李將、劉洋、周真真、周景升

（中國(guó)建筑第七工程局有限公司，河南鄭州450000）

0 引言

地鐵相比其他城市交通工具，具有速度快、載客量大、環(huán)保等多種優(yōu)勢(shì)，對(duì)城市的合理規(guī)劃以及可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，地鐵的城市普及率也必然會(huì)隨之提高，成為我國(guó)居民出行的主要方式之一。為提高地鐵施工的安全性與經(jīng)濟(jì)效益，需要對(duì)目前地鐵施工技術(shù)控制及改進(jìn)方法進(jìn)行探索。

1 地鐵施工主要控制技術(shù)分析

1.1 淺埋暗挖法

淺埋暗挖法是指挖掘與澆筑共同推進(jìn)的施工方法，一般應(yīng)用于本身具有一定固結(jié)性的地質(zhì)條件，比如砂層、黏土層、砂卵層等。其原理是通過(guò)采取恰當(dāng)?shù)闹ёo(hù)措施結(jié)合周?chē)鷩鷰r的自承能力形成支護(hù)體系，以此達(dá)到在修建過(guò)程中不塌方、少沉降的目的，確保能夠安全施工。其技術(shù)特點(diǎn)主要在于可以動(dòng)態(tài)地設(shè)計(jì)與施工，借助信息化輔助設(shè)備能夠?qū)χ車(chē)翆拥膽?yīng)力變化及支護(hù)結(jié)構(gòu)位置變化等進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，以此針對(duì)性地調(diào)整施工方案，具有靈活多變的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)于20世紀(jì)90年代中期，在北京進(jìn)行了首次實(shí)際應(yīng)用并大獲成功，目前該技術(shù)總體上達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。在長(zhǎng)期的實(shí)踐過(guò)程中，對(duì)其優(yōu)勢(shì)進(jìn)行總結(jié)：造價(jià)低、拆遷少、噪音少等，同時(shí)在施工過(guò)程中不影響地面交通及周?chē)h(huán)境[1]。

1.2 新奧法

新奧法最早是由20世紀(jì)50年代奧地利學(xué)者提出，之后經(jīng)多個(gè)國(guó)家理論與實(shí)踐的研究證實(shí)了其可行性，并將其作為主要的隧道施工法之一，于20世紀(jì)80年代左右該理論傳入我國(guó)，直到今日在重點(diǎn)、難點(diǎn)的地下工程施工中依然有廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)積累了相對(duì)成熟的施工經(jīng)驗(yàn)，能夠確保良好的施工質(zhì)量。比如，我國(guó)廣州二號(hào)線越秀公園站及南京地鐵一期工程南京火車(chē)站均以新奧法為主要施工方法。

新奧法的基本原理也是利用圍巖的自承能力以及開(kāi)挖面的空間約束作用，采用噴錨支護(hù)為主要手段及時(shí)對(duì)圍巖進(jìn)行加固，噴錨支護(hù)具有良好的物理力學(xué)性能，能夠密貼圍巖，通過(guò)控制和調(diào)整圍巖應(yīng)力的重分布提升其整體性和自承能力，避免發(fā)生松弛和變形，在具有積水的區(qū)域在降水后也可進(jìn)行采用。其施工的特點(diǎn)：及時(shí)性、封閉性、黏結(jié)性以及柔性。及時(shí)性在于噴錨支護(hù)可以防止圍巖在支護(hù)前出現(xiàn)變形，必要時(shí)可以采取超前支護(hù)的方式；封閉性在于全面密粘的支護(hù)方式能夠避免水解和風(fēng)化作用導(dǎo)致的巖體強(qiáng)度降低，確保圍巖的穩(wěn)定性；黏結(jié)性在于通過(guò)噴錨支護(hù)與圍巖全面黏結(jié)可以起到聯(lián)鎖、復(fù)合以及增強(qiáng)的作用，二者形成一個(gè)力學(xué)系統(tǒng)提升進(jìn)一步提升圍巖的強(qiáng)度。柔性在于噴錨支護(hù)本身具有一定的變形度，能夠充分發(fā)揮圍巖的自承能力，并且在共同變形壓縮后，噴錨對(duì)圍巖的支護(hù)能力也會(huì)相應(yīng)增加，有效防止圍巖被破壞[2]。

1.3 盾構(gòu)法

上海是我國(guó)首個(gè)運(yùn)用盾構(gòu)法的城市并且是應(yīng)用最為廣泛的城市，其城市內(nèi)基本所有的地鐵線里都是以該技術(shù)作為主要的施工理論指導(dǎo)；我國(guó)其他多個(gè)城市也運(yùn)用盾構(gòu)法修建了地下工程，比如西安地鐵8 號(hào)線芙蓉東路～雁翔路盾構(gòu)隧道。發(fā)展至今，我國(guó)已經(jīng)能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)、生產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)，并且對(duì)其理論進(jìn)行了完善，已經(jīng)基本克服施工過(guò)程中的難點(diǎn)，能夠滿足施工標(biāo)準(zhǔn)。

盾構(gòu)法主要適用于軟土地層以及含水量較高的地下施工，盾構(gòu)主要材質(zhì)為混凝土、鑄鐵以及鋼制，自身強(qiáng)度較大，既可以作為施工機(jī)具，也可以作為臨時(shí)的支撐機(jī)構(gòu)維持地層的穩(wěn)定。盾構(gòu)法彌補(bǔ)了常規(guī)施工技術(shù)對(duì)松軟含水土層適應(yīng)性較弱的局限性，一般在達(dá)到10m 深度時(shí)即可運(yùn)用；其優(yōu)勢(shì)在于：施工速度快，自動(dòng)化作業(yè)、受氣候、天氣等影響較小等；但是由于盾構(gòu)機(jī)構(gòu)本身造價(jià)昂貴、體積較大，因此在進(jìn)行短段的工程時(shí)經(jīng)濟(jì)性較差，在斷面尺寸多變的區(qū)域適應(yīng)能力較差[3]。

1.4 鉆爆法

當(dāng)?shù)罔F修建過(guò)程中遇到不良地質(zhì)條件比如堅(jiān)硬巖層時(shí)，會(huì)導(dǎo)致常規(guī)的開(kāi)挖方法效率低下，直接影響施工的效率和進(jìn)度，而爆破施工能改善地質(zhì)條件，在運(yùn)出石渣后再開(kāi)展常規(guī)支護(hù)，在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后才推進(jìn)施工。因此，鉆爆法在地鐵施工技術(shù)中也具有不可替代的地位。此方法發(fā)展至今已經(jīng)形成了相對(duì)完備的施工體系，比如具有正臺(tái)階法、反臺(tái)階法、版單面開(kāi)挖法等多種開(kāi)挖方法，爆破的方式也具有光面爆破、預(yù)裂爆破等多種選擇，在初期支護(hù)時(shí)也具有錨桿、掛網(wǎng)、管棚等多種方式，能夠適應(yīng)不同的地質(zhì)條件以及施工需求。然而，爆破本身有一定的風(fēng)險(xiǎn)性，因此工程師在選擇爆破方式、爆破位置以及后續(xù)施工選擇時(shí)需要謹(jǐn)慎，綜合考慮各類施工信息后再制定完善的爆破方案，同時(shí)在爆破前以及爆破后需要對(duì)各類臨時(shí)或者永久性的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，確保施工安全[4]。

2 地鐵施工技術(shù)控制問(wèn)題改進(jìn)有效措施研究

2.1 合理設(shè)計(jì)技術(shù)控制方案

地鐵施工本身具有較強(qiáng)的專業(yè)性、復(fù)雜性、整體性以及風(fēng)險(xiǎn)性，需要考慮支護(hù)結(jié)構(gòu)、防水措施等多方面，以確保施工方案的科學(xué)性、安全性以及可行性，任何一個(gè)流程或者環(huán)節(jié)的失誤均可能導(dǎo)致整體的工程質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題甚至引起重大安全事故。因此，在施工前，施工單位需要制定完整的施工計(jì)劃，同時(shí)針對(duì)施工過(guò)程中可能發(fā)生的問(wèn)題制定應(yīng)急預(yù)案，以確保施工過(guò)程中的社會(huì)效益、環(huán)境效益、安全效益以及經(jīng)濟(jì)效益。此外，在施工前設(shè)計(jì)方案難免存在考慮不周的情況，因此施工方案的內(nèi)容也應(yīng)該是動(dòng)態(tài)調(diào)整的，工程師應(yīng)該根據(jù)施工進(jìn)度以及實(shí)際施工情況針對(duì)性地進(jìn)行改進(jìn)。

2.2 混凝土質(zhì)量控制

混凝土的質(zhì)量影響因素較多，根據(jù)長(zhǎng)期的施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)發(fā)現(xiàn)，混凝土的配比是影響混凝土質(zhì)量的主要因素。一般來(lái)講，在施工前施工單位會(huì)根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行混凝土的配置并且將其具體參數(shù)進(jìn)行報(bào)審，其中包括了水灰比、水膠比、UEA 用量等，當(dāng)配置比不合理時(shí)直接影響混凝土的耐久性和防水性等，因此審核部門(mén)需要重視自身的責(zé)任與義務(wù)，充分發(fā)揮自身的監(jiān)督作用以確保混凝土質(zhì)量滿足施工要求。

2.3 嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，防止?jié)B漏和裂縫問(wèn)題出現(xiàn)

滲漏問(wèn)題較常發(fā)生于施工縫、頂板防水層及誘導(dǎo)層施工過(guò)程中，因此施工人員需要加強(qiáng)關(guān)注，做好相關(guān)防水措施。比如，在施工縫放水施工的過(guò)程中，需要以橫向和縱向的施工縫進(jìn)行全面檢查，同時(shí)對(duì)防水材料的規(guī)格、性能等進(jìn)行檢查，確認(rèn)是否滿足施工防水需要，之后在嵌入止水鋼板時(shí)需要對(duì)其焊接質(zhì)量以及表面清潔程度進(jìn)行檢查，避免嵌入后依然存在縫隙導(dǎo)致返工。在頂板防水層施工前需要重點(diǎn)關(guān)注混凝土的含水量，當(dāng)含水量超過(guò)9% 時(shí)會(huì)增加滲漏風(fēng)險(xiǎn)。在誘導(dǎo)層防水施工過(guò)程中，當(dāng)止水帶預(yù)埋位置出現(xiàn)偏差時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致防水性能下降，增加滲漏風(fēng)險(xiǎn)。此外，在施工過(guò)程中可以建立預(yù)防水系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)裂縫時(shí)可以在管道中注入環(huán)氧樹(shù)脂漿液，在循環(huán)作用下可以對(duì)裂縫區(qū)域進(jìn)行持續(xù)性地滲透最終實(shí)現(xiàn)封堵[5]。

2.4 模板施工的技術(shù)要求

模板的表面平整度以及安裝的牢固性等方面是影響施工質(zhì)量的重要影響因素，因此在施工前需要對(duì)高、大模板的施工數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算以確保滿足施工要求。其次，在施工前需要進(jìn)行嚴(yán)格的拼縫作業(yè)以確保拼接的平整和嚴(yán)密，對(duì)具有質(zhì)量問(wèn)題的模板需要進(jìn)行二次加工填補(bǔ)拼縫或者改用質(zhì)量合格的模板，在模板施工完成后需要對(duì)照?qǐng)D紙進(jìn)行復(fù)測(cè)，無(wú)異常情況后才可進(jìn)行下一步施工。在后續(xù)混凝土澆筑的過(guò)程中，也可能引起模板出現(xiàn)形狀變化，需要立即進(jìn)行加固以保證其能夠正常使用。

2.5 鋼筋施工技術(shù)

鋼筋進(jìn)場(chǎng)前需要對(duì)其規(guī)格進(jìn)行核對(duì)，并且需要有完整的材質(zhì)證明以及檢測(cè)報(bào)告，在投入使用前需要進(jìn)行隨機(jī)抽樣，確認(rèn)產(chǎn)品質(zhì)量合格。鋼筋按照施工要求進(jìn)行加工，在進(jìn)行連接、安裝前需要清除鋼筋表面的銹、油漬、污漬雜物，同時(shí)觀察是否存在損傷比如凹陷、彎曲等，采取校正或者切除的方式以確保鋼筋的使用品質(zhì)。焊接作業(yè)需要對(duì)焊瘤進(jìn)行處理，在成型后需要按照規(guī)范流程開(kāi)展鋼筋的固定工作，確保鋼筋穩(wěn)固避免后續(xù)出現(xiàn)變形、松動(dòng)等異常情況。在安裝和固定的過(guò)程中也需要滿足“防迷流”的設(shè)計(jì)要求以確保工程質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

地鐵工程相比常規(guī)交通工程具備一定的特殊性，在施工時(shí)以及投入使用后的安全性受到了社會(huì)各界人士的高度關(guān)注，這就要求施工單位嚴(yán)格遵循并且靈活應(yīng)用不同的施工技術(shù)以確保工程質(zhì)量，充分認(rèn)識(shí)到安全效益的重要性，并以安全效益維護(hù)自身良好的社會(huì)形象，為企業(yè)提升經(jīng)濟(jì)效益打下良好的基礎(chǔ)。