地鐵施工技術控制問題與措施的分析

李將、劉洋、周真真、周景升

（中國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、環保等多種優勢，對城市的合理規劃以及可持續發展具有重要意義。隨著我國經濟持續發展，地鐵的城市普及率也必然會隨之提高，成為我國居民出行的主要方式之一。為提高地鐵施工的安全性與經濟效益，需要對目前地鐵施工技術控制及改進方法進行探索。

1 地鐵施工主要控制技術分析

1.1 淺埋暗挖法

淺埋暗挖法是指挖掘與澆筑共同推進的施工方法，一般應用于本身具有一定固結性的地質條件，比如砂層、黏土層、砂卵層等。其原理是通過采取恰當的支護措施結合周圍圍巖的自承能力形成支護體系，以此達到在修建過程中不塌方、少沉降的目的，確保能夠安全施工。其技術特點主要在于可以動態地設計與施工，借助信息化輔助設備能夠對周圍土層的應力變化及支護結構位置變化等進行實時的監控，以此針對性地調整施工方案，具有靈活多變的優勢。我國于20世紀90年代中期，在北京進行了首次實際應用并大獲成功，目前該技術總體上達到了國際領先水平。在長期的實踐過程中，對其優勢進行總結：造價低、拆遷少、噪音少等，同時在施工過程中不影響地面交通及周圍環境[1]。

1.2 新奧法

新奧法最早是由20世紀50年代奧地利學者提出，之后經多個國家理論與實踐的研究證實了其可行性，并將其作為主要的隧道施工法之一，于20世紀80年代左右該理論傳入我國，直到今日在重點、難點的地下工程施工中依然有廣泛的應用，已經積累了相對成熟的施工經驗，能夠確保良好的施工質量。比如，我國廣州二號線越秀公園站及南京地鐵一期工程南京火車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挖面的空間約束作用，采用噴錨支護為主要手段及時對圍巖進行加固，噴錨支護具有良好的物理力學性能，能夠密貼圍巖，通過控制和調整圍巖應力的重分布提升其整體性和自承能力，避免發生松弛和變形，在具有積水的區域在降水后也可進行采用。其施工的特點：及時性、封閉性、黏結性以及柔性。及時性在于噴錨支護可以防止圍巖在支護前出現變形，必要時可以采取超前支護的方式；封閉性在于全面密粘的支護方式能夠避免水解和風化作用導致的巖體強度降低，確保圍巖的穩定性；黏結性在于通過噴錨支護與圍巖全面黏結可以起到聯鎖、復合以及增強的作用，二者形成一個力學系統提升進一步提升圍巖的強度。柔性在于噴錨支護本身具有一定的變形度，能夠充分發揮圍巖的自承能力，并且在共同變形壓縮后，噴錨對圍巖的支護能力也會相應增加，有效防止圍巖被破壞[2]。

1.3 盾構法

上海是我國首個運用盾構法的城市并且是應用最為廣泛的城市，其城市內基本所有的地鐵線里都是以該技術作為主要的施工理論指導；我國其他多個城市也運用盾構法修建了地下工程，比如西安地鐵8 號線芙蓉東路～雁翔路盾構隧道。發展至今，我國已經能夠獨立設計、生產盾構機，并且對其理論進行了完善，已經基本克服施工過程中的難點，能夠滿足施工標準。

盾構法主要適用于軟土地層以及含水量較高的地下施工，盾構主要材質為混凝土、鑄鐵以及鋼制，自身強度較大，既可以作為施工機具，也可以作為臨時的支撐機構維持地層的穩定。盾構法彌補了常規施工技術對松軟含水土層適應性較弱的局限性，一般在達到10m 深度時即可運用；其優勢在于：施工速度快，自動化作業、受氣候、天氣等影響較小等；但是由于盾構機構本身造價昂貴、體積較大，因此在進行短段的工程時經濟性較差，在斷面尺寸多變的區域適應能力較差[3]。

1.4 鉆爆法

當地鐵修建過程中遇到不良地質條件比如堅硬巖層時，會導致常規的開挖方法效率低下，直接影響施工的效率和進度，而爆破施工能改善地質條件，在運出石渣后再開展常規支護，在結構穩定后才推進施工。因此，鉆爆法在地鐵施工技術中也具有不可替代的地位。此方法發展至今已經形成了相對完備的施工體系，比如具有正臺階法、反臺階法、版單面開挖法等多種開挖方法，爆破的方式也具有光面爆破、預裂爆破等多種選擇，在初期支護時也具有錨桿、掛網、管棚等多種方式，能夠適應不同的地質條件以及施工需求。然而，爆破本身有一定的風險性，因此工程師在選擇爆破方式、爆破位置以及后續施工選擇時需要謹慎，綜合考慮各類施工信息后再制定完善的爆破方案，同時在爆破前以及爆破后需要對各類臨時或者永久性的支護結構進行檢查，確保施工安全[4]。

2 地鐵施工技術控制問題改進有效措施研究

2.1 合理設計技術控制方案

地鐵施工本身具有較強的專業性、復雜性、整體性以及風險性，需要考慮支護結構、防水措施等多方面，以確保施工方案的科學性、安全性以及可行性，任何一個流程或者環節的失誤均可能導致整體的工程質量出現問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劃，同時針對施工過程中可能發生的問題制定應急預案，以確保施工過程中的社會效益、環境效益、安全效益以及經濟效益。此外，在施工前設計方案難免存在考慮不周的情況，因此施工方案的內容也應該是動態調整的，工程師應該根據施工進度以及實際施工情況針對性地進行改進。

2.2 混凝土質量控制

混凝土的質量影響因素較多，根據長期的施工經驗總結發現，混凝土的配比是影響混凝土質量的主要因素。一般來講，在施工前施工單位會根據施工設計要求進行混凝土的配置并且將其具體參數進行報審，其中包括了水灰比、水膠比、UEA 用量等，當配置比不合理時直接影響混凝土的耐久性和防水性等，因此審核部門需要重視自身的責任與義務，充分發揮自身的監督作用以確保混凝土質量滿足施工要求。

2.3 嚴格控制施工質量，防止滲漏和裂縫問題出現

滲漏問題較常發生于施工縫、頂板防水層及誘導層施工過程中，因此施工人員需要加強關注，做好相關防水措施。比如，在施工縫放水施工的過程中，需要以橫向和縱向的施工縫進行全面檢查，同時對防水材料的規格、性能等進行檢查，確認是否滿足施工防水需要，之后在嵌入止水鋼板時需要對其焊接質量以及表面清潔程度進行檢查，避免嵌入后依然存在縫隙導致返工。在頂板防水層施工前需要重點關注混凝土的含水量，當含水量超過9% 時會增加滲漏風險。在誘導層防水施工過程中，當止水帶預埋位置出現偏差時，也會導致防水性能下降，增加滲漏風險。此外，在施工過程中可以建立預防水系統，當出現裂縫時可以在管道中注入環氧樹脂漿液，在循環作用下可以對裂縫區域進行持續性地滲透最終實現封堵[5]。

2.4 模板施工的技術要求

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量的重要影響因素，因此在施工前需要對高、大模板的施工數據進行計算以確保滿足施工要求。其次，在施工前需要進行嚴格的拼縫作業以確保拼接的平整和嚴密，對具有質量問題的模板需要進行二次加工填補拼縫或者改用質量合格的模板，在模板施工完成后需要對照圖紙進行復測，無異常情況后才可進行下一步施工。在后續混凝土澆筑的過程中，也可能引起模板出現形狀變化，需要立即進行加固以保證其能夠正常使用。

2.5 鋼筋施工技術

鋼筋進場前需要對其規格進行核對，并且需要有完整的材質證明以及檢測報告，在投入使用前需要進行隨機抽樣，確認產品質量合格。鋼筋按照施工要求進行加工，在進行連接、安裝前需要清除鋼筋表面的銹、油漬、污漬雜物，同時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。焊接作業需要對焊瘤進行處理，在成型后需要按照規范流程開展鋼筋的固定工作，確保鋼筋穩固避免后續出現變形、松動等異常情況。在安裝和固定的過程中也需要滿足“防迷流”的設計要求以確保工程質量。

3 結語

地鐵工程相比常規交通工程具備一定的特殊性，在施工時以及投入使用后的安全性受到了社會各界人士的高度關注，這就要求施工單位嚴格遵循并且靈活應用不同的施工技術以確保工程質量，充分認識到安全效益的重要性，并以安全效益維護自身良好的社會形象，為企業提升經濟效益打下良好的基礎。