城市軌道交通工程施工方法淺析

朱昭海

摘要：隨著城市人口的增加和城市建設的不斷深入，城市軌道交通作為重要的城市基礎設施，開始在越來越多的城市推廣開來。地鐵工程施工耗費大量的人力物力，施工方法是多樣的，施工情況是千差萬別的。因此，作為地鐵工程的建設方，找到科學合理的地鐵工程施工管理方法勢在必行，既是對工程質(zhì)量的保證，又是對人民安全的保障。本文站在建設方的角度，通過對地鐵施工方法的論述，試圖找到地鐵工程質(zhì)量控制的有效方法，得以推廣到工程實踐中去。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;施工方法;盾構(gòu)法

Abstract： With the increase of urban population and the deepening of urban construction， urban rail transit， as an important urban infrastructure， has begun to spread in more and more cities. The construction of subway projects consumes a lot of manpower and material resources， the construction methods are diverse， and the construction conditions are very different. Therefore， as the construction side of subway engineering， it is imperative to find a scientific and reasonable subway construction management method， which is not only a guarantee for the quality of the project， but also a guarantee for the safety of the people. From the perspective of the construction side， this article attempts to find an effective method of metro engineering quality control through the discussion of metro construction methods， which can be extended to engineering practice.

Key words： urban rail transit;construction method;shield method

1? 城市軌道交通項目概述

城市軌道交通施工的管理除必須滿足國家相關(guān)規(guī)范的要求，如：《地下鐵道工程施工與驗收規(guī)范》GB50299-1999、《巖土錨固與噴射混凝土支護工程技術(shù)規(guī)范》GB50086-2011、《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB50108-2008等外，還需滿足地方性關(guān)于城市軌道交通建設管理辦法的相關(guān)規(guī)定。

地鐵項目的施工是復雜多變的，一般可由車站施工和區(qū)間施工組成。車站的施工方法有明挖、暗挖、蓋挖、明暗結(jié)合等;區(qū)間的施工方法有明挖、暗挖、盾構(gòu)等。其施工方法的選擇取決于項目工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地形地貌、沿線環(huán)境的要求、施工單位的技術(shù)水平、施工進度、經(jīng)濟條件等因素。

2? 城市軌道交通工程施工方法的選擇與管理

2.1 明挖法

明挖法施工方法簡單，技術(shù)成熟。工程進度快，工作面大，便于機械和大量勞動力投入。但是其受外界氣象條件影響較大;施工易造成噪音、粉塵等污染影響周邊環(huán)境;征拆工作量相對較大。

明挖法適用于地面開闊，周圍建筑物稀少，地質(zhì)條件好，土質(zhì)穩(wěn)定且在基坑周圍無較大荷載，對基坑周圍的位移和沉降無嚴格要求的情況。明挖法的關(guān)鍵工序是：降低地下水位，邊坡支護，土方開挖，結(jié)構(gòu)施工及防水工程等。如圖1。

明挖施工法技術(shù)要點：

①嚴格按其施工組織設計所確定的施工方法分段、分層順序開挖，嚴禁在坑底中部掏底開挖。

②按照先支后挖原則開挖;基坑開挖至基底時，留足人工修平的預留厚度。

③回填土應分層、水平壓實，分層厚度不大于300mm，主體結(jié)構(gòu)兩側(cè)應水平、對稱同時回填。用機械碾壓時，搭接寬度不小于200mm，人工、小型機具夯壓時，夯與夯之間重疊不小于1/3夯底寬度。

④基坑必須在主體結(jié)構(gòu)和地下管線結(jié)構(gòu)達到設計強度并經(jīng)隱檢合格后方可進行回填，回填過程中要切實做好結(jié)構(gòu)物的保護，結(jié)構(gòu)物及地下管線周邊應采用使用小型機具、人工配合的方式進行填筑。

2.2 暗挖法

暗挖法遵循“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”的施工原則。圍護結(jié)構(gòu)變形減少，減少了臨時支撐的工程量，提高了工程施工的安全性，也減少了對周邊環(huán)境的影響。地下、地上結(jié)構(gòu)施工可以并行，縮短了整個工程的工期。但地下土方開挖和結(jié)構(gòu)施工在頂板覆蓋下進行，因此大型施工機械難于展開，降低了施工效率。

暗挖法適合于大平面、大深度、復雜結(jié)構(gòu)及周邊狀況復雜的地下工程，同時適用于工期緊迫，要求盡快恢復地面工程。如圖2。

暗挖施工法技術(shù)要點：

①超前小導管注漿，工作面前方深孔注漿和大管棚超前注漿，根據(jù)工程情況可以單獨使用，也可配合使用。施工時，要嚴格按照批準的施工方案執(zhí)行。

②按設計要求放樣測量。

③開挖應在降水后進行，確保無水施工。

④嚴格按其施工組織設計所確定的施工方法進行開挖;嚴格控制開挖斷面尺寸，不得欠挖。

⑤嚴格執(zhí)行先加固后開挖的原則。

⑥嚴格執(zhí)行挖、支、噴三環(huán)節(jié)的施工原則;嚴格按設計或規(guī)范要求控制開挖步距。

⑦嚴格按設計要求選用格柵、縱向連接筋、鋼筋網(wǎng)等原材料。

⑧嚴格控制噴射砼的材料和配合比。

⑨噴射作業(yè)要分段、分片、自下而上進行，噴頭與受噴面垂直，且要保證噴射混凝土的厚度滿足設計要求。

⑩嚴格按設計要求做好防水卷材的施工工作，包括鋪裝、固定、接縫搭接和焊接等，不得有滲漏水現(xiàn)象。

2.3 盾構(gòu)法

盾構(gòu)法是暗挖法施工中的一種全機械化施工方法。其可在盾構(gòu)支護下安全開挖、襯砌;掘進速度快，勞動強度低;不影響地面交通或航運;不受季節(jié)、氣候影響;無噪聲和振動;在松軟含水地層中修建埋深較大長隧道具有技術(shù)、經(jīng)濟優(yōu)勢。但是其工程造價相對較高，機械設備復雜，工藝繁瑣，需專業(yè)隊伍。盾構(gòu)法最適用于松軟含水地層長隧道，及江河中的水底隧道。如圖3。

盾構(gòu)施工法技術(shù)要點：

①采用多排攪拌樁加固土體時，應確保樁體成三角形互相搭接。在打樁前應先探查地下管線。在盾構(gòu)掘進前采取鉆芯取樣檢測的方式，做強度、抗?jié)B土工試驗，對加固效果加以驗證。若不能滿足設計要求，應分析原因并采取補強措施。

②應采用精度較高的模具，其還應具有足夠的承載能力、剛度滿足工程建設的要求、良好的密封性能和穩(wěn)定性能等。

③管片混凝土的配合比必須經(jīng)過試驗合格后方可使用。

④管片鋼筋骨架的制作過程要嚴格控制精度，保證質(zhì)量滿足要求。

⑤控制好盾構(gòu)機始發(fā)臺的定位、反力架的安裝、洞口橡膠密封條和洞門鑿除、臨時管片的固定。

⑥調(diào)整好盾構(gòu)出井位置和角度，確保盾構(gòu)姿態(tài)的正確及防止載頭現(xiàn)象。

⑦洞門鋼筋割除從最后一層鋼筋割除，應自下而上進行才比較安全。

⑧始發(fā)掘進過程中嚴格控制盾構(gòu)的姿態(tài)和推力，加強監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整掘進參數(shù)。

⑨盡可能的由調(diào)整盾構(gòu)推力大小及合力作用位置的方式來控制盾構(gòu)的推進軸線。用控制盾構(gòu)縱坡達到調(diào)整盾構(gòu)高程，控制兩側(cè)對稱千斤頂伸出差值調(diào)整盾構(gòu)的平面位置。

⑩在管片組裝過程中，應按照從下部開始逐次收回千斤頂?shù)慕M裝順序，防止圍巖壓力和工作面泥漿產(chǎn)生的壓力導致盾構(gòu)后退。

{11}盾構(gòu)在推進的過程中應進行同步注漿作業(yè);襯砌管片脫出盾尾后，要配合地面測量情況及時進行壁后注漿作業(yè);注漿過程的壓力要滿足設計要求，使壁后空隙充分填充;注漿量應滿足設計及相關(guān)規(guī)范要求;注漿的順序應從兩腰開始，從頂部至底部進行注漿作業(yè)，然后封閉壁孔。

3? 結(jié)語

城市軌道交通工程施工耗費大量的人力物力，施工方法是多樣的，施工情況是千差萬別的。因此，我們必須通過科學合理的施工方法管理，選擇合適的施工做法，才能讓城市軌道交通工程得到圓滿的實施。

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