沈阳地铁重工街-明挖顺作法施工方法

第六节明挖顺作法施工方法
该区间隧道共有5段采用明挖顺作法施工，即：
CK4+426-CK4+540段，长度114m
CK4+630-CK4+905段，长度275m
CK4+955-CK5+300段，长度345m
CK5+300-CK5+600段，长度300m
CK5+860-CK6+207.3段，长度347.3m
2.6.1明挖顺作法施工步骤：
基坑围护结构基坑内降水自上而下开挖土层边挖边架设横支撑自下而上施作结构回填土方恢复路面交通
2.6.2基坑开挖方法
基坑开挖遵循“分段分层，由上而下，先支撑后开挖”的原则，根据各段所处的地理环境、隧道埋深、基坑宽度分别确定各自的开挖方法。

2.6.2.1 CK4+426-CK4+540段，CK4+630-CK4+905段，CK5+300-CK5+600段，该三段所处的环境条件相似，仅CK5+300-CK5+600段局部隧道埋深在1
3.00m左右，其余部分均在10.66m-13.00m之间，基坑开挖以长臂挖掘机为主。

长臂挖掘挖深均为9m，剩余的1-4m厚的土层采用小型挖装机及9t龙门吊配合开挖，15t自卸汽车运输一部分运至堆土场地以备回填用，一部分直接运至市政排土场。

基坑开挖分四层进行，按每 3.0m一道设置横支撑，开挖步骤为：
第一步：开挖至第一道钢支撑下0.5m处，掏槽架设第一道钢支撑；
第二步：开挖到第二道钢支撑下0.5m处，掏槽架设第二道钢支撑；
第三步：开挖到第三道钢支撑下0.5m 处，掏槽架设第三道钢支撑；
第四步：开挖至基坑底，施工垫层等。

同一层内先挖中间后挖两端。

基坑分部开挖施工顺序见2.6-图1、图2
基坑开挖流程图（2.6-图1）
纵断面示意图
2.6.2.2 CK4+955～CK5+300段
该段隧道进行在沈阳降德信商贸有限公司后院和园林园渡假村后院宽阔的绿地上，具备放坡条件，所以采用先挖土放坡再围护相结合的施工方法，可以降低围护结构的高度和横向支撑数量，较为经济实用，即沿隧道方向向下开挖土层5m厚，按1：1.5向外自然放坡，为防止雨水冲刷，采用单层草袋围堰围护，草袋内填充粘土。

仅园林园渡假村游泳馆CK5+100～CK5+180长80m一段，由于距游泳馆较近，距离为18m，采用1：0. 5向外放坡，并加设土钉支护。

基坑开挖分三层进行，第一层按放坡挖除5m厚土层，再在这一层面上做围护结构。

由于该段隧道埋深在11.0m左右，固剩余的6.0m厚土层分两层开挖，设两道横向支撑。

由于基坑可做成坡道，故采用普通型挖掘自卸汽车运输至堆土物进行土方施工。

施工方法见2.6-图3
2.6.2.3 CK5+860-CK6+207.3段
该段位于重工街车站站前方，本段区间长度347.3m，线间距在13.00-20.50m之间，有一组交叉渡线和两条存车线，隧道埋深在16.00m左右，土方量较大。

该段主体结构交叉渡线处为四线单洞，存车线处为三线单洞和单线单洞。

（1）基坑开挖施工方法
基坑开挖分4层进行，以长臂挖掘机施工为主，两端各设一台龙门吊配合施工，自卸汽车运输至堆土场。

由于该段基坑宽度较大，水平支撑较难。

基坑开挖时为提高深基坑稳定性和控制基坑变形的要求，运用时空效应规律，将基坑按30m一段将本段基坑分为11个小段，分段开挖和浇制底板结构。

基坑由大里程（CK6+207.3与重工街车站相交处）和CK5+860处（另一端头）分别向中间段开挖施工中分层、分小段、随挖随撑。

将最小单元段（6m长）的开挖支撑和安装施工时间控制在24小时以内，同时确保效果加强排水以提高坑底被动土体刚性，控制坑底无支撑暴露时间。

随基坑开挖，当底板结构满足一节地铁主体结构施工时，采取流水节拍的方式，基坑开挖与主体结构同步施工。

施工方法见2.6-图4。

（2）设置临时中桩
本段地铁CK6+207.3～CK6+061段线间距为13.0米，从6+061向小里程方向至CK5+987处线间距逐渐增加至20.5m。

基坑开挖时需分层设置横梁才能保证围护结构的稳定，但基坑宽度超过20米时，横向通长设置一根横梁，需加大横梁截面。

线间距20.5米处明挖基坑围护结构内净宽29米，横向通长设置一根横梁支撑不能满足围护结构的安全，若加大横梁截面，施工中横梁重，安装困难，占用空间大，影响明挖基坑取土，且工程造价高。

为降低工程造价，加快施工进度，当基坑宽度超过20米时，在基坑中间设φ800钢筋混凝土临时钻孔中桩。

采用二根横梁，由中桩进行水平力的传递，保证基坑围护结构的安全。

中桩布置方法见2.6-图5
（3）基坑开挖施工步骤: 基坑开挖施工步骤见2.6-图6
2.6.2.4明挖基坑端部封堵及顺坡
（1）CK4+426-CK4+540段西端与洪湖街站交界处封堵，东端与CK4+540-CK4+630盖挖段顺坡，首先利用顺坡保证盖挖段挖土施工。

待盖挖基坑完成后，再进行CK4+426-CK4+540段明挖施工及端部。

施工方法见2.6-图7示意图：
（2）CK4+630-CK4+905东端与CK4+905-CK4+955沈山线暗挖段的封堵顺坡，考虑到暗挖段较短，施工工期不影响CK4+630-CK4+905段明挖施工，为施工方便，减少因设置竖向施工通道的费用，故采取顺坡与封堵方法。

待暗挖完成后，再施工剩下的一少部分明挖段。

施工方法见 2.6-图8
（3）CK4+955-CK5+300段西端与沈山线暗挖段封堵，在穿越建设西路采用盖挖施工时，东端与CK5+300-CK5+400段盖挖段顺坡。

若采用倒边施工，则靠马路一侧做成封堵，施工方法见2.6-图9
（4）CK5+300-CK5+600段东端与CK5+600-CK5+860穿越重工立交桥暗挖段的封堵和顺坡，施工方法见2.6-图10
（5）CK5+860-CK6+207.3段西端与CK5+600-CK5+860穿越重工立交桥暗挖段的封堵.
由于各单元施工方法的不同选择，明挖段与暗挖段交界处需对明挖基坑端部进行锚喷砼封堵，施工方法见 2.6-图11。

2.6.2.5基坑开挖准备工作
（1）清除基坑开挖范围内的障碍物，修好施工场地内运输通道，处理好需要悬吊、改移的管线。

（2）按有关规定的技术标准、地质资料以及周围建筑物和地下管线等的详实资料，做好基坑开挖施工组织设计，制定施工操作规程，对开挖中可能遇到的渗水、边坡稳定、涌泥流砂等现象进行预测，制定预防和应急措施并提前进行相关的物资储备。

（3）开挖前20天进行基坑降水工作，保证基底以上地
层开挖时的稳定，准备好地面排水及基坑内抽排水系统。

（4）按设计要求加工、购置（租赁等）钢支撑、钢围檩，备足钢支撑，备好出土、运输和弃土条件，确保开挖连续。

（5）对基坑周边30m范围内的建筑物和地下管线进行详实调查，编制详细的监控和保护方案，预先做好监测点的布设、监测仪器的调试和初始数据的测试。

2.6.2.6基坑支撑架设
(1)实行掏槽开挖，随挖随架支撑，并及时按设计值施加预应力。

(2)支撑安装采用地面预拼装，整体吊装就位的方法进行，施加预应力采用组合预应力千斤顶，千斤顶使用前做好标定。

(3)在标出的支撑位置处，架设钢围檩，围檩安装与桩身钢筋焊接，防止支撑因围护结构变形或施工撞击而脱落。

(4)支撑加力前迅速设定支撑轴力监测点，取得初始读数后施回预应力，并及时测试实际预加力，准确控制预加力。

(5)斜支撑的架设是关键，除及时架设外，在斜支撑端头设可靠防滑措施。

斜支撑端头构造见2.6-图12。

斜支撑端头构造图2.6-图12
(6)派专人负责支撑的配料和拼装，确保支撑长度适应和配件充足。

(7)预应力施加期间应定期地设备检查，施工时由专人负责记录。

(8)基坑开挖与支掌架设是施工的重点工序，必须做到快挖快撑，严格执行操作规程。

2.6.2.7防支撑失稳措施
（1）斜支撑的架设是关键，除架设要及时外，在斜支撑端头设与钢围檩连成一体的斜面支座。

（2）支撑拼接采用扭矩扳手，保证法兰螺栓连接强度。

并接好支撑须经质检工程师检查合格后方可安装。

对千斤顶、压力表等加力设备定期校验标定，并制定严格的预加力操作规程，保证预加轴力准确。

（3）每个开挖段至少设一个轴力监测断面，当支撑轴力超过警戒值时，立即停止开挖，分析原因采取加密支撑等措施，并将有关数据反馈给设计部门。

2.6.2.8防涌水涌砂措施
（1）采取措施保证钻孔桩混凝土质量，如果混凝土灌注过程中出现异常，应进行超声波检测，必要时增设桩进行加固。

（2）开挖过程中对钻孔桩连接处进行观察，若发现少量渗漏，及时注浆处理，处理完成无渗漏后再继续开挖。

（3）通过及时反馈的监测信息严格控制钻孔桩水平位移在允许范围内，必要时加密支撑，防止变形过大，出现渗水通道。

2.6.2.9防边坡失稳措施
（1）分三层开挖，层间设2-3米台阶，每层开挖边坡根据土体强度计算确定，保证边坡的稳定。

（2）开挖前及开挖过程中进行基坑内降水、提水，并跟踪监测，保证基坑内水位控制在底板以下1米左右，以固结土体，提高强度。

（3）在基坑四周及基坑内设置完善通畅的排水系统，保证雨天施工时地表的及时抽排。

（4）密切观测天气预报，暴雨或大雨来临时，停止开挖，立即对边坡进行覆盖防护。