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摘要：本文以太原城市轨道交通2号线与3号线同期施工T形换乘车站的晋阳街站作为工程施工背景，对晋阳街地铁车站施工中采用的深基坑开挖和支护施工工艺进行详细介绍，希望能够为类似工程的施工建设提供借鉴和指导。
关键词：地铁车站;深基坑;开挖;支护
前言：伴随着城市规模的扩大，为了缓解城市交通拥堵，提高出行效率，地铁在大都市得到建设和发展。而在地铁工程施工中，车站施工一般采用明挖法，当开挖深度超过5m，属深基坑施工。对于换乘车站而言，基坑的规模和深度则更大，施工单位更需做好深基坑的开挖和支护工作，以保证其施工质量和施工安全。
1 工程概况
晋阳街站为太原城市轨道交通2号线与3号线同期施工T形换乘车站，位于长治路和晋阳街交叉口，2号线车站沿长治路南北方走向，3号线位于路口东侧沿晋阳街东西走向。3号线车站主体为明挖地下三层岛式车站，为双柱三跨箱型框架结构，总长166.78m，标准段宽23.3m，高22.17m，顶板覆土约5.4m，底板埋深约27.4m。场地地表分布由建筑垃圾、碎石块组成的杂填土，厚度2-3m，干燥，松散，欠压实，均匀性差，填土层自稳性差，吸水性较好，施工过程中不利于基槽侧壁的稳定，易产生坑壁坍塌;对桩基会产生负摩阻力，降低单桩承载力，特别是填土厚度大的地段对工程影响更大。
2 工程重难点
在工程施工中，主体围护结构采用地下连续墙和1道钢筋砼及5道钢管支撑的方式加固支护。墙体接缝位置不能存在渗漏问题，或者出现渗漏后能够及时做好封堵工作。必须保证其稳定性和牢固性，此为本工程重点。
3号线基坑开挖深度27.4m，复杂的地质条件要求施工中提前做好降水工作，由于地形地貌復杂，降水、土方存放及外运是本工程的难点。
3 水文地质及周边建筑物情况
3.1 水文地质
场地内的地下水类型主要为浅层孔隙潜水，局部存在上层滞水，以粉细砂及2-5、3-6中砂为主要含水层，含水层渗透系数为5～20m/d，该站点富水性中等。场地内地下水主要受大气降水及汾河侧向径流和城市供水、排水渗漏补给。地下水排泄方式以蒸发、人工抽取地下水及侧向径流补给汾河为主。
3.2 周边建筑物
3号线车站北侧为在建山投大厦，西侧为已完工的换乘节点，南侧为在建苏宁商业体，西南象限为在建3号出入口及1号风道，东侧为封路施工的晋阳街。
4 深基坑开挖施工
开挖采用明挖法施工，开挖过程中先探后挖，按照“分段、分层、对称、平衡、限时”和“随挖随撑、限时支撑、严禁超挖，先中后边”的原则进行开挖。晋阳街站3号线部分基坑开挖共计土方量约为112870m?，施工前和施工中采取相应的应对措施和施工方法。
4.1基坑降水
采取有效的基坑降水措施，将基坑内潜水位控制在开挖面以下1m左右的范围内，为施工作业提供便利，同时保证基坑边坡的稳定性，避免出现土体滑坡问题，防范涌水引发的涌泥和涌砂。本工程降水整体思路采用坑内疏干降水方案，坑外设置一定数量的观测井及回灌井，及时掌握坑内外水位变化情况，必要时采取回灌措施。
4.2土方施工
土方施工过程中，主要采取以下两个步骤。一是纵向施工，基坑纵向开挖采取“分台阶+平台+马道”形式，在分台阶区域中间位置进行拉槽，区域两侧则适当保留反压土，随着施工进行平台区域逐渐缩短直至完全转变为分台阶开挖;二是分台阶施工。当现场不具备拉斜坡出土条件时，采用分台阶开挖方案，挖掘机接力传递土方至渣土车。
在进行分层开挖施工过程中，表层土开挖至第一道支撑下10cm，设置第一道砼支撑;第一层和第二层开挖深度4m，设置第二道支撑;第三层开挖深度6.05m，设置第三道支撑;第四层开挖5.18m，设置第四道、第五道支撑;第五层开挖3.94米，设置第六道支撑;第六层开挖2.8米，开挖至基坑底部时，预留出0.3m的厚度进行人工清理和找平，对于在斜撑死角等部位，用小型挖掘机，同时配合人工进行开挖。对最后一段土方收底的余方，采用挖掘机配合码头吊车垂直运输土方。此过程中应严格控制支撑质量，保证施工安全，开挖分层应循序渐进，规范施工，确保组织合理。
5 深基坑支护施工
深基坑支护是本工程的重点，也是工程成败的关键，必须严格按照既定方案盯控落实，不打折扣执行，与开挖工序严密衔接，确保结构安全。
5.1挡水墙施工
挡水墙采用截面800*240mm砖砌挡水墙加截面240*200mm的钢筋砼压顶梁。
5.2支撑施工
5.2.1混凝土支撑
基坑支护结构第一道内支撑采用800×1000钢筋混凝土支撑，浇筑10cm垫层作为底模。冠梁和第一道砼支撑将地下连续墙连接成为一个整体，形成一个相对完整的框架结构。
（1）钢筋施工。需要依次对主筋和分布筋进行绑扎，于支撑梁钢筋上，对箍筋和分布筋的位置进行明确。支撑梁钢筋设置环节，应该先将钢筋固定在垫层上，再对模板进行施工，箍筋的接头应该采用交错设置来保证连接的稳固性。
（2）混凝土施工。在混凝土浇筑前，做好相应的准备工作，确保其能够满足工程施工要求，并且对模板内侧浇水湿润，清除杂物。工程中浇筑混凝土使用Φ50插入式振动棒对混凝土进行振捣，振动棒插点间距40～50cm，快插慢拔，振到混凝土不下沉、不冒泡为止，混凝土浇筑完毕后及时覆盖并保湿养护。浇水次数应能保持混凝土具有足够的湿润状态。
5.2.2钢支撑
在该工程中，除去第一道支撑，剩余的支撑全部采用钢支撑的形式，支撑体系包括了钢管、固定端头、活络端头以及附属设施。在对钢支撑进行安装前，需要针对每一根支撑两端地下连续墙预埋钢板之间的实际距离进行测量，结合支撑标准节的实际长度，以及活络接头的伸缩长度（最大不超过30cm），开展配撑作业。支撑端头可以设置为活络端头，这样能够为后续的预应力施加提供便利。接头选择为两厢式接头，以45号铸钢设置楔块，将内外活头相互套接在一起，内部设置加固肋板，支撑固定端采用L100、800*200*20托盘与地连墙预埋钢板连接;斜撑固定端采用L100、200*200*20托盘与地连墙预埋钢板连接。
钢支撑在工厂内进行预加工，加工完成并确认质量合格，将其运输到施工现场，实际安装施工前，可以在地面完成支撑的拼装。当土方开挖至钢管支撑以下约0.5m的位置时，利用龙门吊对钢支撑进行吊放和安装，借助千斤顶从钢管支撑的活络端，对支撑体系施加预应力，然后以楔块塞紧，检验其牢固性，再将千斤顶取下。基坑开挖工程中，应该结合时空效应理论，将钢支撑的安装和预加力控制在8小时以内完成。
5.2.3监控量测
主要监测对象为基坑工程中的围护桩（墙）、支撑等结构;基坑周围土体、地下水及地表;基坑周边建（构）筑物、地下管线、城市道路等城市基础设施环境。
6 结语
综上所述，在对地铁车站进行施工建设的过程中，深基坑的开挖和支护是非常关键的一部分，必须得到足够的重视。除需要做好施工现场地质水文状况的研究外，更应做好基坑开挖和支护施工工艺的合理选择，保障支护体系稳固可靠，对可能存在的问题进行分析和解决，以确保施工的顺利进行，促进工程施工整体效果的提高。
通过参与这次施工，对地铁深基坑有了一定施工经验，深基坑开挖时间直接影响车站主体施工工期，提高基坑开挖作业的效率，按时提供主体施工工作面;基坑在施工期间，要及时对支撑施加预应力，严格控制基坑变形。基坑开挖期间加强现场监测，靠现场监控量测来指导施工。
参考文献
[1]张涛.地铁车站明挖深基坑支护结构稳定性分析[J].现代城市轨道交通，2020，（11）：76-80.
[2]谢颖川，杨威，刘长玲.某地铁车站深基坑降水开挖对邻近建筑物变形影响分析[J].河南科学，2020，38（11）：1837-1846.
作者简介：申长剑，男，助理工程师，2012年7月毕业于武汉理工大学。
山西省太原市中铁六局地铁项目部
关键词：地铁车站;深基坑;开挖;支护
前言：伴随着城市规模的扩大，为了缓解城市交通拥堵，提高出行效率，地铁在大都市得到建设和发展。而在地铁工程施工中，车站施工一般采用明挖法，当开挖深度超过5m，属深基坑施工。对于换乘车站而言，基坑的规模和深度则更大，施工单位更需做好深基坑的开挖和支护工作，以保证其施工质量和施工安全。
1 工程概况
晋阳街站为太原城市轨道交通2号线与3号线同期施工T形换乘车站，位于长治路和晋阳街交叉口，2号线车站沿长治路南北方走向，3号线位于路口东侧沿晋阳街东西走向。3号线车站主体为明挖地下三层岛式车站，为双柱三跨箱型框架结构，总长166.78m，标准段宽23.3m，高22.17m，顶板覆土约5.4m，底板埋深约27.4m。场地地表分布由建筑垃圾、碎石块组成的杂填土，厚度2-3m，干燥，松散，欠压实，均匀性差，填土层自稳性差，吸水性较好，施工过程中不利于基槽侧壁的稳定，易产生坑壁坍塌;对桩基会产生负摩阻力，降低单桩承载力，特别是填土厚度大的地段对工程影响更大。
2 工程重难点
在工程施工中，主体围护结构采用地下连续墙和1道钢筋砼及5道钢管支撑的方式加固支护。墙体接缝位置不能存在渗漏问题，或者出现渗漏后能够及时做好封堵工作。必须保证其稳定性和牢固性，此为本工程重点。
3号线基坑开挖深度27.4m，复杂的地质条件要求施工中提前做好降水工作，由于地形地貌復杂，降水、土方存放及外运是本工程的难点。
3 水文地质及周边建筑物情况
3.1 水文地质
场地内的地下水类型主要为浅层孔隙潜水，局部存在上层滞水，以粉细砂及2-5、3-6中砂为主要含水层，含水层渗透系数为5～20m/d，该站点富水性中等。场地内地下水主要受大气降水及汾河侧向径流和城市供水、排水渗漏补给。地下水排泄方式以蒸发、人工抽取地下水及侧向径流补给汾河为主。
3.2 周边建筑物
3号线车站北侧为在建山投大厦，西侧为已完工的换乘节点，南侧为在建苏宁商业体，西南象限为在建3号出入口及1号风道，东侧为封路施工的晋阳街。
4 深基坑开挖施工
开挖采用明挖法施工，开挖过程中先探后挖，按照“分段、分层、对称、平衡、限时”和“随挖随撑、限时支撑、严禁超挖，先中后边”的原则进行开挖。晋阳街站3号线部分基坑开挖共计土方量约为112870m?，施工前和施工中采取相应的应对措施和施工方法。
4.1基坑降水
采取有效的基坑降水措施，将基坑内潜水位控制在开挖面以下1m左右的范围内，为施工作业提供便利，同时保证基坑边坡的稳定性，避免出现土体滑坡问题，防范涌水引发的涌泥和涌砂。本工程降水整体思路采用坑内疏干降水方案，坑外设置一定数量的观测井及回灌井，及时掌握坑内外水位变化情况，必要时采取回灌措施。
4.2土方施工
土方施工过程中，主要采取以下两个步骤。一是纵向施工，基坑纵向开挖采取“分台阶+平台+马道”形式，在分台阶区域中间位置进行拉槽，区域两侧则适当保留反压土，随着施工进行平台区域逐渐缩短直至完全转变为分台阶开挖;二是分台阶施工。当现场不具备拉斜坡出土条件时，采用分台阶开挖方案，挖掘机接力传递土方至渣土车。
在进行分层开挖施工过程中，表层土开挖至第一道支撑下10cm，设置第一道砼支撑;第一层和第二层开挖深度4m，设置第二道支撑;第三层开挖深度6.05m，设置第三道支撑;第四层开挖5.18m，设置第四道、第五道支撑;第五层开挖3.94米，设置第六道支撑;第六层开挖2.8米，开挖至基坑底部时，预留出0.3m的厚度进行人工清理和找平，对于在斜撑死角等部位，用小型挖掘机，同时配合人工进行开挖。对最后一段土方收底的余方，采用挖掘机配合码头吊车垂直运输土方。此过程中应严格控制支撑质量，保证施工安全，开挖分层应循序渐进，规范施工，确保组织合理。
5 深基坑支护施工
深基坑支护是本工程的重点，也是工程成败的关键，必须严格按照既定方案盯控落实，不打折扣执行，与开挖工序严密衔接，确保结构安全。
5.1挡水墙施工
挡水墙采用截面800*240mm砖砌挡水墙加截面240*200mm的钢筋砼压顶梁。
5.2支撑施工
5.2.1混凝土支撑
基坑支护结构第一道内支撑采用800×1000钢筋混凝土支撑，浇筑10cm垫层作为底模。冠梁和第一道砼支撑将地下连续墙连接成为一个整体，形成一个相对完整的框架结构。
（1）钢筋施工。需要依次对主筋和分布筋进行绑扎，于支撑梁钢筋上，对箍筋和分布筋的位置进行明确。支撑梁钢筋设置环节，应该先将钢筋固定在垫层上，再对模板进行施工，箍筋的接头应该采用交错设置来保证连接的稳固性。
（2）混凝土施工。在混凝土浇筑前，做好相应的准备工作，确保其能够满足工程施工要求，并且对模板内侧浇水湿润，清除杂物。工程中浇筑混凝土使用Φ50插入式振动棒对混凝土进行振捣，振动棒插点间距40～50cm，快插慢拔，振到混凝土不下沉、不冒泡为止，混凝土浇筑完毕后及时覆盖并保湿养护。浇水次数应能保持混凝土具有足够的湿润状态。
5.2.2钢支撑
在该工程中，除去第一道支撑，剩余的支撑全部采用钢支撑的形式，支撑体系包括了钢管、固定端头、活络端头以及附属设施。在对钢支撑进行安装前，需要针对每一根支撑两端地下连续墙预埋钢板之间的实际距离进行测量，结合支撑标准节的实际长度，以及活络接头的伸缩长度（最大不超过30cm），开展配撑作业。支撑端头可以设置为活络端头，这样能够为后续的预应力施加提供便利。接头选择为两厢式接头，以45号铸钢设置楔块，将内外活头相互套接在一起，内部设置加固肋板，支撑固定端采用L100、800*200*20托盘与地连墙预埋钢板连接;斜撑固定端采用L100、200*200*20托盘与地连墙预埋钢板连接。
钢支撑在工厂内进行预加工，加工完成并确认质量合格，将其运输到施工现场，实际安装施工前，可以在地面完成支撑的拼装。当土方开挖至钢管支撑以下约0.5m的位置时，利用龙门吊对钢支撑进行吊放和安装，借助千斤顶从钢管支撑的活络端，对支撑体系施加预应力，然后以楔块塞紧，检验其牢固性，再将千斤顶取下。基坑开挖工程中，应该结合时空效应理论，将钢支撑的安装和预加力控制在8小时以内完成。
5.2.3监控量测
主要监测对象为基坑工程中的围护桩（墙）、支撑等结构;基坑周围土体、地下水及地表;基坑周边建（构）筑物、地下管线、城市道路等城市基础设施环境。
6 结语
综上所述，在对地铁车站进行施工建设的过程中，深基坑的开挖和支护是非常关键的一部分，必须得到足够的重视。除需要做好施工现场地质水文状况的研究外，更应做好基坑开挖和支护施工工艺的合理选择，保障支护体系稳固可靠，对可能存在的问题进行分析和解决，以确保施工的顺利进行，促进工程施工整体效果的提高。
通过参与这次施工，对地铁深基坑有了一定施工经验，深基坑开挖时间直接影响车站主体施工工期，提高基坑开挖作业的效率，按时提供主体施工工作面;基坑在施工期间，要及时对支撑施加预应力，严格控制基坑变形。基坑开挖期间加强现场监测，靠现场监控量测来指导施工。
参考文献
[1]张涛.地铁车站明挖深基坑支护结构稳定性分析[J].现代城市轨道交通，2020，（11）：76-80.
[2]谢颖川，杨威，刘长玲.某地铁车站深基坑降水开挖对邻近建筑物变形影响分析[J].河南科学，2020，38（11）：1837-1846.
作者简介：申长剑，男，助理工程师，2012年7月毕业于武汉理工大学。
山西省太原市中铁六局地铁项目部