城市軌道交通施工技術發(fā)展與展望

城市軌道交通以其節(jié)能、環(huán)保、綠色、方便、快捷等特點，已成為完善城市交通路網(wǎng)結構、提升市民出行效率的首選。越來越多的城市已參與到城市軌道交通的發(fā)展和建設行列。國務院在2017年2月28日發(fā)布的《“十三五”現(xiàn)代綜合交通運輸體系發(fā)展規(guī)劃》中明確指出，到2020年我國城市軌道交通的運營里程將達到6 000 km。我國的城市軌道交通伴隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展已迸發(fā)出強有勁的發(fā)展勢頭，并且隨著城市地下空間的開發(fā)，與此相類似的地下管廊、地下公路交通等工程也將越來越多地出現(xiàn)。

我國的城市軌道交通取得了長足的發(fā)展和進步，一些新技術、新工藝、新設備等也不斷在城市軌道交通的建設施工中得到了應用，并取得了良好的應用效果。但是，我們也應該認識到，在城市軌道交通的建設中還存在一些亟待解決的重點和難點問題，因此，在總結和發(fā)現(xiàn)成績的同時，認真分析問題的根源，對于提高我國城市軌道交通建設技術水平具有積極的作用。

1 城市軌道交通施工技術

1.1 城市軌道交通新型橋梁形式及其應用施工技術

在城市軌道交通建設中，采用高架形式的軌道交通線路越來越多。北京地鐵13號線、八通線、房山線，天津地鐵9號線，上海軌道交通9號線，南京寧高城際，廣州地鐵14號線等城市的軌道交通均采用了高架線路。

為滿足城市軌道交通環(huán)境的要求，并伴隨著橋梁技術的進步，一些新型的橋梁結構型式不斷得到應用。比如節(jié)段梁預制及架設技術、跨座式單軌曲梁現(xiàn)澆技術、U型梁預制及架設技術等相繼出現(xiàn)并得到應用。

1.1.1 雙線連續(xù)剛構多跨徑節(jié)段預制梁施工技術

節(jié)段梁施工具有拼裝工期短、質(zhì)量與安全控制有保障、經(jīng)濟性明顯、適應性強等優(yōu)點，在城市軌道交通中得到了推廣和應用。比如廣州地鐵14號線，以節(jié)段施工為依托，采用短線法預制梁場設計、短線法節(jié)段梁三維控制測量、短線法液壓模具工裝設計、短線法匹配預制工法及混凝土質(zhì)量控制、多跨徑連續(xù)剛構拼裝等關鍵技術，實現(xiàn)了節(jié)段梁的預制、拼裝等成套施工。圖1為節(jié)段梁梁體拼裝實景圖。

圖1 節(jié)段梁梁體拼裝實景圖

1.1.2 跨坐式單軌高混凝土軌道曲梁現(xiàn)場制造施工技術

跨坐式軌道交通具有行車速度快、轉(zhuǎn)彎半徑小、輸送旅客多、爬坡能力強、環(huán)保性能高等特點，在重慶輕軌較新線一期工程得到應用。施工中應用的高精度模板技術、大密度復雜鋼筋施工技術、高精度梁體預埋件施工技術，以及多批次、分階段張拉，即時監(jiān)控線形的預施應力施工技術等，為現(xiàn)澆高精度PC（預應力混凝土）軌道梁安全快速施工提供了經(jīng)驗參考。圖2為重慶軌道交通跨坐式單軌實景圖。

圖2 重慶軌道交通跨坐式單軌實景圖

1.1.3 先張法預應力鋼筋混凝土簡支U形梁施工技術

在軌道交通高架橋建設過程中，新式U型梁作為一種下承式結構梁，具有環(huán)保節(jié)能、外形美觀、運營成本低、系統(tǒng)先進高效等特點，先后在上海軌道交通16號線、重慶軌道交通1號線、南京地鐵2號線等項目使用，并取得了較好的使用效果［2］。

深圳地鐵6號線高架段采用預制U形梁架設，施工采用制梁臺座、張拉端橫梁及智能張拉設備整體先張法預應力關鍵技術，保障張拉力精準，解決了U形梁鋼筋密度大、預埋件種類多、安裝要求高等控制難題，為城市軌道交通綠色施工積累了經(jīng)驗。圖3為U型梁架設施工實景圖。

圖3 U型梁架設施工實景圖

1.2 城市軌道交通地下車站及區(qū)間隧道施工技術

城市軌道交通地下車站與區(qū)間隧道的發(fā)展較為迅速。盾構法、礦山法、淺埋暗挖法、頂管法、明挖法以及蓋挖法等多種工法在地鐵施工中均得到了大量采用。一些大型跨海過江地鐵隧道工程也相繼開工，并先后投入運營。其中武漢三陽路長江隧道工程、青島地鐵1號線海底隧道工程為下穿海底隧道的代表工程。

1.2.1 地鐵隧道及車站淺埋暗挖施工技術

淺埋暗挖施工技術在城市軌道交通中應用已較為廣泛，并取得了系統(tǒng)和豐富的應用成果。淺埋暗挖施工中應嚴格堅持“管超前、嚴注漿、短進尺、早封閉、勤量測”的原則，這是確保施工安全的核心和關鍵。淺埋暗挖法施工的應用范圍也由第四紀地層、無水、地面建筑物較少等簡單條件，拓展到非第四紀地層、超淺埋（埋深縮小到0.8 m）、大跨度、上軟下硬、高水位等復雜地層及環(huán)境的地下工程中［3-4］。圖4為廣州地鐵區(qū)莊站地下結構及淺埋暗挖法施工實景圖。

圖4 廣州地鐵區(qū)莊站地下結構及淺埋暗挖法施工實景圖

1.2.2 地鐵盾構法施工技術

隨著城市軌道交通的的蓬勃發(fā)展和我國裝備制造業(yè)技術水平的不斷進步，城市軌道交通采用盾構法施工也越來越多，技術也日趨成熟和完善。呈現(xiàn)施工地質(zhì)條件多樣化、越江跨海常態(tài)化、結構斷面多樣化、建設環(huán)境復雜化等特點［5］。以重慶城市軌道交通建設工程為代表，BIM（建筑信息模型）技術也在硬巖地質(zhì)區(qū)施工中得到應用。以盾構鋼套筒接收等為代表的新型盾構接收與始發(fā)技術正在被推廣應用。城市軌道交通盾構法施工技術正朝著特種斷面盾構的制造與應用、盾構擴挖修建車站等方向發(fā)展。圖5為盾構施工鋼套筒接收實景圖。

圖5 盾構施工鋼套筒接收實景圖

1.2.3 拱蓋法施工技術

拱蓋法是以大拱腳方案取代PBA（樁-梁-拱）工法中的邊樁或邊柱，在先期扣拱的保護下采用逆作法或順作法完成主體結構的施工方法［6］。拱蓋法主要有二襯拱蓋法和初支拱蓋法兩種型式，已成功應用于大連、青島、重慶等城市的地鐵建設［7］。青島地鐵2號線芝泉路站車站主體開挖跨度21.72 m，拱頂大部分位于微風化花崗巖內(nèi)，采用拱蓋法施工技術，保證了工程及周邊建筑物安全，取得了良好的應用效果。圖6為拱蓋法施工實景圖。

圖6 拱蓋法施工實景圖

1.2.4 過海地鐵隧道鉆爆法施工技術

跨海隧道具有水深大、斷層破碎帶多、地質(zhì)情況復雜、風險極高等特點，施工中需加強隧道超前探水、超前加固、控制爆破、防排水等方面的研究與應用。

青島地鐵1號線海底隧道工程作為國內(nèi)首條采用礦山法施工的跨海地鐵隧道，施工中開展的海底地鐵隧道鉆爆施工及機械化配套技術，復雜海床地質(zhì)條件下隧道超前探測預報、預加固技術，以及海水涌入和巖土體流塌預警技術（包括相關準則）、斷層破碎帶的加固及穿越技術為隧道施工提供了技術支撐。圖7為青島地鐵海底隧道位置示意圖。

圖7 青島地鐵海底隧道位置示意圖

2 需要重點解決的問題

2.1 復雜環(huán)境條件下城市軌道交通隧道工程施工

隨著城市軌道交通路網(wǎng)的不斷完善，城市軌道交通建設的環(huán)境條件越來越復雜，相互間的影響性愈加突出。主要表現(xiàn)在：①新建隧道工程下穿或上跨既有運營線的工況增多，多層立體交叉的車站結構型式將不斷出現(xiàn)，隧道與既有線間的距離也越來越小，達到超近距離或零距離。②城市軌道交通隧道工程下穿敏感建筑物，尤其是高速鐵路工程等也將越來越多，既有線變形控制難，施工與既有線運營安全將是這些工程面臨的重難點問題。北京地鐵14號線施工采用的無扣軌不限速條件下盾構小曲線半徑下穿城際及高鐵綜合施工技術，成功實現(xiàn)了國內(nèi)首次軟弱地質(zhì)條件下的盾構下穿高速鐵路路基安全施工，保證了線路運營安全。

2.2 裝配式地鐵車站及圍護結構施工

目前國外已有裝配式地鐵車站的研究和成功應用的實例，國內(nèi)對裝配式地鐵的研究基本處于起步階段。長春地鐵2號線一期工程袁家店站是國內(nèi)首座裝配式車站試點，該車站主體長度310 m，其中裝配段188 m，現(xiàn)澆段122 m。內(nèi)插式預制混凝土方樁基坑圍護結構也已在濟南地鐵建設中得到應用。圖8為預制方樁接樁施工圖。作為一種新型的建筑方式，裝配式車站及其圍護結構的應用將會對城市軌道交通的建設理念和技術產(chǎn)生較大的影響，也將會成為未來城市軌道交通建設的新方向。

圖8 預制方樁接樁施工圖

2.3 BIM技術在城市軌道交通建設中的應用

BIM技術具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性五大特點。現(xiàn)階段BIM技術在城市軌道交通工程施工中的應用主要集中在深化設計、場地規(guī)劃、虛擬施工、進度管理和造價管理等方面，同時BIM技術也正在與GIS（地理信息系統(tǒng)）、3D打印、RFID（無線射頻識別）技術等融合，應用范圍和深度也都在不斷增強。2017年4月26日，住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布《建筑業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，再一次明確要求加大BIM技術應用和國產(chǎn)BIM軟件的研發(fā)。隨著三維模型的深度和精度不斷提升，并于后期的施工管理和運維管理相結合，實現(xiàn)BIM技術在城市軌道交通行業(yè)全生命周期的應用，將是未來BIM技術在城市軌道交通行業(yè)應用的大勢所趨。數(shù)字化、自動化、智能化也將成為城市軌道交通建設與運營的新方向。

3 結語

城市軌道交通作為一種緩解交通擁堵的公共綠色交通方式，其建設水平必將隨著城市的快速發(fā)展而不斷提高，一些新的材料、新的工藝、新的技術、新的理念也將不斷被開發(fā)和應用，并為提升城市軌道交通行業(yè)建設技術水平和實現(xiàn)城市的協(xié)調(diào)、持續(xù)發(fā)展提供強有力的支撐。

參考文獻

［1］ 洪開榮.我國隧道及地下工程近兩年的發(fā)展與展望［J］.隧道建設，2017，37（2）：123.

［2］ 劉聰.軌道交通高架橋U型梁預制與架設成套技術應用研究［D］.山東：山東大學，2015.

［3］ 王夢恕．地下工程淺埋暗挖技術通論［M］．合肥：安徽教育出版社，2009．

［ 4 ］ 姜榮.淺埋暗挖車站施工技術［J］.隧道建設，2011，31（增 2）：97.

［5］ 何川，封坤，方勇.盾構法修建地鐵隧道的技術現(xiàn)狀與展望［J］.西南交通大學學報，2012，50（1）：97.

［6］ 呂波.暗挖地鐵車站拱蓋法關鍵施工技術［J］.現(xiàn)代隧道技術，2014，51（3）：181.

［7］ 王安東.一種新拱蓋法——疊合初支拱蓋法的特點與應用［J］.現(xiàn)代城市軌道交通，2016，（1）：48-52，57.

（收稿日期：2018-03-24）

地鐵站內(nèi)自動扶梯“左行右立”已被國內(nèi)外多個城市叫停

近日，廣州地鐵集團公開發(fā)布信息稱，不再倡導行人在自動扶梯“左行右立”。記者從廣州地鐵集團辦公室獲悉，長期“左行右立”帶來自動扶梯受力不均勻，影響使用壽命。此外，從消除安全隱患的角度來說，市民不應在自動扶梯上走動，“如果趕時間，應該走樓梯”。記者盤點發(fā)現(xiàn)，“左行右立”作為一種曾經(jīng)備受推廣的“文明行為”，近年來，已被國內(nèi)外多個城市表態(tài)叫停。作為較早一批推廣“左行右立”的城市，中國香港地鐵里只有電梯，沒有樓梯，為給趕時間者和特殊情況留出通道，因此作出這樣的倡導。港鐵官網(wǎng)顯示，自2010年開始，香港地鐵以“握緊扶手，站住不動”，取代此前對于“左行右立”的倡導。2010年上海世博會期間，上海地鐵曾組織志愿者宣傳“左行右立，文明乘梯”。但因為自動扶梯臺階過大，行走不安全，上海軌道交通運營管理中心2012年表示，不再強調(diào)“左行右立”。此外，2016年，南京地鐵也不提倡乘坐自動扶梯“左行右立”。在國外，“左行右立”的宣傳也在改變。加拿大媒體報道，2006年，加拿大多倫多交通委員會鑒于“左行右立”的不安全性，撤除了294個“左行右立”標語。日本、韓國也不再提倡“左行右立”。