式适用于基坑不深的情况。

五、 项目重难点分析

在明挖段土方施工，在基坑深度小于6m区段采用开挖放坡采用明挖顺做法施工，U型槽区段基坑开挖深度8～13.2m采用围护桩和内支撑支护体系。施工场地四周设500×400mm排水沟，雨水及基坑抽水流入排水沟，经三级沉淀池沉淀后排入市政管道。现场设专人对排水系统进行维护，保证排水畅通。出入段线基坑开挖深度最大开挖深度约16m，最大开挖宽度约11.5m，土方施工采用挖掘机、长臂挖掘机分级传递开挖装车、自卸汽车运输的方式进行施工，开挖要严格按照“开槽支撑、先撑后挖、分层分段开挖、分段施作结构、严禁超挖、限时作业”六个要点。根据施工范围内的地质水文条件，基坑开挖前20天，开始进行疏干降水，便于基坑开挖。土方开挖过程中周边管线较多，主要地下埋设管线为国防光缆，对管线的保护要做好具体的施工保护方案，开挖期间正好赶上南京的梅雨季节，给土方施工造成了很大的困难，前期制约整个工期的关键工序就是土方的施工进度。施工中要保证各区施工时间上互不干扰，如期实现各个关键节点工期。

六、 结语

综上所述，在地铁施工过程中，明挖法在施工中有较大的优势，可以有效较少施工时间，同时，文章中分析了明挖法在具体施工技术方案以及对于城市地铁建设方法的探讨，可以有效增加城市在地铁建设过程中的成功率，为地铁建设工程提供一个新思路。

参考文献：

[1]王宝军.U型槽结构及抗浮桩受力分析[J].城市建设理论研究（电子版），2018（35）：207-208.

[2]杨剑方.地铁施工方法技术的应用与展望[J].科技创新导报，2018，15（23）：7，9.

作者简介：刘建国，南京天顺建设工程有限公司。