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）对环境影响较大：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
二、围护结构施工
1、施工准备工作
（1）施工场地：施工场地三通一平准备工作；
（2）施工方案：机具选择、施工组织等；
（3）施工测量：桩位放线，应经有一定资质的单位复核，应比设计基坑宽度适当外放100～150mm；
（4）周边环境调查：地下管线、周边建构筑物等。
2、钻孔桩施工
基坑开挖过程中，用于围护周边土体，抵抗外部荷载，消除地下水流影响，并使基坑及周边环境保持相对稳定的结构统称为支护结构，主要分为围护结构和支撑体系，围护结构的分类主要有地下连续墙、混凝土灌注桩、SMW工法桩、地钉墙、钢板桩、挡土墙、搅拌桩、旋喷桩等，支撑体系主要有水平横撑、锚索等。
【围护桩的特点】
1、桩位精度要求高
2、桩的垂直度要求高
3、桩承受侧压力不同于普通的垂直受力，桩的保护层不同将很大影响桩的受力状态，特别是桩径较小时对桩的影响更大。
4、由于土方开挖的时效性，桩两侧钢筋处在不同的时间受力状态一直在改变。
根据施工图纸及现场导线控制点，使用全站仪测定桩位，根据地质情况直接定点或打入木桩定点，并以“十字交叉法”引到四周作好护桩点；孔位偏差轴线方向±50mm,垂直轴线方向+30～0mm。
钻进时，边钻进边注入泥浆进行护壁，钻机与围护桩平行就位，钻进过程中随时检测垂直度，并随时调整，钻进过程中做好记录。
钢筋笼采用现场加工制作，主筋采用直螺纹连接，每种规格钢筋的接头试件不少于3根进行取样检测。主筋与加强筋采用焊接，焊接必须牢固，以保证钢筋笼的刚度满足吊装要求；主筋与箍筋采用绑扎连接。
制好的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上。存放时，每个加强筋与地面接触处都垫上等高的方木，以免粘上泥土、杂物。
钻机成孔后，进行沉渣厚度量测，沉渣厚度不得大于150mm。灌注混凝土前应先进行导管密闭性试验，试验合格后方可使用。清孔、下钢筋笼、导管安装完成后，立即灌注C30砼，灌注应尽量缩短时间，连续作业。
【钻孔过程中易出的问题】
旋挖钻机成孔过程中易出现的问题及解决措施
1、钻孔偏斜：解决措施主要有检查钻机水平仪，钻杆磨损度等；
2、塌孔：预防措施：采取升高护筒，增加水头或用虹吸管等措施保持水头相对稳定；提升钻头，下放钢筋骨架时应保持垂直，不要碰撞孔壁。
处理措施：塌孔位置不深时，可采取深埋护筒，穿过塌孔处。塌孔位置深时，塌孔不严重时，可回填到塌孔位置以上，并采取改善泥浆性能，加高水头措施，继续钻进。塌孔严重时，应立即将钻孔用砂类土或砾石土回填，无此类土时可采用粘质土并掺入5%-8%的水泥砂浆，观察数日后重新开钻。
3、 扩孔与缩径：扩孔多系钻头摆动过大造成，应针对原因采取措施。缩径常因地层中含有遇水能膨胀的软塑性等土或泥浆比重小造成；前者应采取失水率较小的优质泥浆护壁，适当加大泥浆比重。
4、漏浆：钻孔施工时，密切注意泥浆面的变化，一但发现有漏浆现象，分不同情况及时采取控制措施。
【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】
重点：在保证维护结构主体施工质量的基础上，采取一切可能措施减少其桩位和垂直度偏差。
措施：
1、测量放线要准确，并做好保护措施。
2、施工场地要保持干燥平整。
3、施工机械垂直度校准是关键，施工时机械位置摆放要恰当。
4.混凝土灌注过程应严密组织，不允许有断桩的情况发生
5.对于成孔过程中的塌孔以及砼浇筑过程中断桩等现象应提前做好应急措施，以免造成事故
三、土方开挖及支撑体系施工
明挖基坑土方开挖原则
1、基坑开挖施工前，先进行降止水，保证水位降至基坑开挖面以下1m，确保基坑开挖施工无水作业。
2、基坑开挖时采用“分层、分段、拉槽开挖、随挖随撑，减少无支撑暴露时间” 。横向先开挖中间土体，后开挖两侧土体。每层开挖高度不宜大于2米，每层开挖完成后及时进行喷砼支护，保证土体稳定。
3、基坑开挖过程中，加强对基坑周边环境的监控量测，做到信息化指导现场施工。
【明挖基坑开挖示意】
基坑土方开挖遵循“纵向分段、竖向分层、由上至下、中间拉槽、先支后挖”的施工原则，竖向从上到下分层开挖，纵向形成台阶，横向先挖中间土体，后挖两侧土体。
【注意事项】
对于基坑宽度较窄,宜采用全断面立式挖土,全断面推进的方式,地铁工程基坑宽度不宽,一般均采用此方式。
这张图中的钢支撑安装比较及时，也就是未安装支撑距离长度不要超过一个腰梁的长度，三层开挖面交替进行，不要几个开挖面同时较长暴露。
【钢支撑的安装】
【注意事项】
焊接连接无法满足要求，在碰撞或基坑变形下很容易失效。
钢围檩背后求有效填充，不能使其发挥有效作用，或将使它发生很大变形。甚至基坑失稳。
角部钢支撑不能有效连接，存在安全隐患。
支撑安装注意事项
支撑的安装应与土方施工紧密结合，在土方挖到设计标高的区段内，及时安装支撑。
钢管横撑按现场实际需用长度进行分节，管节间用法兰、高强螺栓栓接，同时每根横撑两端分别配活动端和固定端。
钢管对称安装确保两端同步，与钢围檩正交，斜撑要确保抗剪蹬角度与斜撑角度一致，钢管横撑安装后应及时施加预应力。
组合千斤顶预加轴力必须对称同步，并分级加载，并确保对称加载。
加强钢管支撑轴力及围护结构位移监测，发现异常及时处理和加固。
钢管支撑、钢围檩为钢构件，一定要确保焊缝质量，使用前需进行无损伤焊缝检测。
①根据结构衬砌施工或回填施工分段拆除，每次拆除长度不超过20m。
②利用主体结构换撑时，主体结构的二衬混凝土强度须满足设计要求。
③拆除时避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂。
④拆除前对支撑采取固定措施，保证卸力时稳定。采用千斤顶支顶并适当加力，然后切开钢管和活络头或补焊板的焊缝，千斤顶逐步卸力，停置一段时间后继续卸力，直至结束。
四、防水施工
１、防水工程基本概念
（1）外防水：将防水层铺设在结构迎水面的施工防水。
（2）防水层的“外防内贴”法施工工艺：外防水的一种，将防水层铺设在基坑围护结构内表面的施工方法。用于底板和复合墙结构的侧墙迎水面。
（3）防水层的“外防外贴”法施工工艺：外防水的一种，将防水层铺设在结构迎水面的施工方法。用于顶板和放坡开挖的结构侧墙迎水面。
（4）内防水：将防水层设置在结构内表面的防水做法。
（5）全包防水：结构迎水面全部设置防水层的施工方法。
1、地下工程防水很多种，现在用于车站工程的主要有：SBS、PVC、膨润土防水毯、自粘卷材、聚氨脂等。
2、施工缝用的材料主要有：钢边橡胶止水带、止水橡胶条、止水密封胶、预埋注浆管、水泥基渗透结晶材料等。
3、所有防水材料的防水起作用的前题是砼的作用是有效的。如果砼失去了作用，防水材料再好也是没有用的。包括施工缝，防水材料再好，如果砼质量不好，水还是会从最薄弱的位置攻进去。
２、SBS施工
北京市轨道交通防水工程采用的SBS改性沥青防水卷材均指长纤聚酯毡为胎基，以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）热塑性弹性体作石油沥青改性剂，两面覆以隔离材料所制成的防水卷材。
卷材厚度：3mm和4mm。
覆面材料：S（砂面）和PE（聚乙烯膜）。
执行标准：《弹性体改性沥青防水卷材》GB18242。
北京市轨道交通防水工程采用的SBS防水卷材均为双层铺设，其中一级防水要求时采用（4mm+4mm），二级防水要求时采用（3mm+4mm）。
２、SBS外贴防水施工
【基层处理】
1）底板混凝土垫层采用结构自找平，即垫层混凝土浇筑后，在初凝前，应进行提浆压实，使其表面平整；
2）侧墙围护结构表面挂网喷射混凝土后应基本平整，然后抹20mm厚1:2.5水泥砂浆找平；
3）垫层表面不得有积水，侧墙围护结构表面不得有明水流，否则应进行堵漏或引排处理。
4）基层表面的凸出物（铁管、锚杆等）应割除，然后采用1:2.5的水泥砂浆覆盖抹平；
5）阴角采用1:2.5水泥砂浆做成50×50mm的钝角，阳角应凿成30×30mm的钝角并使用1:2.5水泥砂浆抹平；
6）穿墙管件周边采用1:2.5水泥砂浆做30×30mm的钝角；
7）经过处理后的基层应平整，大面采用2m靠尺检查，直尺与基层的间隙不超过5mm，且只允许平缓变化；基层表面应坚实，无明水；
基面找平层（左图）阴阳角倒角处理（右图）
【施工工艺】
1）基层应经验收合格后，才能进行防水卷材的铺设；
2）先铺设阳角、阴角部位的防水加强层：
（1）阳角、阴角部位铺设的防水卷材加强层均指SBS II PY PE PE 4 10 GB18242防水卷材，宽度50cm；
（2）防水加强层采用喷灯热熔条粘或点粘在基层表面；加强层卷材搭接宽度10cm，热熔满粘。加强层任意部位均应与基层密贴，不得出现吊空部位。
阴阳角防水加强层（左图）阳交角防水加强层（右图）
3）加强层铺设完毕并验收合格后，铺设大面SBS改性沥青防水层：
（1）双层卷材均应按照与结构纵向垂直方向铺设（环向铺设）；
（2）铺设第一层SBS改性沥青防水卷材，第一层采用SBS II PY PE PE 4 10 GB18242防水卷材，平面部位采用空铺法铺设；立面采用条粘、点粘或机械固定法铺设，具体铺设工艺应根据现场基层干燥程度确定，但必须确保固定牢固，防止卷材脱落；
（3）第一层卷材搭接缝采用热熔法粘结牢固、密实；
（4）第一层卷材铺设完成并验收合格后，铺设第二层SBS改性沥青防水卷材，第二层采用SBS II PY SPE 3~4 10 GB18242防水卷材，砂面应面向施工人员，第二层卷材与第一层卷材热熔满粘；
（5）第二层卷材搭接缝采用热熔法粘结牢固、密实；
第一层sbs卷材铺设（左图）第二层sbs卷材铺设（右图）
4）SBS改性沥青防水层铺设完毕后，铺设施工缝、变形缝和穿墙管件部位的防水加强层：
（1）施工缝部位热熔满粘一层SBS II PY S PE 3~4 10 GB18242防水卷材，宽度50cm接缝两侧各25cm，砂面面向施工人员；
（2）变形缝部位粘贴一层1.5mm厚的高分子自粘胶膜预铺防水卷材，自粘胶膜防水卷材采用自粘卷材粘贴在SBS防水层表面，宽度1m，变形缝两侧各50cm，粘贴应牢固、密贴；
（3）穿墙管部位按图热熔粘贴圆形和条形防水卷材加强层，加强层采用一层SBS II PY S PE 3~4 10 GB18242防水卷材，砂面面向施工人员；
穿墙管防水加强层（左图）施工缝防水加强层（右图）
平面防水层甩搓保护（左图）里面防水层甩搓保护（右图）
【注意事项】
1、雨雪天气及五级风以上的天气不得施工；
2、基层含水率不符合铺设要求时，不得进行防水卷材的铺设；
3、平面防水层铺设完毕后，应尽快验收，及时浇筑细石混凝土保护层；
4、卷材铺设方向应前后一致，不得互相垂直铺设；上下两层卷材长边搭接缝应错开1/3~1/2幅宽；相邻两幅卷材的短边搭接缝应错开至少1m；
5、变形缝部位采用自粘卷材作为防水加强层，铺设防水层时，应尽可能不对自粘卷材表面进行热熔喷烤；
6、应确保三层卷材搭接缝部位热熔充分，使上中下三层卷材之间均粘贴密实；
7、防水层空鼓部位应割开，然后热熔喷烤粘贴密实；破损部位应采用与该层防水卷材同规格的材料进行修补，补丁边缘与破损边缘的最小距离不小于10cm，补丁与防水层热熔满粘；
8、卷材与基层、卷材热熔后，卷材边缘应溢出熔化的沥青，并避免欠火或过火（不得熔出胎基）；
9、防水层甩槎长度和临时保护措施应符合设计要求。
3、膨润土防水毯施工
注意事项
1、注意防水毯破损而降低甚至失效。
2、对基层处理要求不高，但应尽可能平整。
3、长期暴露在外的防水毯应做好保护。
4、聚氨酯施工
北京市轨道交通防水工程采用的单组分聚氨酯防水涂料均指环保型单组分聚氨酯，应能够在潮湿基面上施工。
单组分聚氨酯防水涂料用于明挖结构顶板和采用“外防外涂”法施工防水层的侧墙迎水面。
单组分聚氨酯防水涂料分为I型和II型两种型号，其中I型为水平型（自流平型），适用于水平面防水施工；II型为垂直型，适用于非水平面的防水施工。
执行标准：《聚氨酯防水涂料》GB/T19250。
成膜（实干后）厚度：一级防水要求时2.5mm，二级防水要求时2.0mm。
【辅助材料】
1、基层处理剂：为增强涂料防水层与基层之间的粘结力，在涂料防水层施工前，预先涂刷在基层的一种涂料。通常可采用环氧或聚合物类。
2、胎体增强层：40~60/m2的长纤聚酯布或16~20目的玻纤网格布，设置在涂层之间，增加涂层的拉伸强度；
3、聚氨酯建筑密封胶：用于细部节点处理，其物理性能指标应符合《聚氨酯建筑密封胶》JC/T 482-2003标准的规定。
【贮存和运输】
贮存于运输时，不同类型、规格的产品应分别存放，不应混杂。避免日晒雨淋，禁止接近火源，防止碰撞，注意通风。贮存温度不应高于40℃。在正常贮存和运输条件下，产品保质期自生产日起不超过6个月。
【基层处理】
1）现浇混凝土表面不宜采用水泥砂浆进行全面的找平处理，由于找平层开裂，找平层与结构层脱层或找平层水泥砂浆窜水问题会降低防水层的整体防水效果；
2）现浇混凝土表面的尖锐突出物，如模板拼接缝部位的混凝土尖锐突出物等，应凿除并打磨平整，露出新鲜的混凝土基面，使其与周边现浇混凝土面齐平；
3）现浇混凝土表面的凹坑，应先清除坑内杂物后，采用1:2.5水泥砂浆填充并抹压平整，填充后的水泥砂浆边缘不得出现起皮、砂粒等。过小的凹坑无法采用水泥砂浆填充时，可采用聚氨酯密封胶填充抹平；
4）阳角应打磨成10×10mm的圆角或钝角；
5）阴角采用
来源：北新金拇指防水
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