芻議城市地鐵施工技術(shù)要點和管理思路

張棟

摘 ?要：由于地鐵的本身特殊性，使得其建設周期長且投入巨大，對所應用的地鐵施工技術(shù)與管理細節(jié)均有著較高要求。本文簡述了地鐵施工技術(shù)與管理的研究背景與必要性，并重點闡述了所應用的主要施工技術(shù)要點與輔助方法，并就所存在的問題進行了深入分析，提出了幾點有關地鐵施工管理與技術(shù)管理的建議，希望能夠為同行業(yè)工作者提供一些幫助。

關鍵詞：城市地鐵;施工;技術(shù)要點;管理思路

引言：伴隨城市的快速擴張，城市人口、車輛數(shù)量相較以往也有了明顯提升，這使得城市內(nèi)外交通堵塞問題愈發(fā)嚴重。作為解決城市擁堵與日常出行問題的主要交通工具，地鐵的出現(xiàn)在緩解交通壓力的同時，也因其速度快、承載量高等優(yōu)勢迅速成為了人們的首選出行方式。為進一步提高地鐵運營質(zhì)量與運行安全性，對其施工技術(shù)要點與管理思路予以深入分析，具有極為重要的現(xiàn)實意義。

一、城市地鐵施工技術(shù)研究背景與必要性分析

1.研究背景

伴隨人們生活水平的提升，可供選擇的交通方式也在逐漸增多。作為最為常見的出行方法，地鐵由于其簡單與便捷等特質(zhì)，成為了多數(shù)城市人群的出行首選。同時，地鐵也是反映城市發(fā)展速度的重要標志，作為地下空間有效開發(fā)的關鍵項目類型，不僅起到了對城市繁華度判斷的作用，由于實現(xiàn)了對城市地下空間的有效利用，儼然已經(jīng)成為了社會高速發(fā)展的前提條件[1]。三維化的立體發(fā)展方向，是實現(xiàn)城市開發(fā)利用目標、達到最佳利用率的重要基礎。通過地上、地下空間的科學配合，將充分發(fā)揮城市地鐵的運營優(yōu)勢，提高城市運行效率的同時，也為換屆交通壓力提供了完備條件。

2.研究必要性

建立城市地鐵的根本目的在于緩解城市交通壓力，而作為決定地鐵通行效率、使用質(zhì)量以及運營安全性的關鍵因素，地鐵施工技術(shù)的重要性毋庸置疑。若所應用的施工技術(shù)與預期要求未能匹配，將增大各類潛在風險的形成幾率[2]。例如地面沉降、結(jié)構(gòu)塌陷等，不利于人們的安全出行。由于地鐵工程本身具有長期發(fā)展特性，因此貫徹全施工過程的施工技術(shù)管理極為關鍵，規(guī)模逐漸增大的地鐵工程建設，使得所應用的施工技術(shù)類型愈發(fā)復雜，這就對施工技術(shù)人員與管理人員提出了新的工程建設管理要求。

二、地鐵施工技術(shù)要點

1.明挖法

隧道挖掘是建設地鐵隧道的重要基礎，通常使用的技術(shù)主要包括明挖與暗挖兩種。所謂明挖法，簡單來說就是依照已經(jīng)完成設計規(guī)劃的線路，自地表起執(zhí)行下挖任務的方式，該種方法又可以找是否包含圍護結(jié)構(gòu)分為放坡與垂直兩類[3]。垂直開挖的主要技術(shù)應用優(yōu)勢在于其占用較少的施工場地，此方式應用頻率較高。完成基坑土石方挖掘任務后，即可構(gòu)建地下結(jié)構(gòu)，最后對挖掘區(qū)域做覆土回填，此種方式也被稱之為結(jié)構(gòu)順做法。相對應的，地表開挖與結(jié)構(gòu)組建同時進行的方式稱之為結(jié)構(gòu)逆做（上至下施工順序）。所延伸出的其他方式又包括半蓋挖逆、半蓋挖順等，在實際施工過程中具體應選擇何種方式，與地面實際的交界條件、周邊交通情況等存在著密切聯(lián)系，應在對周邊情況做細致論證后才可確定具體施工方案[4]。地鐵車站、樞紐站等是明挖法所適用的建設方法。相較其他施工方式，明挖法通過多年實踐完善已經(jīng)較為成熟，但其需要較長的施工周期，因此對周邊居民的日常出行有著較大影響。

2.暗挖法

由于明挖法的缺陷較多，在現(xiàn)代交通四通八達的狀態(tài)下，若一味選擇應用明挖法將必然會導致出現(xiàn)交通擁堵情況，繼而產(chǎn)生較高的人工與材料消耗。暗挖法由于其自身的技術(shù)特質(zhì)，使得其對周邊居民的日常出行影響較小，其主要適用于區(qū)間隧道。依照所選擇的不同開挖方法與具體應用范圍，又可將其分為盾構(gòu)、淺埋暗挖以及新奧法等。若地層以堅固圍巖為主，則常采取新奧法;若以軟弱圍巖為主，則采取淺埋暗挖法[5];盾構(gòu)法地層適應性較強。新奧與淺埋暗挖法不僅工序較多且推進進度緩慢，且受到地層結(jié)構(gòu)類型的限制較多，且在建設過程中存在著較大的安全風險，在實際施工中多應用在隧道斷面變化頻繁與折線建設方面，斷面多具有不規(guī)則特征。相較其他方式，盾構(gòu)法具有安全性高且挖掘速度快等多種應用優(yōu)勢，且過程中人力成本消耗較少。但由于盾構(gòu)機較為精密且投資較大，因此在運行期間對維護人員的專業(yè)性有著較高要求。

3.盾構(gòu)法

盾構(gòu)法的應用優(yōu)勢在于能夠?qū)⒔ㄔO工期有效縮短，并在提高整體工程質(zhì)量的同時保證工程建設安全性。由于盾構(gòu)法應用成本較高，因此對于操作人員有著較高專業(yè)需求，并需要預先對施工場地布局有基本的統(tǒng)籌規(guī)劃，為充分發(fā)揮盾構(gòu)機設備應用優(yōu)勢、提高掘進效率提供完備條件，其技術(shù)應用要點包括：

第一是以地質(zhì)條件為核心進行設備選型，明確設備型號與配置后，做好針對性的適應性評估[6];第二是應以以地鐵線路為前提明確合適的設備推進參數(shù)，并需要對配套一系列設備做細致改良，例如碴土運輸設備、垂直提升設備等;第三是拼裝管片，以線型作為明確管片拼裝點位的關鍵因素;第四是以地面與地層變化情況為依據(jù)，以確保推進參數(shù)調(diào)整的及時性，做好填充與二次注漿工作，繼而保證地面建筑物的使用安全性。由于地面建筑之間距離過近，在道路交通復雜的情況下，地鐵施工危險事故的發(fā)生風險較高。以隧道塌陷為例，應預先對盾構(gòu)機的出土量與掘進進尺予以充分考慮，并觀察掌子面是否有坍塌或超挖現(xiàn)象出現(xiàn)，確認無誤后才可推進后續(xù)的填充與二次注漿進程。

三、施工輔助工法

1.冷凍法

以砂土與軟土地層為例，在盾構(gòu)始發(fā)端口、聯(lián)絡通道以及接收端口加固等點位，冷凍法的應用頻率較高。隔水是冷凍法所起到的主要應用效果，具有保證地層穩(wěn)定狀態(tài)的重要作用。其不僅能夠根據(jù)實際需要將地層周邊溫度降低，也能夠形成一層地層保護層，在近些年獲得了普遍推廣條件。以上海某地鐵建設項目為例，兩盾構(gòu)隧道之間在聯(lián)絡通道修建過程中，多次使用冷凍法，從實際應用情況來看起到了良好的應用效果[7]。又例如北京某地鐵工程建設，由于其所建設隧道地層具有粉細砂含水特質(zhì)，因此應用多種注漿加固技術(shù)均無法獲取到令人滿意的效果。而在使用冷凍法后，加固問題迅速解決，且其相較同磨細水泥注漿加固法，施工成本并無較大差異，反而起到了良好的應用效果，具有一定的經(jīng)濟適用優(yōu)勢。

2.沉管法

對于本身對于航運要求不高的河道來說，沉管法的應用較多。該種方法簡單來說就是將需要建設的隧道分為兩端，要求分段兩端應附帶具有臨時性質(zhì)的止水，隨后應采取浮運方式運送至隧道軸線點位，并以沉放形式歸置在完成挖掘的地槽解耦股內(nèi)部，繼而達到與管段之間水下連接的目的。此外，應將臨時止水頭部移除，對基槽予以回填以起到保護沉管目的。最后完成所有的隧道設施設置，以使其形成具有完整性的一套水下通道循環(huán)體系，與預期隧道建設要求相匹配。

四、地鐵施工技術(shù)應用與日常管理過程中所存在的主要問題

1.安全風險管理體系缺失

安全風險管理標準不夠完善，是當下地鐵施工的普遍問題，其制定主體通常為地鐵建設單位。而由于各個城市地鐵施工環(huán)境不同，復雜的地質(zhì)特征使得若采取固定模式的風險管理體系將無法起到預期的預防風險效果。近幾年來，地面坍塌與人員傷亡事故時有發(fā)生，各個主管部門將其自身認識逐漸提升，對技術(shù)應用與日常管理細則予以持續(xù)完善[8]。但從實際情況來看，由于地鐵建設體系過于龐大，因此安全隱患問題仍有較多遺留。在技術(shù)人員與管理人員粗放工作意識狀態(tài)下，風險管理識別體系長期缺失，對日常安全生產(chǎn)與施工質(zhì)量提升極為不利。

2.設計與實際施工融合較差

由于各個城市地下巖層特性不一致，地質(zhì)復雜條件下使得勘探受到了極大的限制，在選擇施工方法不當?shù)那闆r下險情發(fā)生風險極大，繼而影響到了工程施工的理想效果。再加上施工方多數(shù)認為變更設計手續(xù)繁瑣，使得其在已經(jīng)預知到施工風險的情況下仍然采用原設計方案，繼而增大了工程施工的整體風險。成本控制、生產(chǎn)能力等諸多因素的限制，使得施工方往往無法掌握設計意圖，從而導致出現(xiàn)諸多質(zhì)量事故。

3.不良市場競爭

在不良的市場競爭狀態(tài)下，豆腐渣工程的發(fā)生風險極高。部分企業(yè)為搶占市場份額惡意壓低投標價格，從而使得在實際施工過程中為控制成本偷工減料，以致于無法滿足施工標準要求[9]。更有甚者，采取利用合同漏洞的方式牟取中間利益，例如某深圳地鐵建設工程項目由于未規(guī)定具體鋼筋使用量，施工方選擇減少圍擋結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋使用數(shù)量以致于入口擋墻垮塌。近年來，低價中標的中標策略已經(jīng)逐漸被淘汰，招標方更為看重投標方的綜合實力，以及過往工程業(yè)績。

五、地鐵技術(shù)應用與日常管理建議

1.技術(shù)應用建議

（1）施工前技術(shù)管理

確定施工任務后應在第一時間規(guī)劃施工區(qū)域，在符合國家相關標準與技術(shù)應用實際情況條件下，制定切實有效的完善管理制度，并保證其落實效果，為有效提升施工管理工作執(zhí)行效果提供完備條件;此外，需要對施工所應用圖紙做全面審核，且應明確圖紙設計重點與工程結(jié)構(gòu)設計形式，繼而確保最終工程建設質(zhì)量與預期建設目標相符[10]。對于圖紙審核環(huán)節(jié)來說，最為關鍵的是應確保所應用施工技術(shù)與預期功能相匹配，若審核環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)設計圖紙存在問題，則應做好團隊的修改與后續(xù)工序協(xié)調(diào)工作，并明確需要改動的施工工藝與具體施工細節(jié)。

（2）施工過程技術(shù)管理

為降低施工中的安全問題發(fā)生風險，就應要求對應部門做好工程管理強化工作，且應以工程合同中所規(guī)定的具體條例執(zhí)行技術(shù)任務，嚴控材料質(zhì)量、施工工藝，且需預先判斷所應用技術(shù)是否具有應用可行性、施工材料使用前應嚴格檢驗，以保證工程所應用零部件與半成品等，與施工標準相匹配。

（3）竣工階段技術(shù)管理

完成地鐵工程建設任務后，則應立即展開對工程質(zhì)量的細致測定。此外，建議通過比較或定量等方式，用以判斷最終工程是否滿足預期質(zhì)量目標。若最終發(fā)現(xiàn)所建設項目各項基本標準與預期項目建設標準不符，或所應用相關技術(shù)不達標，則建議立即采取返工、追責等方式對不達標區(qū)域做二次處理，以降低質(zhì)量問題與安全事故發(fā)生風險。

2.施工管理建議

（1）地鐵管理系統(tǒng)分析

對地鐵管理系統(tǒng)予以深度強化的環(huán)節(jié)，首先需要對施工區(qū)域予以深入，繼而達到各建設區(qū)域緊密聯(lián)系的目的，以獲得預期管理效果，并為后續(xù)措施優(yōu)化提供基本條件;其次是由于地鐵施工覆蓋范圍較廣且工序較多，因此需要根據(jù)差異做深入分析，以達到預期全方位管理目的。通過對不同站點工作內(nèi)容予以比較，將更易完善組織架構(gòu)與定位系統(tǒng)問題，奠定制定科學問題解決方案的基礎，突顯施工管理的重要作用。

（2）強化風險管理

地鐵施工受現(xiàn)場多因素影響較大，因此需要提高各個工程建設區(qū)域風控能力，以滿足地鐵穩(wěn)定運行的基本要求。相關管理人員需根據(jù)不同風險類型制定對應解決方案，做好問題預防工作。

（3）選擇應用合適技術(shù)與機械

地鐵施工過程中，需要選擇應用科學的施工技術(shù)與合適的工程設備，繼而滿足地下巖層的施工需求。作為施工單位，要求作業(yè)人員能夠?qū)Σ煌瑱C械的使用情況予以熟練掌握，實現(xiàn)工程建設主程序的機械化運轉(zhuǎn)目標。如此一來，在提升施工效率的同時，也起到了施工成本降低與消除部分人工作業(yè)安全隱患的作用。

結(jié)語

綜上所述，對于城鐵建設來說，需要嚴控質(zhì)量、人員以及材料關卡，并根據(jù)地鐵工程建設區(qū)域?qū)嶋H情況選擇應用合適的工程技術(shù)，并做好現(xiàn)場全面管理工作。通過對現(xiàn)場所產(chǎn)生問題予以總結(jié)與分析，盡快構(gòu)建出一套覆蓋安全、技術(shù)以及現(xiàn)場管理的科學管理體系，提高整體技術(shù)應用與管理水平，達到有條不紊的工程進程推進目的，為提升城鐵建設質(zhì)量、維持城鐵穩(wěn)定運行狀態(tài)奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1] 金明宵. 城市地鐵施工技術(shù)要點和管理方法[J]. 中國室內(nèi)裝飾裝修天地， 2020， 000（007）：138.

[2] 劉成. 談城市地鐵施工技術(shù)要點和管理思路[J]. 工程建設與設計， 2019.

[3] 劉成. 談城市地鐵施工技術(shù)要點和管理思路[J]. 工程建設與設計， 2019， 405（07）：287-289.

[4] 郭忠武. 地鐵施工技術(shù)要點及現(xiàn)場管理方法探究[J]. 中國室內(nèi)裝飾裝修天地， 2019， 000（023）：258.

[5] 高強. 城市地鐵施工成本管控技術(shù)要點透視[J]. 磚瓦世界， 2019， 000（002）：92.

[6] 包瑾. 淺析城市軌道交通工程施工技術(shù)要點和管理[J]. 現(xiàn)代物業(yè)（中旬刊）， 2019（4）.

[7] 孫軍浩. 地鐵工程施工的安全管控方法及措施研究[J].? 2020.

[8] 湯俊. 地鐵工程施工現(xiàn)場管理的控制方法及優(yōu)化措施[J]. 商品與質(zhì)量， 2019， 000（031）：43.

[9] 王波峽. 城市軌道交通工程施工技術(shù)要點和管理[J]. 建材與裝飾， 2019（9）.

[10] 王天龍， 盧振宇. 地鐵人防工程施工技術(shù)要點和管理措施[J]. 工程技術(shù)研究， 2020， v.5;No.59（03）：79-80.