地鐵施工技術控制問題與安全措施

張增強

（中交第三公路工程局有限公司，北京 101399）

地鐵工程建設關系到區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展及城市居民的生活福祉。由于地鐵工程建設投資大、建設周期長、施工工藝技術復雜，給施工技術控制帶來不小難度，經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的問題。為減少地鐵施工技術控制問題出現(xiàn)的概率，需要對具體的問題類型及相應安全措施進行總結。

1 地鐵施工技術控制方法

1.1 淺埋暗挖法

淺埋暗挖法中土方挖掘與混凝土澆筑兩項工序同時進行，常用于土質(zhì)為砂土、黏土等固結能力較高土層的施工。淺埋暗挖法利用開挖過程中土體本身具備的自穩(wěn)性，在未出現(xiàn)坍塌趨勢前完成結構支護作業(yè)，保證土體及周圍巖體的穩(wěn)固，使支護結構與周圍土體緊密結合。應用該方法可明顯縮短地鐵工程施工時間，在國內(nèi)的地鐵項目中采用此工藝較多。淺埋暗挖法具備動態(tài)化施工的特點，信息化監(jiān)控系統(tǒng)的融入給該方法的應用帶來更明顯的成效，信息化監(jiān)控系統(tǒng)可對開挖過程中周圍土體及巖體的性能變動進行有效監(jiān)控。淺埋暗挖法結合劈裂注漿法，可提高隧道底層的加固效果。

1.2 盾構法

盾構法的核心設備是盾構機，盾構機根據(jù)其施工特點分為土壓式和泥水式，這類設備具有運行效率高、作業(yè)過程穩(wěn)定、安全環(huán)保等優(yōu)點。在使用該方法時，需重點控制掘進速度、壓力、盾構設備角度等參數(shù)，避免出現(xiàn)超挖等問題。目前我國已實現(xiàn)大型盾構設備的自主選型、設計和生產(chǎn)，與盾構法相匹配的防水技術等都已發(fā)展成熟，盾構法之前面臨的技術難題都被一一解決，在地鐵施工中已被廣泛應用[1]。

1.3 新奧法

新奧法首先對巖體進行一定程度的挖掘，然后依托于巖體本身的地質(zhì)結構特點，利用混凝土材料對隧道周圍巖體進行加固處理。該方法在利用地質(zhì)結構原有支撐能力的同時配合人工加固手段，可提高隧道結構荷載能力及強度[2]。新奧法具備較高的經(jīng)濟性，在世界范圍內(nèi)的地鐵隧洞工程施工中都有著廣泛的應用。除在穩(wěn)固性、經(jīng)濟性方面表現(xiàn)出的優(yōu)勢外，新奧法還能為地鐵隧道結構美觀性提供更大的改造空間，節(jié)約施工成本并優(yōu)化地鐵工程的建設效果。

1.4 鉆爆法

地鐵施工可能遇到各種復雜的地質(zhì)結構，地下巖層的變化都會給掘進工作帶來一定困難。此時一般會采用鉆爆法完成挖掘任務。鉆爆法適用于地下巖層堅硬、無法通過人工或機械方式進行快速挖掘的地鐵工程項目。鉆爆過程中會產(chǎn)生大量的碎石，需要及時清理和處置，因此該方法在使用時施工效率偏低。此外，由于爆破本身屬于高危作業(yè)，爆炸產(chǎn)生的威力很可能對人員安全及其他地下結構物造成影響。在采用鉆爆法之前需要對施工地的地質(zhì)條件、地上、地下設施建設的情況等進行全面調(diào)查，客觀正確地評價鉆爆法的可行性，找出最佳爆破點并計算炸藥的用量，在確保完成掘進任務的同時，將爆炸的威力控制到最小范圍內(nèi)。鉆爆法容易損傷周圍地質(zhì)結構，引發(fā)坍塌、滲水等現(xiàn)象，應在施工前做好相應的支護和預防工作，并設置安全防護措施[3]。

2 地鐵施工技術控制問題

2.1 滲漏及開裂控制問題

滲漏及開裂控制是地鐵工程施工的工作重點，受到自然條件、地質(zhì)條件、施工工藝等因素的影響，地鐵工程中預埋件位置常出現(xiàn)滲漏的問題。導致該現(xiàn)象的主要原因是，混凝土現(xiàn)場澆筑、振搗過程中，因某些障礙物的存在使得內(nèi)部振搗不密實而產(chǎn)生混凝土結構缺陷，進而引發(fā)滲漏。在進行預埋預設施工時，因預埋件除銹工作不到位，構件表面存在的銹漬導致其與周圍混凝土的粘結力程度降低，因后期振搗或震動，預埋件與混凝土結構間發(fā)生相對運動而導致混凝土開裂。

2.2 混凝土配合比控制問題

混凝土材料配合比與混凝土結構的強度、性能直接相關，若配合比不當，或選取的配合比方案與地鐵工程質(zhì)量指標不匹配，在混凝土施工完畢后，其強度、荷載能力、防水性等無法達到地鐵工程質(zhì)量的要求時而引發(fā)質(zhì)量問題[4]?；炷僚浜媳确桨概c其性能間的關系比較復雜，在實際工作中通常需要經(jīng)過多次試驗而找出最佳配合比方案。若配合比試驗開展不規(guī)范或直接依照經(jīng)驗選擇配合比參數(shù)，再加上混凝土質(zhì)量檢查工作不嚴格，就會給地鐵工程埋下嚴重的安全隱患。

2.3 預埋技術控制問題

預埋技術在地鐵工程中的應用非常普遍，但該技術的被重視程度與其應用普遍程度之間差異較大。實際在施工過程中對預埋技術控制重視不足，例如，在施工預埋件時，沒有仔細核實預埋件的位置，結果造成預埋件與設計方案不符，導致出現(xiàn)多余的預留孔洞且未得到及時的填補處理。后期被發(fā)現(xiàn)后，就需要對其進行鉆孔切割，以保證孔洞位置準確及結構能夠滿足工程荷載的要求。而重復的孔洞處理必然會影響到地鐵工程整體結構的完整性，導致其綜合效益降低。

3 地鐵施工技術控制安全措施

3.1 技術措施

（1）滲漏及開裂控制安全措施。若施工方案明確要求使用防水混凝土的材料，嚴禁使用一般混凝土作為替代。選擇防水混凝土材料時，優(yōu)選水化熱及含堿量較低的硅酸鹽水泥，控制水泥的強度在30～40MP。若施工方案中明確要求使用補償收縮型水泥，需詳細分析方案設計意圖，在混凝土原料添加適量的膨脹劑，以應對混凝土內(nèi)部收縮張拉力，適當延長混凝土的收縮時長，預防混凝土開裂。同時，在滲漏及開裂問題高發(fā)位置進行提前加固處理。例如，重點觀察橫向及縱向施工縫處是否存在滲漏趨勢，提前設置止水鋼板，使用防銹能力優(yōu)良的鋼板并確保焊接穩(wěn)固，避免滲漏問題的發(fā)生。此外，設置專門的防水系統(tǒng)。例如，在工程施工縫位置預埋注漿管道，當縫隙內(nèi)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象時，處于表面的注漿管道端口向管內(nèi)注入環(huán)氧樹脂，并通過注漿管將環(huán)氧樹脂傳輸至滲水位置，將縫隙封堵嚴密，避免滲漏問題再次出現(xiàn)。

（2）混凝土配合比控制安全措施。混凝土配合比控制問題的處理應從原材料的質(zhì)量控制開始。對材料進場時嚴把質(zhì)量關，并結合地鐵工程實際建設需求，明確混凝土各原材料的型號、質(zhì)量及性能要求，優(yōu)先選取規(guī)模較大、市場信譽度高的原材料供應商，并結合實際需求開展原材料樣本質(zhì)量檢驗。在材料配合比過程中，依照相關規(guī)定開展預實驗工作，并根據(jù)實驗結果給出的參數(shù)嚴格控制各類原料的使用量及外加劑的添加方案，混凝土的坍落度、水灰比、水膠比等均為重點觀察參數(shù)。振搗階段，確保混凝土內(nèi)部振搗均勻，提高混凝土內(nèi)部的密實度[5]。

（3）預埋技術安全控制措施。預埋技術的頻繁應用導致地鐵工程越來越高的預埋技術控制風險等級，建議采用全過程控制方式開展預埋技術管理活動。例如，在施工前對預埋件的質(zhì)量、外觀及施工技術可行性進行全面檢查，做好銹蝕工件除銹、防銹作業(yè)；進行技術交底，確保選取的預埋施工方案與工程建設條件相適應；嚴格依照圖紙要求開展預埋作業(yè)，重點關注預埋件與孔洞接口處的質(zhì)量；施工完畢后進行全面的質(zhì)量檢查，發(fā)現(xiàn)管件預埋質(zhì)量問題并做出相應處理，確保預埋件在地鐵工程中發(fā)揮出應有的作用。

3.2 管理措施

除應對地鐵施工技術控制問題的技術措施外，高質(zhì)量的施工管理措施也能夠避免技術控制問題的發(fā)生。

（1）提高施工技術控制重視程度。施工過程中應合理辨析施工技術控制與地鐵工程建設質(zhì)量和施工安全之間的關系，不斷積累施工技術控制經(jīng)驗及解決在施工中出現(xiàn)的新問題。例如，開展施工前期技術培訓，強化全體員工施工技術控制意識，保證施工技術方案要求被充分落實。同時，結合地鐵工程項目特點、建設要求、施工條件等，合理制定施工技術控制目標，以目標為引導，細化技術控制任務，保證任務落實到崗位，結合崗位責任制確保施工技術控制工作融入每一施工環(huán)節(jié)中。

（2）優(yōu)化地鐵施工工藝和技術。地鐵施工技術處于不斷變化和更新的狀態(tài)之下，隨著相關工程建設活動的頻繁開展，越來越多有關施工技術控制的問題被發(fā)現(xiàn)。而地鐵施工新工藝技術的研發(fā)則建立在之前實踐經(jīng)驗的基礎上，用以解決施工過程中存在的各類問題和缺陷。想要強化地鐵施工技術控制質(zhì)量，積極開展地鐵施工工藝技術研發(fā)及新技術引入優(yōu)勢明顯。例如，組建企業(yè)內(nèi)部技術科研專項小組，給予充足的科研經(jīng)費并配備專業(yè)人才，負責新工藝技術的自主研究；積極分析、學習來自國內(nèi)外的先進施工技術，掌握其原理并進行技術優(yōu)化創(chuàng)造，將更多先進技術融入地鐵施工建設中。在工藝、技術研發(fā)方面，應與國內(nèi)各高校、專業(yè)科研機構建立合作關系，為具體的技術研發(fā)項目提供一定理論基礎和技術實踐環(huán)境，并從科研項目中汲取更多先進的地鐵施工技術和方法，同時做好技術人才儲備工作。

（3）提升施工團隊技術水平。地鐵工程施工中多個專業(yè)相融合，施工工序復雜，施工人員數(shù)量眾多。不同專業(yè)間交叉作業(yè)，過程中人員相互溝通與配合非常重要。若能有效提高施工團隊整體技術水平和施工現(xiàn)場協(xié)調(diào)程度，就能從根源上改善施工技術控制問題。例如，項目施工之前，先組織相關技術人員和各施工班組代表進行技術培訓及技術交底工作，確保每個人員都能詳細掌握所負責施工工序的技術標準和操作流程[6]；要求其在施工過程中，嚴格按照相關技術標準進行操作，約束自身行為以輔助整個地鐵工程施工技術控制目標的達成。

4 結論

文章分析了地鐵施工控制技術及其安全措施，認為主要施工技術控制問題集中在滲漏及開裂、混凝土配合比和預埋技術控制上。為此，需要提高對施工技術控制的重視程度，優(yōu)化地鐵施工工藝和技術，提升施工團隊的技術水平和安全控制措施，并結合技術與管理措施，優(yōu)化地鐵施工技術控制效果，確保生產(chǎn)高質(zhì)量的地鐵工程產(chǎn)品。