地铁明挖段是指在地铁建设过程中,采用明挖法进行隧道开挖的区段。明挖法是一种常见的隧道开挖方法,通过在地面上挖掘出隧道的轮廓,然后逐步向下挖掘,最后形成完整的隧道结构。
明挖段相对于盾构法来说,施工过程更加直观,可以更好地控制施工质量和进度。
明挖段通常适用于地质条件较好、地下水位较低的区域,施工速度较快,对周围环境的影响相对较小。
地铁明挖段是指地铁隧道开挖过程中,从地面开始挖掘至地下一定深度后,将隧道顶部和侧壁的土方开挖出来,形成一个相对较宽的明挖段,以便于进行施工和后续的支护工作。
在地铁明挖段中,通常会设置一些支撑结构,如钢筋混凝土支撑、钢支撑、钢板桩等,以支撑隧道的侧壁和底部,防止土体坍塌和隧道变形。同时,还会在明挖段内设置一些排水设施,以便于排除地下水和雨水等,确保隧道的稳定和安全。
明挖段的开挖深度和宽度根据地铁隧道的设计要求和地质条件等因素而定,一般需要进行详细的地质勘探和工程设计。明挖段的施工需要严格控制土方开挖和支护工作的质量和进度,以确保地铁隧道的安全和可靠性。
在地铁工程施工中,我们常见的方法有明挖法、暗挖法、盖挖法三种方法,今天我们就单单介绍最为常见的明挖法,本次内容将分为五个部分：明挖法的概述,围护结构施工,土方开挖及支撑体系施工,防水施工,主体结构施工。
一、地铁明挖施工概述
1、明挖施工概述
地铁车站施工常用的有明挖法、盖挖法、暗挖法三种方法,不常用的还有铺盖法、扩挖法等,明挖法施工最为普遍。明挖法是在一定支护体系的保护下开挖基坑,然后在基坑内施作地下工程主体结构的施工方法。
由于明挖法易于保证施工安全质量、地层适应性强、施工工期较短、造价低等优点,近年来在国内各城市中得到普遍应用,北京市甚至提出了"能明则明、能盾则盾"的地铁施工原则。
2、明挖法的优缺点
优点：
（1）便于设计：明挖法边坡支护结构、支撑和锚固体系受力比较明确,便于选择合理的设计方案和参数。
（2）便于快速施工：一般情况下,明挖法的施工场地比较开阔,工作面较多,可以组织大量人员、设备、材料、机具等进行快速施工。
（3）便于控制施工安全、质量和进度：明挖法的施工工序和作业面大部分可以直接观察和检查,施工项目便于检测,安全隐患便于发现,安全措施便于制订和落实,应急抢险救援场地条件比较好,因此施工的安全、质量和进度容易控制。
（4）在拆迁量小的情况下,工程造价较低：明挖法和矿山法、盾构法相比,人员投人相对较少,设备相对简单,施工效率相对较高,在拆迁量小的情况下,造价较低。
缺点：
（1）拆迁工作量大,扰民大,影响交通：在城市采用明挖法施工,一般情况下,需要拆迁建筑物、改移管线和树木,必要时进行交通管制。
（2）受气候、气象条件变化影响大：在寒冷地区或大风、大雾、雨、雪、冰冻天气,明挖法施工比较困难,容易出现险情。
（3）对环境影响校大：明挖法施工带来的噪声、粉尘、污水、振动等对环境影响比较大。此外,由于降水作业,可能引起地下水位下降、地面沉降、建筑物倾斜及地下管线破坏。
（4） 易发生基坑整体失稳破坏：在不良地质和复杂环境中,一旦设计或施工不当,会发生边坡滑移或基坑整体失稳,可能造成重大人员伤亡和灾害。
3、明挖施工工艺流程
增大泥浆比重和粘度,停止除砂,停钻进行泥浆循环,补浆保证浆面高度,观察浆面不再下降时方可钻进。
若仍漏浆,需在浆液里加纤维素,经过循环堵塞孔隙,使渗漏浆得以控制。
若钢护筒底口漏浆,在采用上述措施得不到控制后,将钢护筒接长跟进。
在采用上述措施后,若漏浆得不到控制,要停机提钻,填充粘土,放置一段时间后,再进行施钻。
【质量通病及防治】
一、导管进水
1 现象
a、首次灌注导管下口进泥浆；
b、灌注中,导管接头处进水；
c、灌注中,导管下口涌入泥浆。
2 原因分析
(1) 首次灌注混凝土总量计算不当
(2) 未连续灌注, 导管内气囊高压将导管间封水橡皮垫挤出：接头不严密, 水从接口处漏入导管。
(3) 测深误判导管提升过量,使水进入。
3 预防及治理方法：根据原因及时处理。
二、导管堵管
1 现象
导管已提升很高, 底口埋入混凝土接近1 m。仍不能涌翻上来。
2 原因分析
(1) 各种原因使混凝土离析,粗骨料集中而造成导管堵塞。
(2) 灌注时间过长,混凝土已初凝, 增大了下落的阻力。
3 治理方法
灌注开始不久发生堵管时, 可用长杆冲、捣或用振动器振动导管。若无效果, 拔出导管及钢筋笼, 用钻机重新成孔, 重新灌注。若不成应及时回填,按断桩处理。
三、钢筋笼在灌注混凝土时上浮
1 现象
钢筋笼入孔加以固定,在灌注混凝土时,钢筋笼向上浮移。
2 原因分析
混凝土向下灌注时, 其产生顶托力随灌注时混凝土位能的大小, 灌注速度的快慢, 及混凝土的流动性变化。
3 预防措施
(1) 钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定。
(2) 灌注中, 应放慢混凝土灌注速度,。
(3) 混凝土进入钢筋笼一定深度后, 及时提导管 但注意导管埋入混凝土表面应不小于2 m。
四、灌注混凝土时桩孔坍孔
1 现象：发现护筒内泥浆水位忽然上升或摆动,随即骤降并冒出气泡,为坍孔征兆。用测锤探测与理论深度相差很多时,可确定为坍孔。
2 原因分析
(1) 灌注混凝土过程中, 孔内外水头高差不合理
(2) 护筒刃脚周围漏水!孔外堆放重物或有机械振动,使孔壁在灌注混凝土时坍孔。
(3) 导管卡挂钢筋笼及堵管时,提管均易发生坍孔。
3 预防及治理方法
(1) 采取各种措施来稳定孔内水位及防止护筒及孔壁漏水。
(2) 用吸泥机吸出坍入孔内的泥土保持水头度,不再坍孔, 可继续灌注。
(3) 如用上法处治坍孔仍不停时 或坍孔部位较深, 回填粘土, 重新钻孔。
五、埋导管事故
1 现象
导管从混凝土中提升费劲,甚至拔不出,造成埋管事故。
2 原因分析
(1) 灌注过程中,由于导管埋入混凝土过深,一般往往大于6 m。
(2) 由于各种原因,部分混凝土初凝, 抱住导管。
(3) 导管卡挂钢筋笼
3 治理方法
(1) 埋导管时, 用链式滑车、千斤顶、卷扬机等设备进行试拔。
(2) 若拔不出时, 按断桩处理。
六、桩头浇注高度短缺
1 现象：已浇注的桩身混凝土, 没有达到设计桩顶标高再加上50cm的高度。
2 原因分析
(1) 由于探测时, 仪器不精确,测锤及吊索不标准 或将过稠的浆渣、坍落土层误判为混凝土表面。
(2) 未在桩顶设计标高值上,增加50cm的预留高度。
3 治理方法
(1) 采用准确的水下混凝土表面测探,用取样盒等容器直接取样, 鉴定良好混凝土面的位置。
(2) 增加50cm的计算桩长。
【常见质量问题】
