論述地鐵地下結構工程重難點及對策

楊俊曉

摘 要：近年來城市經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城市交通設施的不斷完善，城市人口的不斷增加，這些都給城市的交通帶來了很大壓力。由于城市地上空間的有效性限制性利用，用于緩解城市交通壓力的不斷增大。人們?yōu)榱司徑膺@種壓力，通過修建地鐵的形式，合理利用和開發(fā)城市地下可利用空間，起到大大減輕城市地面空間利用率的作用，同時也為人們的出行提供了更多方便。

關鍵詞：地鐵車站 地下結構 對策措施

中圖分類號：U45 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（b）-0050-02

由于地鐵車站工程都是在地下建設和實施的，因此，就會受到地理環(huán)境和地質條件的影響。在建設環(huán)境的前提下進行施工，就會給施工的工序和技術帶來非常嚴格的要求。工程施工人員會在工程施工能夠波及到的范圍采用限制地鐵行駛速度的形式來盡可能地減少和確保地鐵運行的安全性能。

1 地鐵的施工與地鐵的建筑結構之間的關系和影響

（1）暗挖隧道結構所處的巖層條件。如果地質基層比較松散，就需要在施工前做好施工土質層的勘測和調查，同時，施工現(xiàn)場前期地質層勘測不夠嚴謹，就可能導致后期的施工根基選錯，造成支撐結構不夠穩(wěn)固，導致坍塌以及人員的傷亡。

（2）暗挖隧道結構開挖斷面內(nèi)的特殊水文地質條件。比如，在施工開挖地下空間的時候，需要不同作業(yè)面的要求以及長期的拱形部位，很容易造成支護層面由于隔水效果差，排水效果不好，導致的水流淤積，層面長期緊迫，造成坍塌等隱患。

（3）地質異常區(qū)主要為地層松散的空洞區(qū)以及形似水囊的富水區(qū)域。由于這些空洞區(qū)長期受到天氣的影響，例如：雨水的浸泡，就很有可能導致地質層的承受能力降低，管線受到損壞和浸泡，這些都是存在的隱患空洞區(qū)可能存在的隱患。同時，一旦地鐵正?？焖俚剡\營起來，交通的負荷和壓力，地質層所受到的震動和頻率過大，就可能導致主通道的路面下沉，以及管線的裸露和破壞；同時，水囊也在不斷給底層預埋管線的滲漏填充水分，導致局部的低洼地區(qū)線路由于長時間受到雨水的浸泡，開裂滲透，造成各種線路的隱患。一旦施工開挖中遇到水囊，就很可能導致施工工程的無法順利進行。

2 地鐵車站地下工程重要環(huán)節(jié)問題及對應解決措施

2.1 工程概況

地鐵某站地處城市中心城區(qū)，為兩條線同站臺換乘車站，車站總長170 m，車站標準段總寬38 m。車站北端區(qū)間下穿規(guī)劃的地下商業(yè)開發(fā)結構，受地下開發(fā)地下室埋深限制，線路埋深較大。車站兩端為地下四層五跨結構，頂板覆土約1.6 m。車站圍護結構采用1 100 mm厚地下連續(xù)墻，車站采用蓋挖逆作法施工，基坑內(nèi)降水。

2.2 超深連續(xù)墻施工在施工工程過程中的作用

在施工前的地質勘察相關的實地報告中顯示，連續(xù)墻的施工需要穿越12個中地層，1個承壓水層。由于受到地質層中的砂、礫和淤泥的影響，這類地層很容易出現(xiàn)孔壁縮孔和坍塌的現(xiàn)象。輕則可能影響到連續(xù)墻的施工質量控制，重則可能造成安全事故的發(fā)生以及人員的傷亡。在施工過程中怎樣才能保證坑壁的穩(wěn)定并保證墻縫間的止水效果是需要關注的重要內(nèi)容。

對策措施：

（1）成槽時，選用粘度大失水小的泥漿，使用NV-1鈉土泥漿，使形成護壁泥皮薄而韌性強的優(yōu)質泥漿，確保槽段在成槽機械反復上下運動過程中土壁穩(wěn)定，并根據(jù)成槽過程中土壁的情況變化選用外加劑，調整泥漿指標，以適應其變化。

（2）采用硬地施工，施工前便道和場地同時施工，整個場地進行硬化，避免雨水從地表滲入溝槽，地槽施工時重型設備盡量遠離溝槽，重載車輛遠離溝槽行駛，避免振動導致溝槽變形。

（3）安放鋼筋籠時做到穩(wěn)、準、平，防止因鋼筋籠上下移動而破壞泥皮引起槽壁塌方。成槽結束后，鋼筋籠吊放采用250 t吊車一次性吊放，縮短槽壁的暴露時間。

（4）連續(xù)墻墻縫止水采用十字鋼板止水。

2.3 AM樁施工是該工程的重點及難點

該工程是蓋挖逆作施工，為了保證中間立柱的承載能力和連接節(jié)點的傳力可靠，必須嚴格控制中間立柱的精度，定位偏差不大于20 mm，垂直度偏差不大于1/500，相鄰柱差異沉降不超過0.003 L（L為墻與立柱或立柱與立柱軸線見的距離）同時不大于20 mm。為滿足施工精度要求采用旋挖擴孔鉆機施工。由于旋挖擴孔鉆機施工屬于新工藝，對機械性能和駕駛員水平依賴較高。如何掌握好這項技術，保證孔樁的施工質量和進度是該工程的一個重點及難點。

對策措施：

（1）AM樁施工采用120-5型全液壓旋挖擴孔鉆機施工，成孔過程采用可視化操作控制系統(tǒng)全程監(jiān)控，電腦直接反映成樁垂直度，孔樁的垂直度可控制在1/500以內(nèi)。

（2）為控制沉渣厚度，清孔采用二次清孔工藝，二次清孔的設備是AM樁機自帶的特殊清渣泵，該泵可直接下底將沉渣清除。

（3）為減少施工工序節(jié)約施工時間，中間樁的鋼筋籠吊裝采用起吊連續(xù)墻鋼筋籠的250 t吊車一次吊裝完成。

（4）鋼管柱的加工委托專業(yè)工廠加工并須達到設計及規(guī)范要求。

（5）鋼管柱的安裝采用兩點定位法施工，底座采用十字鋼板定位器，施工精度高，可靠，方便檢查。

2.4 控制地表沉降，確保周邊建筑物安全是該工程的重點

對策措施：

（1）連續(xù)墻施工預防塌孔。

連續(xù)墻單幅長度6 m，施工時土體穩(wěn)定只靠泥漿護壁和土體自穩(wěn)，因此，保證連續(xù)墻的施工安全對土體變形極為重要。

（2）切實做好圍護結構施工，確保圍護結構施工質量。

基坑外圍土壓力和水壓力直接作用在地下連續(xù)墻上，因此，其施工質量的好壞直接決定著基坑的安全。

（3）嚴格遵循“先撐后挖，嚴禁超挖”的原則，基坑開挖至支撐（中板）設計標高處時，及時施工中板和鋼支撐，縮短基坑開挖后無支撐暴露時間，待支撐滿足設計強度要求后，才能繼續(xù)挖土。

（4）施工過程加強對支撐軸力、撓度變形和圍護樁的位移等監(jiān)測項目及時反饋分析數(shù)據(jù)，做到信息化施工。

2.5 防水施工是該工程的重點

該工程埋深大，水壓力大、接口多、接縫多，因此，結構防水是施工控制的重點。

對策措施：

（1）首先做好自防水，連續(xù)墻澆筑過程中嚴格按照設計要求施工，保證連續(xù)澆筑。十字鋼板接縫每次要用鋼刷刷干凈，防止夾渣等現(xiàn)象發(fā)生。

（2）嚴格按照設計要求施工防水層。防水涂料涂刷前，應將墻面清理干凈。

2.6 施工建議

隨著施工隧道的工程需求，隧道兩側基坑的開挖以及結構圖層的側限的降低，基坑坑底部位的回彈，都有可能導致有限的隧道兩側建筑體的結構發(fā)生變化，甚至隆起，導致地鐵軌道和空間發(fā)生變化，不能夠正常行駛和運營，所以，在施工建設單位施工之前，一定要做好對這些情況的事前考慮和控制，做好有效的應對并采取一定安全措施。當隧道的結構發(fā)生大幅度下沉和隆起時，隧道兩側的縫隙也會隨著變大，給地鐵的運行軌道造成巨大的附加作用力，給地鐵的正常通行和運輸造成極大隱患，所以，在施工過程中，也要充分考慮到施工中的材料的選擇和應用，保證施工的耐用性和持久性。

3 結語

地鐵及地下工程面臨較多的施工環(huán)境安全風險，需要相關的施工人員和設計人員做好對整套施工線路的統(tǒng)籌管理，從技術方面和施工安全方面都要嚴格把關，做好施工環(huán)境和施工質量的安全風險評估與控制，保證對工程施工過程中出現(xiàn)的各種問題，都能夠做到有效合理處理和控制，保證施工的順利進行。

參考文獻

[1] 白小亮，楊成永，趙慧麗.隧道結構可靠性分析的一種新方法[J].巖土工程技術，2011（4）：222-225.

[2] 管昌生，秦前波.可靠性研究在地下結構工程中的應用現(xiàn)狀[J].國外建材科技，2012，26（4）：74-76.

[3] 錢國鋒，嚴松宏.淺談地下結構工程可靠性分析[J].四川建筑，2009，29（l）：98-100.