软弱地层城市轨道交通明挖车站关键施工技术研究

软弱地层城市轨道交通明挖车站关键施
工技术研究
摘要：随着近年来我国城市后建设发展进程的不断加快，国内大部分城市都
开通了城市轨道交通，城市轨道交通的建设推动了地区基础设施的建设水平，有
效缓解了公共交通压力，推动了公共交通服务的质量，地铁出行目前已经成为了
新的出行方式，在很大程度上提升了人们的生活品质，推动了社会的经济建设水平。

在软弱地层条件下城市轨道交通明挖车站施工的过程中，由于软弱地层的特
殊性，城市轨道交通明挖车站需要注意施工方案，明确核心的施工技术，掌握有
效的施工方法，提升城市轨道交通明挖车站的施工效率，本文就该问题进行讨论，现报告如下。

关键词：市政；地铁工程；明挖法；技术及工艺
前言：自从我国进入21世纪以来[1]，城市轨道交通的建设水平不断提升，
在很大程度上为人们的快节奏生活提供了保障，地铁工程大部分采用隧道方式进
行建设，在很大程度上节省了地面的道路空间，最大化提升了城市建设效率。

按
照城市轨道交通设计深度进行划分，地铁一般可以划分为浅埋式与深埋式两种方[2]式进行建设。

考虑到城市轨道交通的载客量较大，城市轨道交通运行的安全性与稳定性需要得到充分保障，车站的施工质量显得尤为重要，在实际施工过程中
如果面临软弱地层，[3]明挖车站的建设需要运用合适的技术方法，运用关键性技术优化建设水平，提升地铁施工过程中明挖车站的技术工艺，加强软弱底层环境
下城市轨道交通明挖车站的建设效率，加强施工的安全性。

1 明挖法技术应用的优势
在地铁工程施工的过程中，从施工建设技术的角度而言，可以划分为明挖法
暗挖法、盖挖法三种施工模式，[4]相比于暗挖法而言，明挖法的施工难度较低，并且不需要较多的成本投入，实际建设进度相对较快，能够适用于多种差异化的
地质条件，线路埋深可以结合实际情况进行控制。

另外，[5]明挖法建设地铁车站的技术成熟度较高，整体作业过程相对而言较为安全。

此外，考虑到明挖法在软
弱底层环境下是基于表面层[6]进行建设，工程施工强度大大降低，车站的建设水平得到有效提升。

[7]此外，在软弱底层环境下合理运用明挖法进行地铁施工建设，也是现阶段最优化的策略[8]，但是在相应的施工技术上需要进行优化与调整，提升软弱地层环境下城市轨道交通明挖车站的施工安全性与施工效率。

2 软弱地层环境下地铁明挖车站的开挖关键技术
2.1 围护结构加支撑[9]的方式
在围护结构设计的过程中，钢支撑是深埋式的地铁建设而言是主流的施工方
案[10]，在软弱地层环境下，如果车站施工之前开挖深度超过了30m，采用这种
方式需要注意避免塌方问题的存在，避免周边建筑物发生偏移的情况产生，通过
围护与支撑相互促进的方式提升边槽位置的抗压能力。

在整个开挖周期内，通过
围护方式构建倒L型的钢筋砼结构可以提升车站开挖过程中的稳定性。

考虑到软
弱地层存在的安全施工问题，可以通过钢筋在边槽两侧进行绑扎，不仅需要对模
板进行加固处理，[11]还需要通过泵车构建对称式浇筑方式，确保腋角位置[12]
增加到30cm以上，在整体强度高于70%的情况下进行拆模处理。

2.2 悬臂支护的开挖方式
在软弱地层条件下，明挖车站需要注意悬臂支护的开挖方式，通过将围护放
置在基坑下方的位置上，对槽内的土方进行开挖处理，在开挖之后确保整体的支
撑结构能够保持在悬臂状态，施工阶段技术人员需要充分确定外侧土方的压力大小，在适当条件下尽可能优化分步开挖的深度[13]，并且确保基坑深度能够达到
标准，在此基础上进行主体结构的构建。

考虑到基坑内部没有稳定的支撑，围护
结构可以采用灌注桩、钢桩[14]相结合的方式减少软弱地层的压力。

2.3 放坡开挖方式
由于软弱地层明挖车站危险系数较高，施工难度较大，通过放坡开挖的方式
在很大程度上可以提升车站开挖施工过程中的安全性。

[15]在施工过程中对于深
度小于20m[16]的地铁工程施工活动而言，如果周边建筑物不多，需要注意开挖
的坡度，放坡开挖过程中需要充分了解土质的基本情况，调整开挖的坡度，按照
既定规范开展施工作业。

3 软弱地层环境下明挖车站施工技术应用及工艺
3.1 支护结构的技术应用及工艺
3.1.1 钻孔灌注桩与内支撑作业
首先，在明挖车站施工的过程中需要架设围挡，对明挖车站过程中的地下管
线进行改移，在此基础上通过钻孔灌注桩进行施工作业。

此外，在进行土方开挖
的过程中，需要结合实际情况架设钢支撑结构，实际支撑[17]结构施工完成之后
再进行开挖工作。

施工基底位置可以铺设相应的垫层，并设置单独的防水带，对
底板底梁的支撑进行优化，及时对土方进行回填处理。

3.1.2 钻孔灌注桩与锚杆的结合应用
考虑到软层条件下可能出现钻孔灌注桩作业失效的问题，实际施工需要确保
冠梁设计到标高的位置上，再按照实际条件进行分层作业，进行相应的锚孔测量，进行必要的开挖作业，对车站位置进行二次注浆，后续需要及时进行围梁施工，
并对锚索进行张拉处理，确保基坑底部作业顺利完成，并且了解锚具可能在施工
中带来的偏差问题，控制退速在0.5m/min左右，避免软弱地层稳定性不足，钻
孔灌注桩施工不稳的情况出现。

3.2 钢支撑拆除要点
在进行钢结构拆除的过程中，主要对横撑位置的侧压进行转移，确保其他临
时支护结构能够分担压力，从而尽可能避免支撑拆除过程中车站外墙混凝土结构
出现裂缝或者其他安全隐患。

首先，施工技术人员在设计拆除方案之后，需要根
据实际情况进行资源的统筹规划，搭建相应的脚手架，并在四周设置相应的安全
网以及防护栏，中间立杆位置安装水平杆，避免由于支撑断裂问题导致水平杆出
现断裂。

其次，在检测到混凝土强度满足标准之后，按照规定报验通过，后续进
行对应的拆除作业。

在拆除的过程中，首先需要使用龙门起吊机将钢支撑吊紧，
在支撑活动位置安装千斤顶，逐渐增加轴力，当钢楔块松动之后，再对钢支撑进行起吊，将钢支撑放置在施工场地中安全的位置。

最后，拆除局部盖挖位置的钢支撑时，可采用倒链人工进行拆除。

拆除时应注意做好防护，保障作业人员的安全。

钢支撑拆除施工中，要实时保持对围护结构的变形监测，发现测量数据异常，需立即进行处理。

3.3 车站主体结构作业工艺
在对车站主体进行结构作业施工的过程中，首先需要进行垫层施工操作，后续浇筑底板与板梁，[18]并对站台层的立柱进行施工操作，针对站台侧墙位置以及顶板附属施工项目进行修建处理。

在施工过程中，施工人员需要确保预埋件与模板预留孔洞之间的偏差问题，确保梁柱轴线位移需要保持在3mm以内，对相邻板之间的高程差需要控制在2mm以内，提升车站主体结构的稳定性。

结语：综上所述，在软弱地层条件下，城市轨道交通施工作业的过程中，运用明挖法建设车站应该加强施工的标准化水平，前期施工阶段需要对周边环境进行勘测，在钻孔灌注桩、内支撑作业[19]、车站主体结构作业等方面都应该考虑到软弱地层的特点，优化施工工艺，提升明挖车站的建设质量。

参考文献：
[1]魏菲菲.浅谈明挖地铁车站主体结构工程渗漏水处理施工技术[J].科技风,2019(05):116+131.
[2]冉玉阳.地铁明挖车站施工技术要点浅析[J].居舍,2021(21):51-52+103.
[3]王江.地铁明挖车站基坑开挖施工技术[J].工程机械与维
修,2021(04):92-94.
[4]邢民,崔磊,王述红,朴金德.沈阳地区明挖车站主要影响因素及其施工新方法[J].施工技术,2016,45(11):65-68.
[1]此处是否应为21世纪
[2]
[3]后期的运营和本文写的施工阶段有何关系？此处描述有些混乱
[4]主流还有盖挖法施工
[5]两次相比于暗挖法，应有个递进关系
[6]表明层是哪一层？
[7]此处关系无转折，建议修改
[8]最优化与首选是否冲突
[9]加的钢支撑还是混凝土支撑？本章节内容里未体现，反而说的是为增加安全性主体结构做出的优化设计
[10]什么是主流方案？缺少主语
[11]两个连续的“并”字，建议修改为递进
[12]不是专业用词，此处应为腋角位置
[13]施工阶段按照图纸施工，此时技术人员已无法优化基坑深度，此处意思应为控制分步开挖的深度
[14]此工艺已落后，并逐渐淘汰
[15]提升质量与前述“危险系数高，施工难度大”不对应
[16]单位错误
[17]文字错误
[18]前文说到浇筑，此时在说安装，属于预制构件，目前地铁车站的预制构件施工还在探索
[19]支护结构包含钻孔灌注桩和内支撑作业，此处并列有误。