地铁车站明挖基坑放坡开挖施工技术

地铁车站明挖基坑放坡开挖施工技术

发表时间：2018-08-28T12:14:48.297Z 来源：《防护工程》2018年第8期作者：和棒棒[导读] 结合某地铁车站工程实例，针对湿陷性黄土地区的地质条件，详细介绍放坡开挖及边坡支护施工工艺，并针对施工中存在的问题进行采取有效措施，保证施工质量及工期，为类似工程提供参考。和棒棒

中铁二十局第五工程有限公司云南昆明 650200摘要：结合某地铁车站工程实例，针对湿陷性黄土地区的地质条件，详细介绍放坡开挖及边坡支护施工工艺，并针对施工中存在的问题进行采取有效措施，保证施工质量及工期，为类似工程提供参考。关键词：湿陷性黄土；地铁车站；放坡开挖；支护 1.工程概况

地铁车站根据线路敷设及道路高差条件，车站设计为半地下站。车站主体结构为明挖二层车站，采用侧式单柱双跨箱形框架结构。车站总长213.70m,标准段宽23.40m，标准段高13.85m，线间距为5.00m，车站总建筑面积为11374.12㎡，顶板顶覆土0.5m，底板底埋深14.35m。

该地铁车站拟建场地地基土自上而下依次由第四系全新统人工填土，冲积黄土状土、砂类土、碎石类土，中更新统冲积粉质黏土、砂类土及碎石类土等地层构成。地基湿陷等级为Ⅱ级（中等）。

该地铁车站水位较深，基坑深度较浅，周边场地开阔，采用土钉墙+挂网喷混凝土的支护形式施工。结构底板以下为二级湿陷性黄土，故采用2:8的灰土进行基底换填。

该地铁车站边坡支护采用土钉支护，支护参数见图1。

图1 土钉墙支护图 2.施工方案

地铁车站采用明挖法施工。根据结构分段和施工围挡场地条件，主体基坑土方由西向东顺序开挖。在开挖过程中，掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“纵向分区分段、竖向分层、先支后挖”的施工原则，每层土方按“先中间成槽后向两边扩展”的顺序开挖。

地铁车站基坑土方开挖方案见图2。车站基坑土方纵向开挖方案见图3；车站基坑土方横向开挖方案见图4。

3.施工资源配置 3.1原材料

土钉钢筋土钉钢筋做强度检验；

优先选用42.5以上标号普通硅酸盐水泥；

选用的中、粗砂应干净，含水量不宜大于5%；

选用的豆石，其粒径宜在2～4mm之间，应干净无杂质；

注浆体拌合用水，其有害杂质含量应控制在规定的范围之内，且水灰比严格控制在0.5以下。

3.2施工机具

成孔机具：根据施工现场土质情况及环境条件，选择适宜的成孔钻具。本工程可选用洛阳铲或螺旋钻。

注浆泵：其输浆压力和输浆量应符合设计要求；一般将注浆压力控制在0.4～0.9MPa。

喷射机：要求密封性能良好，输料顺畅，连续均匀。

空压机：应充分满足喷射同风压的要求。

输料管：管壁应能承受1.2MPa以上的压力，并且有良好的耐磨性。

供水设备：就保证混凝土喷枪之头部有足够的水压力，要求水压应大于空压。

4.施工工艺

土钉为灌浆锚杆，孔径80mm，锚筋为Φ25～Φ28钢筋，土钉长度为6～11.5m。土钉水平间距1.5m，垂直间距1.5m，呈梅花形布置。坡面挂φ6.5＠200mm钢筋网，网外设水平、斜向加强拉筋采用Φ18从土钉尾部穿过并焊接，网格为1.5m×1.5m。（杂填土或卵石层无法成孔，应用锚管代替土钉。锚管选用外径89mm的钢花管，头部做成锥形放大头，沿管壁呈螺旋线型布孔，出浆孔一般取φ8～10mm，间距约300mm，靠锚管端部1.0～3.0m处不设孔眼）喷射混凝土面层，厚度100mm，混凝土强度为C20。土钉采用常压灌注水泥浆，水泥为42.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.50，强度M20。土方工程应与土钉施工相配合，每步开挖1.50m，超挖深度不得大于0.5m。土钉支护施工工艺流程见图5。

4.1基坑开挖

基坑要按设计要求严格分层分段开挖，在完成上一层作业面土钉与喷射混凝土面层达到设计强度的70%以前，不得进行下一层土层的开挖。坡面经机械开挖后采用小型机械或铲锹进行切削清坡，以使坡度及坡面平整度达到设计要求。

4.2 喷射第一道面层

每步开挖后应尽快做好面层，即对修整后的边壁立即喷上一层薄混凝土或砂浆。若土层地质条件好的话，可省去该道面层。

4.3 钻孔

钻孔前，应根据设计要求定出孔位并作出标记及编号。当成孔过程中遇到障碍物需调整孔位时，不得损害支护结构设计原定的安全程度。钻孔中应当注意坑外降水井管的位置，适当调整避开。

土钉钻孔的质量应符合下列规定：

①孔距允许偏差为±100mm；

②孔径允许偏差为±5mm；

③孔深允许偏差为±30mm；

④倾角允许偏差为±1°。

4.4 插入土钉钢筋

插入土钉钢筋前要进行清孔检查，若孔中出现局部渗水、塌孔或掉落松土应立即处理。土钉钢筋置入孔中前，要先在钢筋上安装对中定位支架，以保证钢筋处于孔位中心且注浆后其保护层厚度不小于25mm。支架沿钉长的间距可为2～3m左右，支架可为金属或塑料件，以不妨碍浆体自由流动为宜。

4.5 注浆

注浆前要验收土钉钢筋安设质量是否达到设计要求。

一般采用重力、低压（0.4～0.6MPa），压力注浆时应在孔口或规定位置设置止浆塞，注满后保持压力3～5min。重力注浆以满孔为止，但在浆体初凝前需补浆1～2次。

注浆导管底端应插至距孔底250～500mm处，在注浆同时将导管匀速缓慢地撤出。注浆过程中注浆导管口始终埋在浆体表面以下，以保证孔中气体能全部逸出。注浆时要采取必要的排气措施。

注浆材料宜用水泥浆或水泥砂浆。水泥浆的水灰比宜为0.5；水泥砂浆的配合比宜为1:1～1:2（重量比），水灰比宜为0.38～0.45。需要时可加入适量速凝剂，以促进早凝和控制泌水。

水泥浆、水泥砂浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。

注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净。注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。

用于注浆的砂浆强度用70mm×70mm×70mm立方体试块经标准养护后测定。每批至少留取3组（每组3块）试件，给出3天和28天强度。为提高土钉抗拔能力，还可采用二次注浆工艺。

4.6 喷第二道面层

在喷混凝土之前，先按设计要求绑扎、固定钢筋网。面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合设计规定的保护层厚度要求。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，但在喷射混凝土时不应出现振动。

钢筋网片可焊接或绑扎而成，网格允许偏差为±10mm。铺设钢筋网时每边的搭接长度应不小于一个网格边长或200mm，如为搭焊则焊