关于城市轨道交通地下工程施工技术

关于城市轨道交通地下工程施工技术

佟胜闯

中交一航局城市交通工程有限公司，天津；300450

摘要：城市规模扩大使城市中人口不断增多，传统交通方式已经难以满足人们出行要求，在这一背景下，城市中出现了轨道交通，其中最具有代表性的就是地铁，其是一种便捷的交通方式。目前，地铁已经成为我国城市交通体系中一项重要构成内容。地铁地下工程规模较大，工期长，整体施工作业与传统交通工程相比存在较大差异，具体使用开展时，需要做好施工技术分析，确保工程竣工后能够保持稳定，为人们提供良好交通环境。

关键词：城市轨道；地铁；地下工程；轨道交通

近几年，我国城市中地铁规模不断扩大，数量持续增多，其逐渐成为人们日常出行中一项重要构成内容。在地铁地下工程建设期间，为了契合社会发展趋势，提高地铁地下工程施工进度和施工质量，需要加强对地铁地下工程施工技术的探讨，从而为后续施工作业开展提供强有力的支持。

1 地铁地下工程的施工特点

地铁地下工程在城市中的覆盖率较高，各种运输线路较为复杂，通过建设地铁能实现对城市各个区域的连接，改善城市交通环境，方便人们出行。地铁是构成城市交通的主要构成部分，其特点如下：

（1）整体规模较大，实际建设时需要投入大量资金，为了缩短工期，保证建设的地铁工程质量能够达到要求，具体建设时，经常需要多个部门同步开展施工作业[1]。

（2）需要进行大量地下通信、天然气、给排水管道迁移作业，整个工程建设通常需要3-5年才能完成。

（3）维护起来难度大，主要包括的通信、土木工程等多个区域，整体施工作业量，如果控制不合理，可能会发生各种事故[2]。

（4）复合性强，实际施工开展时，需要同步开展不同施工作业，因此，实际施工期间，各种任务执行都必须在合理范围内进行[3]。

2地铁地下工程施工技术的具体应用

2.1 明挖法施工技术的应用

地铁地下工程施工中采用明挖法，实际施工作业开展时，需要采取挖掘方式处理施工区域岩体，施工完成后，开展回填作业，确保地铁地下工程部分结构不会受地质不稳定因素影响。在这一施工期间，施工人员应当从施工现场情况入手，做好相应分析工作，降低水位、边坡支护等各项内容都作为施工期间，土方开挖作业的关键，需要其作为施工技术优化控制的关键点。采用明挖法开展地铁地下工程施工期间，虽然实际施工期间具有施工方便、技术简单、速度快等特点，但是，具体施工进行时，具有土方量大、占地面积大、地下管线拆迁量等各项问题，而且实际施工时，也会影响周围环境和地面交通[4]。同时，在地下水位较高区域进行地铁地下工程施工时，为了保证施工作业顺利开展，需要降低水位，进行加固处理，这也需要耗费一定费用，这会降低工程建设时的经济效益。因此，实际施工开展时，施工技术优化控制人员要依据工程所在区域周围建筑和地质条件，采取合理方式加固，目前常用的方式有桩锚支护、桩+内支撑支护、锚杆挡墙等，通过上述这些方式的合理应用，可以在确保明挖法施工技术能够得到合理发挥，体现出该项施工技术的作用，提高工程施工经济性、安全性[5]。

2.2 异形盾构施工技术的应用

地铁地下工程建设期间，地下空间资源较为紧张，这就导致传统单圆多管盾构法在应用时，断面空间利用率偏低。因此，在具体施工作业开展时，为了提高城市地下空间利用率，建设单位应当在考虑市场环境背景下，研发出施工工期短、经济性、功能丰富的异形断面施工法，将其合理应用在工程施工中。通过对我国地铁地下工程施工情况和地质条件进行分析来看，应当从矩形隧道和双圆隧道中选择出适用性强的一种断面盾构形式，将其应用到工程中，从而达到缩短工期，保证施工顺利开展的目的。

2.3浅埋暗挖施工技术的应用

在地铁地下工程施工中采用该项技术能够利用开挖面的空间约束力和围岩自承能力，在支护作业时，可以采取喷射混凝土与锚杆方式处理，通过该处理方式可以提高围岩支护稳定性[6]。考虑浅埋暗挖法施工技术在具体应用过程中，对地层改良和刚性支护需求较大，实际施工作业开展时，施工技术人员要利用试验方式控制施工质量。总而言之，实际施工期间，施工人员应当依据工程建设要求、围岩情况、自身条件，最终决定采取掘进或开挖方式开展施工作业，发挥出该项施工技术的作用。地铁地下工程施工中，为了进一步强化整个工程施工效果，可以采取柱洞法、中洞法、双侧壁导坑法开展施工作业[7]。

2.4 TBM施工技术的应用

采用TBM（隧道全断面掘进机）开展施工作业，可以实现掘进、装运岩渣、洞壁支护一次开挖成洞的施工设备，将其应用在地铁地下工程施工中，可以加快施工速度。该项施工技术在具体应用时，具有安全、高效、环保等多项优点，因此得到了广泛应用。目前，地铁地下工程施工中采用TBM技术主要分为以下两种类型：

（1）敞开式TBM

该施工方适合应用在岩体相对完好区域，采用皮带机出碴，具体施工期间掘进破岩、开挖等都具有较好适应性，通常够掘进距离可以达到20km，大修之后还能承当约10km，总长度能够达到30km，可以在长距离掘进中应用。经过磨合期后，在一般地段，每个月施工长度能够达到550m左右，掘进速度相对较快，但是，后续衬砌开展时，容易受到二次干扰影响。开展施工期间可以自带设备，做好超前与洞内处理工作，整体施工作业开展起来较为灵活，尤其是在围岩破碎带中应用性能好。针对后续区间，衬砌时要采取复合式，需要施工人员注意的是，若衬砌施工不同步，将会导致二衬滞后时间相对较长，这将会导致局部区域存在安全风险，这也是采取施工技术时，施工人员需要特别注意的一项内容。

（2）复合式TBM

该方式主要适合应用在土层、岩层，以及软硬相互交替地层中，最长掘进长度能够达到约10km，掘进期间，速度能够达到200/月-300m/月之间，掘进速度相对缓慢，工期较长，这对车站与区间的持续造成的影响相对较长，但是采取这一方式施工能够一次成洞。开展开挖作业时，对于破碎围岩防护可以采用盾体进行，开展开挖作业后，管片需要紧跟，及时封闭洞周，通过这一方式，可以保证洞室稳定。但是，采取该方式施工时，管片接缝多，工程竣工后，结构耐久性、衬砌防水性等各项内容都需要时间验证。

综上所述，敞开式TBM和复合式TBM特点不同，实际施工开展时，采取何种方式，应当依据具体情况而定。

3 提高地铁地下工程施工技术应用效果合理措施

3.1 做好施工设计

地铁地下工程前应当对施工区域情况进行全面分析，依据分析结果制定不同施工计划，后续施工要严格依据制定的计划开展。同时，施工设计时，电力、监督、公共关系等部门都应当积极参与施工设计，保证后续施工开展时，能够协调好不同岗位、施工环节的，实现对施工各种关键风险的控制。尤其是在规划施工图与施工流程图时，要全面考虑不同部门间的关系，从而为后续施工安全、稳定提供强有力的支持。

3.2 加强施工管理

地铁地下工程施工管理作业可以分为以下几个阶段：

（1）施工前期

前期工作部门由预算、技术、安全等多个部门共同构成，实际作业开展时，要全面结合施工图纸勘察施工现场情况。开展施工时，要将施工现场围起来，保证施工安全，尽量减少施工带来的负面影响。

（2）施工中期

施工中期要科学安排施工，施工监督作业应当严格依据施工进度进行，构建一套合理奖惩制度，对于施工中未出现事故，缩短工期的建设单位，应当给予其一定奖励。

（3）后期施工

进入地铁地下工程施工期后，为了保证工程能够在工期内竣工，不同部门之间加强沟通。

3.3控制施工成本

地铁地下工程建设成本与施工进度和质量都有着紧密联系。因此，针对具体项目来说，要做好项目成本控制，项目建设成本主要是由设计图纸决定。通过初步设计，能够实现对地铁地下工程施工成本的初步估算，高质量设计图，可以保证地铁地下工程质量能够达到预期，明确具体建设成本。特别是在现阶段，开展地铁地下工程建设时，采取总价承包方式，不同施工单位应当依据设计图纸中的具体内容，提前做好地铁地下工程建设预算，再依据预算结果，制定相应投标计划，从这一角度来看，施工图质量与地铁地下工程建设成本控制的联系十分紧密，可见，做好施工设计意义重大。控制施工成本可以从以下几个方面入手：

（1）设计师设计施工图纸时，需要全面掌握地铁地下工程建设期间采用的各种施工材料的性能，保证设计的合理性。

（2）审稿人在审查施工图纸期间，要秉着公正、公开方式进行，保证整个审阅过程科学合理。

（3）进行施工预算时，建筑单位要全面考虑市场价格波动情况，做好控制，尽量提高经济效益。

3.4 加强物料与设备管理

地铁地下工程施工是一项复杂工作，具体施工中需要采用大量施工材料和设备，采用的施工材料质量，以及施工中的机械设备性能都会影响地铁地下工程建设质量。因此，实际施工作业开展时，要做好施工材料与机械设备管理工作。材料是施工开展的保障，为了保证最终建设的地铁地下工程质量能够达到预期，施工单位要控制好材料质量，采购施工材料时，应当与具有资质的厂家进行合作，做好施工材料检查与控制，以免劣质材料进入施工现场，发生误用，降低地铁地下工程质量。对于施工中采用的材料，具体配给要依据实际情况而定，避免出现浪费材料现象。对于施工中的设备管理问题，由于施工中会需要采用大量大型机械设备，这些设备也会影响施工，因此，要做好相应管理工作，具体作业开展时一方面要制定设备采用制度，另一方面也要做好养护作业，确保机械设备性能良好，可以满足应用需求，避免由于机械设备问题，而引发事故，延误工期。

3.5适当引入先进施工设备与施工技术

地铁地下工程施工期间会采用大量运输设备和起重设备，对各项设备的要求较高，实际施工开展时，应当采用机械设备取代人工作业，在提升施工作业精度基础上，提高施工效率，保证工程竣工后的最终质量能够达到要求。因此，应当依据地铁地下工程情况，选择先进机械设备和施工技术，做好施工效率和质量控制。

4结语：

地铁地下工程施工中采用施工技术开展施工作业时，应当在明确施工现场情况具体情况，做好施工技术应用，以及提高施工技术应用效果措施的探讨。从而将先进施工技术合理应用在地铁地下工程中，确保地铁地下工程施工安全性，为人们营造一个良好交通环境，方便人们出行，缓解城市交通压力。

参考文献：

[1]朱成根.复杂地质条件下城市轨道交通施工技术要点分析[J].石材,2023(02):71-73.

[2]李喆,江媛,姜礼杰,黄文,舒乐时,梅勇兵,李建斌.我国隧道和地下工程施工技术与装备发展战略研究[J].隧道建设(中英文),2021,41(10):1717-1732.

[3]杨定强,许锋.城市轨道交通工程施工测量技术与方法[J].中国设备工程,2021(02):167-168.

[4]孙钧，温海洋.人工智能科学在软土地下工程施工变形预测与控制中的应用实践——理论基础、方法实施、精细化智能管理（示例）[J].隧道建设（中英文）,2020,40(01):1-8.

[5]刘春晓.城市地铁及地下工程施工环境安全风险评估与控制[J].北方建筑,2018,3(06):54-57.

[6]兰旭珍.城市轨道地下工程PBA工法施工钢管柱的质量控制措施[J].建材技术与应用,2018(03):27-30.

[7]左自波,龚剑,吴小建,黄玉林,王建华.地下工程施工和运营期监测的研究与应用进展[J].地下空间与工程学报,2017,13(S1):294-305.