關(guān)于地鐵施工技術(shù)要點(diǎn)的具體分析

劉澤強(qiáng)/中鐵三局集團(tuán)天津建設(shè)工程有限公司

關(guān)于地鐵施工技術(shù)要點(diǎn)的具體分析

劉澤強(qiáng)/中鐵三局集團(tuán)天津建設(shè)工程有限公司

隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，地鐵的建設(shè)速度在不斷的增加，在地鐵建設(shè)過程中我們要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩項(xiàng)l件選擇合適的施工方式，避免由于施工不當(dāng)造成地鐵施工成本增加，延長地鐵的建設(shè)周期。文章首先通過對地鐵施工的重要性進(jìn)行了闡述，接著對地鐵施工技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了細(xì)致的分析，最后重點(diǎn)探討了地鐵施工技術(shù)要點(diǎn)。

地鐵；施工技術(shù)；要點(diǎn)

前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市地鐵建設(shè)也在高速發(fā)展，對地鐵隧道施工技術(shù)的要求越來越高，技術(shù)正在被多數(shù)地鐵隧道施工所采用，本文就地鐵施工技術(shù)要點(diǎn)的進(jìn)行了探討。

一、地鐵施工的重要性

地鐵作為一種大規(guī)模交通運(yùn)輸工具，能夠在交通高峰期每小時輸送數(shù)以萬計的乘客，同時地鐵一般修建于地下，可以節(jié)約土地，對地面交通不產(chǎn)生影響，減少地面噪音，地鐵使用電能驅(qū)動，運(yùn)行快捷平穩(wěn)，既不污染環(huán)境也節(jié)約資源，是解決交通問題的一個不錯的選擇。

“十二五”期間我國將建成、投運(yùn)城市軌道交通2500公里左右。目前，已有31個城市軌道交通規(guī)劃獲得批準(zhǔn)，預(yù)計到2020年，我國將約有40個城市發(fā)展軌道交通。按照地鐵施工與工程投資額占比估算，地鐵施工承包市場規(guī)模至少2500億元，是一個非常巨大的投資空間。

地鐵相較于其他施工路段而言，施工的地質(zhì)條件較為復(fù)雜，地鐵車站的地層中含有大量的水分。在人流密集的情況，如果周圍有較大的建筑物群，有可能形成地層沉降，容易增加風(fēng)險系數(shù)。如果建設(shè)地鐵的地址條件容易改變，穩(wěn)定性較差，極容易造成施工時的塌方和塌陷，出現(xiàn)水倒灌現(xiàn)象，給地鐵施工帶來很大的難度和風(fēng)險性。

因此在施工前，必須要選好路段，在隧道開挖過程中，提前做好準(zhǔn)備，合理有效的分析地質(zhì)條件，采取必要的防護(hù)措施，運(yùn)用合理的技術(shù)手段解決土體干擾下的地鐵施工問題。面對日益嚴(yán)峻的交通壓力，我國應(yīng)該加快地鐵工程建設(shè)，同時，在地鐵工程建設(shè)中應(yīng)該注意施工安全，特別是地下水較深，土質(zhì)較為松散的情況下，加強(qiáng)對施工人員的技術(shù)培訓(xùn)。

二、地鐵施工技術(shù)的發(fā)展趨勢

（一）地質(zhì)條件多樣化

我國城市地鐵建設(shè)地域分布十分廣泛，地質(zhì)條件差異巨大，東有以上海、杭州等地區(qū)為代表的軟黏土，南有以廣州、深圳為代表的軟硬不均復(fù)合地層，北有以北京地區(qū)為代表的典型砂卵石地層，西有以成都為代表的富水砂卵石地層.加之我國東北哈爾濱等地的凍土、云南昆明面臨的泥炭質(zhì)土，中部地區(qū)如西安、蘭州等地的老黃土，武漢、南京等地越江地鐵中的高磨耗卵礫石地層，重慶、福州等地面臨的高硬度巖層等，我國地鐵隧道建設(shè)的地質(zhì)條件種類多樣，然而，其中很多新問題還沒有效地解決，例如，軟黏土地層隧道施工的穩(wěn)定性問題，隧道結(jié)構(gòu)的振陷問題，以及老黃土地層導(dǎo)致的遇水塌陷、地裂縫等，既是未來有待解決的典型問題，也是我國城市地鐵盾構(gòu)隧道修建技術(shù)的發(fā)展方向。

（二）越江跨海常態(tài)化

我國水系眾多，尤其在東南沿海地區(qū)與長江、黃河沿線，河湖較為密集，濱江、臨湖城市的地鐵穿江越河在所難免.如何根據(jù)江河地質(zhì)情況選擇刀盤刀具，并進(jìn)行優(yōu)化配置，并合理處理運(yùn)營期間水下復(fù)雜因素對隧道結(jié)構(gòu)的不利影響也至關(guān)重要。

三、地鐵施工技術(shù)要點(diǎn)的具體分析

（一）明挖法施工技術(shù)

明挖法在技術(shù)要求上采用了當(dāng)時一系列較為先進(jìn)的技術(shù)，比如說大面積的深基坑降水，工字鋼加衡撐和錨桿技術(shù)等。在當(dāng)時機(jī)械化土方開挖，和鋼模板的設(shè)計、應(yīng)用中在當(dāng)時的國內(nèi)都屬于較為領(lǐng)先的技術(shù)。由于明挖技術(shù)對施工的要求較低，所以能在全國大面積推廣。

明挖法的關(guān)鍵工序是：降低地下水位，邊坡支護(hù)，土方開挖，結(jié)構(gòu)施工及防水工程等。其中邊坡支護(hù)是確保安全施工的關(guān)鍵技術(shù)。主要有：

1.放坡開挖技術(shù)。

適用于地面開闊和地下地質(zhì)條件較好的情況?；討?yīng)自上而下分層、分段依次開挖，隨挖隨刷邊坡。

2.型鋼支護(hù)技術(shù)。

一般使用單排工字鋼或鋼板樁，基坑較深時可采用雙排樁，由拉桿或連梁連結(jié)共同受力，也可采用多層鋼橫撐支護(hù)或單層、多層錨桿與型鋼共同形成支護(hù)結(jié)構(gòu)。

3.連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)。

一般采用鋼絲繩和液壓抓斗成槽，也可采用多頭鉆和切削輪式設(shè)備成槽。連續(xù)墻不僅能承受較大載荷，同時具有隔水效果，適用于軟土和松散含水地層。

（二）暗挖法施工技術(shù)

暗挖施工技術(shù)是相對于明挖施工技術(shù)而言，暗挖主要被廣泛運(yùn)用于地面鐵路和公路，水工的隧道中，但在我國早期的地鐵建設(shè)中較少，因?yàn)樾枰^高的技術(shù)要求和較大的資金支持。在1984的北京復(fù)興門地鐵折返工程中，就采用了暗挖技術(shù)。

一般應(yīng)按照“新奧法”原理設(shè)計和施工，采用較強(qiáng)的初期支護(hù)，先注漿后開挖的方法。施工原則是：“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測”。一般用30～50mm鋼管超前棚頂導(dǎo)管，然后注入水泥或化學(xué)漿，形成“結(jié)石體”，以增強(qiáng)圍巖自穩(wěn)能力。每次開挖進(jìn)尺0.75m左右，先進(jìn)行環(huán)狀開挖，留核心土，預(yù)噴5～8cm混凝土，架拱架和鋼筋網(wǎng)，再噴25～30cm混凝土，形成初期支護(hù)，做防水層后再做二次襯砌。

在西單地鐵車站的建設(shè)過程中，鐵道部和鐵三院創(chuàng)造性的提出了“雙眼睛法”，作為我國暗挖技術(shù)的另一偉大突破被廣泛運(yùn)用在地鐵建設(shè)領(lǐng)域中。

由于暗挖法可以保證地面交通的運(yùn)行，所以對當(dāng)時的交通并未產(chǎn)生較大壓力。加之合理的施工方案，在當(dāng)時大跨度的西單地鐵建設(shè)中取得了地鐵車站修建的新紀(jì)錄。

（三）盾構(gòu)法施工技術(shù)

盾構(gòu)法相較于前兩種技術(shù)而言，更是一種需要全面綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)和施工技術(shù)的一種建設(shè)手段，盾構(gòu)法施工具有施工速度快、洞體質(zhì)量比較穩(wěn)定、對周圍建筑物影響較小等特點(diǎn)，同時要求必須對設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的帥選，盾構(gòu)選型是否適合于當(dāng)時的地鐵建設(shè)。

盾構(gòu)法在實(shí)施過程中主要具有以下幾個特點(diǎn)。第一，不影響城市地面建筑物和施工的周圍環(huán)境。盾構(gòu)法只需要盾構(gòu)豎井處有一塊場地，就可以進(jìn)行，不需要地鐵施工隧道沿線要閹割的施工場地，同時施工的時候沒有噪音，不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。也不會對路面的交通車輛，交通運(yùn)輸產(chǎn)生影響。第二，盾構(gòu)法進(jìn)行地鐵建造的精度較高。制作的管片精度與機(jī)械制造精度相當(dāng)，只存在0.5mm的誤差范圍；在盾構(gòu)施工過程中嚴(yán)格把握隧道軸線的誤差。第三，盾構(gòu)法在實(shí)施工程中要求單行前行，不可以后退，因此存在著較大的風(fēng)險。也就是說在地鐵進(jìn)行操作后，如果計算錯誤或者施工錯誤，就不能更改，如果使用的盾構(gòu)出現(xiàn)較大的機(jī)械故障，可能對此段路的地鐵實(shí)施產(chǎn)生較大的不可估量的災(zāi)難性后果。第四，盾構(gòu)機(jī)器是特定區(qū)域工作，所以要根據(jù)不同的路段，不同的隧道尺寸，深度，進(jìn)行選擇。

四、結(jié)束語

綜上所述，地鐵施工是進(jìn)行地鐵施工的基礎(chǔ)，對地鐵的建設(shè)有著十分重要的作用。在今后的地鐵工程中，我們應(yīng)不斷加強(qiáng)地鐵施工工藝的完善，嚴(yán)格的控制和管理地鐵的施工工藝，從而才能提高地鐵施工的質(zhì)量以及地鐵運(yùn)行的速度和安全。

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