[分享]快看！全国首个采用“水下开挖”法施工地铁

北京地铁8号线6标近日通过了最后一次验收。该标段中的永定门外地铁站是全国首个采用“水下开挖”法施工的地铁站。这座车站月底开通后，可与地铁14号线永定门外站实现换乘。“这是北京地铁建设史上难度最大的明挖车站。”早在建设之初，业内专家就对8号线永定门外站做出这样的评价。这是因为，这座地下四层结构的车站犹如“水上漂”——永定门外丰沛的地下水，让车站大约有一半结构都泡在水中。

全国地铁车站施工中首次运用水下开挖

永定门外站是北京地铁8号线3期难度最大的车站之一，该站地下水充盈，如果按照常规施工，车站的日涌水量将达到18万立方米，既浪费地下水资源，又有极大的安全控制风险。“当年北京南站施工时的日排水量达到13万立方米，永定门外站水位比南站还深了近6米，常规开挖方法根本无法完成施工。”在制定施工方案时，专家这样说。

为了解决这个技术难题，施工单位决定参照在建设南京纬三路过江通道时水下开挖的方式，提出永定门外站水下开挖施工的初步设想。经过参建单位和专家的反复论证、演示，用了近半年时间，方案才最后确定。

工法介绍：水下开挖

水下开挖是一种跨江河桥梁深水墩基础施工工艺，而修地铁和桥梁不一样，从围护体系、开挖方式到作业环境都不一样，将水下开挖运用到地铁施工中，在国内尚属首次。 

水下开挖怎么挖？

方案设计好了，怎么开挖还是个问题。项目部将车站分为16个仓进行开挖，并采用了超厚地连墙、贝雷钢架平台作业、旋挖钻车站水下取土、蛙人水下作业等轨道交通建设中极少见到的工艺设备。

工法介绍：超厚地连墙

永定门外站地连墙成槽采用“抓铣结合”的成槽工艺，地表以下30m区域内先利用液压成槽机抓取上部较软土层，剩余卵石部分采用铣槽机铣槽作业，最终完成地连墙成槽。地连墙钢筋笼现场制作，采用导管法进行水下混凝土浇筑。

工法介绍：贝雷钢架平台

水下开挖施工平台由贝雷梁与行走系统构成。下部轨道布置在地下连续墙顶冠梁上，平台可沿车站南北平移。平台上部结构为上承式贝雷平台，左右半幅对称，半幅之间采用竖向、横向支撑架联系。贝雷梁外部利用型钢加固，相当于给贝雷架穿上一套结实的盔甲。

工法介绍：旋挖钻车站水下取土

旋挖钻车站水下取土是利用贝雷梁搭设水下开挖平台，置于车站基坑上方，旋挖钻机于平台上方采用常规成桩工艺进行取土,每次取土深度不超过2米,间距1.6米,跳孔作业,防止塌孔。

工法介绍：蛙人水下作业

由于施工过程中水量太大，支撑结构造成的盲区较多，水下开挖还首次用到了大批的潜水员队伍。施工最繁忙阶段有70余名潜水员，分6个班组工作。这在轨道交通建设领域是第一次。

历经40天左右，永定门外站水下封底施工全部完成，目前该站正在进行抽水、清淤、级配碎石回填施工，为水下开挖进行最后的收尾工作。 

地铁水下开挖或将形成标准

地铁车站深基坑采用水下开挖及水下砼封底，在全国尚属首例。经过永定门外站的施工，北京地铁已经初步形成了一套水下开挖的管理体系和作业标准，项目科研课题已经作为北京地下水处理课题的重要组成部分在住建部立项，专利申请已经全面推进。依托这项工程，项目团队编写了十余篇论文，有望最终形成地铁施工水下开挖标准化指南。