地铁车站深基坑开挖施工技术分析

摘要：基坑开挖是地铁车站工程的一项重要内容，以南京市五塘广场站工程案例为研究背景，结合该工程的实际情况，从施工过程中的技术难点及重点入手，详细分析地铁车站深基坑开挖施工技术的应用，并提出相应的技术保障措施，旨在有效保障工程施工质量，以期为相关人士提供一定参考。

关键词：地铁车站;深基坑开挖;重难点

中图分类号：TU9文献标志码：A

文章编号：2095-5383（2019）04-0036-05

Analysis on the Excavation Technology for Deep Foundation Pit of Metro Station

MA Zan

（China Railway 18 Bureau Group Fourth Engineering Co.， Ltd.， Tianjin 300000，China）

Abstract：Excavation of foundation pit  is an important part of metro station engineering. Wutang Square Station project in Nanjing was taken as the research background in this paper， combined with the actual situation of the project and started with the technical difficulties and key points in the construction process， the application of deep foundation pit excavation construction technology in Metro station was analyzed in detail， and corresponding technical safeguard measures was put forward， aiming at effectively ensuring the construction quality of the project. Above work will provide some reference for the relevant people.

Keywords：metro station; deep foundation pit excavation; key and difficult points

在地鐵基坑开挖工程中，如地下管线比较复杂、土层分布多样等一系列因素，都将给地下深基坑土方开挖施工带来直接影响。为了有效保障施工质量，需要根据当前地铁车站施工标准，明确地铁车站基坑施工技术重难点，结合实际情况，采取相应的施工工艺和技术，保证施工整体质量。基于此，文章以南京市五塘广场站为研究背景，对地铁车站深基坑开挖施工技术进行如下分析，以期对施工人员提供参考。

1 工程概况

五塘广场站位于南京市幕府西路和中央北路交叉口，沿幕府西路方向东西布置于道路南侧，与已建成地铁3号线换乘。幕府西路为东西向，现状道路宽约65 m;中央北路为南北向，现状道路宽约50 m。五塘广场站为地下二层岛式车站，为双柱三跨箱型框架结构，柱距8 m，有效站台长120 m，标准段宽度23.3 m，底板埋深16.3 m。车站共2个出入口（2号出入口除接7号线车站通道部分，其余已由五塘广场站3号线施工完成）、2个风亭、1个预留接口。预留接口位于车站南侧1号出入口附近，与家纺城一期地下室相接，2号风亭组位于路口东南象限，1号风亭与1号出入口合建，位于路口西南象限。车站设计起点里程为左线DK22+561.262，右线DK22+562.191;终点里程为左线DK22+788.486，右线DK22+820.986，有效站台中心里程为右线DK22+687.586，总长左线227.224 m，右线258.795 m。基坑开挖采用明挖顺作法施工[1]。五塘广场站平面位置图见图1。

2 地铁车站深基坑开挖重难点

2.1 管线迁改

五塘广场站施工影响范围内地下管线密布，灯杆众多;管线改移涉及雨水、污水、燃气、电信、上水、电力等专业，专项内容繁多，工作量大，地域敏感，所涉及的诸多专业及单位或部门，须协调部门众多，综合协调难度极大。管线处理工程量大，严重制约工期。因此，在开展施工工作之前，应该对周围管线分布情况有充分地调查，联合产权部门一同进行管线迁改，在保证施工工作如期进行的同时，不给周围群众生活工作带来影响。在进行管线迁改过程中，需要在地面上标记出管线走向，避免在施工中造成管线损坏[2]。

2.2 周围建筑保护

五塘广场站位于幕府西路与中央北路交叉路口，周围建筑较多。为了保证周围建筑整体安全，在进行工程施工之前，应该做好围护结构施工质量管理工作，确保基坑自身质量安全。在基坑挖设过程中，采用分层分段施工的方式，先撑后挖，禁止出现超挖现象。在建筑周围安置围栏，做好标识，在夜间设置警示灯。结合施工时机与情况，对建筑墙体、路面情况进行核查是否存在开裂等状况，如果存在异常现象，应该立即停止施工。

3 地铁车站深基坑开挖施工技术应用

3.1 基坑明挖

明挖基坑施工遵循“分段、分层、对称、平衡、快速开挖、快速支撑、快速施工”的原则。围护结构施作完成以后，首先开挖基坑至第一道砼支撑底面标高位置，然后进行第一道砼支撑处基底处理，达到要求后，按照设计要求进行第一道砼支撑施工。待达到强度要求后进行下层土方的开挖，为减小地下围护结构在基坑开挖过程中的位移。基坑土方开挖遵循“平面分区、竖向分层、从上至下”的施工原则，采取随挖随撑的方式，竖向从上至下分台阶进行，逐段分层开挖[2]。并在开挖后，及时按设计要求安装支撑。

3.2 基坑开挖施工的总体布置和流程

基坑总体采用横向分层、纵向分段、先撑后挖的原则，施工过程中严禁超挖。在表层土方开挖工作中，基坑开挖至冠梁底标高后，围护结构凿至新鲜砼面，清除残渣、浮土等并清除积水，模筑冠梁和第一道混凝土支撑。在第2～3层土方开挖施工中，混凝土强度达到设计要求后，向下开挖到各道支撑中心线下0.5 m后，依次安装钢围檩（砼腰梁）及第二、三、四道支撑。在基地开挖中，向下开挖至基坑底后，及时施作综合接地网及纵、横向排水盲沟，并及时浇筑混凝土垫层。

3.3 基坑土方开挖的施工技术

土方开挖工序见图2。

除表层土方（第一道混凝土支撑以上）土方以外，自上而下沿基坑竖向分为4个台阶，每层层底标高为相应的钢筋混凝土支撑底标高或钢支撑底标高下50 cm处。第一层土方开挖主要是通过挖掘机倒运配合自卸汽车出土，第二至四層土方开挖主要是通过支撑下挖掘机倒土和地面上的长臂挖机配合自卸卡车出土的方法进行开挖，端头井最后一层土可采用龙门吊配合自卸汽车出土。

基坑土方共分5步开挖至设计槽底标高，施工时，必须逐段开挖，不允许两段连续开挖或跳挖，随每层土方开挖紧续时间进行1∶1刷坡，并且倒运土方，每层每段混凝土支撑强度达到规范要求后方可进行下层土方开挖。

土方开挖过程中在基坑内采用钢管、扣件、脚手板、安全网等搭设临时马道。临时马道随着土方开挖向后或向下随时调整位置，最后待基坑底部垫层施工完成有牢固基础后，安装正式上下基坑楼梯[3]。马道仅供施工人员上下使用，不作为材料运送使用。

土方运输，因地铁工程处于市区不具备白天出土条件。土方开挖后，现将土方装入运输车，卸至场地内的临时堆土场，密目网覆盖。夜间由运输车运至外环线以外弃土场。

3.3.1 表层土方开挖

开挖深度为地面至第一道混凝土支撑梁底标高。表层土方开挖采用反铲式挖掘机，自端头井至车站中心挖土，配合自卸汽车出土，开挖至第一道混凝土支撑底部标高时，夯实地基铺设模板做为地模，然后进行第一道钢筋混凝土支撑施工，待强度满足要求后再开挖下一步土方。

3.3.2 第一层土方开挖

在第一层土方开挖、第一道钢筋混凝土支撑达到设计强度后进行。在坑内布置两台挖掘机分台阶进行第一道混凝土支撑下部的土方开挖，配合地面上的挖掘机挖土装车。由挖掘机配合自卸汽车倒运至堆土场，避免临时堆土在基坑边堆积时间过长。第一层土方开挖至第二道混凝土支撑梁底标高，距离地面8 m，施作第二道钢筋混凝土支撑，待强度满足要求后再开挖下一步土方，开挖示意图见图3。

3.3.3 第二层土方开挖

第二层土方开挖在坑内布置一台挖掘机进行第二道混凝土支撑下部的土方开挖，地面上布置一台长臂挖掘机，由下往上依次垂直倒土。挖至第三道混凝土支撑梁底标高，距离地面13 m，施做第三道钢筋混凝土支撑，待强度满足要求后再开挖下一步土方。开挖示意图见图4。

3.3.4 第三层土方开挖

第三层土方开挖在坑内布置一台挖掘机进行第三道混凝土支撑下部的土方开挖，地面上布置一台长臂挖掘机垂直倒土。开挖至地面下16.8 m，安装第四道钢支撑，在钢支撑预应力施加完成后，再进行下方土体的开挖。支撑底部、钢连系梁部分、临时格构柱以及降水井管位置，尽可能的采用小型挖掘机慢慢挖土，同时配合人工进行清理。开挖示意图见图5。

3.3.5 第四层土方开挖

第四层土方开挖在坑内布置一台挖掘机进行第四道钢支撑下部的土方开挖，挖掘机配合龙门吊抓斗垂直倒土。第四层开挖土方开挖至地面下18.5 m，并开挖至地下二层钢筋混凝土结构底板基底标高以上30 cm，由人工配合清底，然后施工结构底板和底梁等结构。盾构井与标准段边坡点由小型挖掘机修坡开挖，密切关注坡度，集水井等特殊位置由机械开挖，人工进行配合修整，防止超挖[4]。开挖示意图见图6。

3.4 土方外运

在进行工程施工过程中，严格按照施工要求进行，并针对弃土车辆选择，需要根据市政府部门指定车辆进行，将工程弃土运输到具体位置，结合夜间施工，科学设定弃土施工方案。合理选择弃土位置，并争取业主等部门同意。根据南京市施工标准，弃土车辆在进出施工现场过程中，需要经过车辆清洗之后才能上路，并安排专业人员进行监管，把职责分配到具体人员身上。在施工过程中，根据国家环保要求，严禁随意排放和丢弃废物。

3.5 基坑开挖的技术保障措施

首先，在基坑开挖施工过程中，应该保障围护灌注桩、冠梁等均满足工程要求之后进行。挖设沿着纵向分段分层施工方式，各个土层挖设都要秉持先中间后两侧的方式进行，各个层间段落需要根据土方挖设要求进行。在基坑土方挖设之前，每段基坑挖设之前需要挖设水沟，将水汇集到集水坑中，利用水泵及时排出。其次，土方开挖采用台阶式放坡退挖，主要设备为液压反铲挖掘机，在挖设过程中，需要及时建立钢管支撑结构，确保基坑周边安全。要想保证坑底平稳性，严禁出现超欠挖现象，基坑挖设到坑底标高位置，应该立即停止施工，采用人工清底方式。假设挖设至基底，遇到明水等现象，应该及时排出，并立即进行垫层和防水处理。在基坑开挖至基底后，及时组织相关单位进行验槽，并进行底板、侧墙等结构施工，确保基坑稳定[5]。最后，在挖设过程中，需要安排专业人员对施工情况进行监测和管理，在基地土层和设计要求不相符的情况下，及时告知施工部门，同时根据既定监测方案进行环境管理，并反馈信息指导施工。

4 结束语

总之，随着城市化进程的不断加快，地铁工程也实现了稳定发展，但是在进行地铁车站施工过程中，由于施工重点难点问题比较多，这给其施工带来一定影响。基于此，相关部门需要根据工程实际情况，明确地铁车站深基坑开挖施工技术重难点，科学设定施工方案，从基坑明挖，土方开挖、土方外运及相应的技术保障措施多个方面入手，加强施工质量管理，采取对应的施工技术，引导深基坑开挖顺利开展的同时，给地铁车站工程施工发展提供条件。

参考文献：

[1]段李浩.城市交通轨道施工中明挖顺作法施工技术分析[J].工程建设与设计，2018（21）：204-206.

[2]张志联.地铁车站深基坑开挖支护变形力学特性分析[J].广东土木与建筑，2018，25（11）：12-16.

[3]王瑞瑞.某地铁深基坑开挖变形及稳定性分析[J].工程质量，2018，36（11）：36-40.

[4]陶颂，程康，沈伟.地铁车站深基坑开挖现场监测与理正软件分析[J].土工基础，2018，32（5）：470-474.

[5]勒孚俊.地铁车站深基坑施工安全的监理管理措施[J].低碳世界，2018（10）：256-257.

收稿日期：2019-04-30

作者简介：马赞（1991—），女，助理工程师，本科，研究方向：地铁施工，电子邮箱：123618102@qq.com。