地铁施工常见问题解决策略分析

刘治富

【摘要】地铁施工有很多种方法，每种方法均有各自的利弊之处，为提高这些方法的实用性水平，文章将以某地铁工程为例，分析"明挖法"、"盖挖法"、"暗挖法"在该工程应用时需要注意的问题，并提出问题的解决策略。

【关键词】地铁，施工，问题，解决，策略

前言：某地铁工程修建三条路线，总长度120km，由于三条线路的施工条件不同，经现场勘查研究，决定分别应用"明挖法"、"盖挖法"、"暗挖法"三种施工方法。尽管这些施工方法已有相对成熟的施工经验，但在实际施工过程中，仍然有几方面的问题亟待解决。下面就"明挖法"、"盖挖法"、"暗挖法"三种施工方法在本工程中的应用，分析几方面常见的施工问题，同时针对问题探讨解决策略。

一、明挖法施工

工程采用明挖法的路线，主要遇到的问题是基坑失稳，施工的重点在于基坑支护，在正式施工之前，计划联合应用土钉墙支护和桩支护两种基坑支护方式，笔者就现场的支护情况，归纳了两种基坑支护方式的施工要点：

1）土钉墙支护。这种支护方法相对经济，其基本施工要求是基坑内无水，而且对土钉墙埋深也有严格要求，原则上不能超过12m，如果大于该深度，可尝试应用复合支护的方法。本工程采用土钉墙支护方法，开始施工时发现土钉墙背后存在少量的积水，现场及时设置了排水管，保证地表没有明水下渗。与此同时，基坑内有软基，超载时地面开始出现裂缝，但长度在2m以内，裂缝宽度亦没有超过20mm，初步判断布置于导致基坑整体失稳。

2）桩支护。桩支护几乎在任何地铁工程施工中都能够见到，这种基坑支护方法，具有较强的支护能力，能够将基坑的水平位移，控制在20mm以内。本工程属于止水帷幕型的基坑，采用双管钻孔桩旋喷施工方法，原则上需要将旋喷压力控制在20MPa以上，但与地面距离5m时，附近管线的安全性受到威胁，现场调节了提升和旋转的速度，提升速度约为10-20cm/min，旋转速度约为10-20次/分，尽量避免对周围管线的负面影响。除此之外，考虑到温度变化可能影响支撑钢管的伸缩，有关工程数据显示，当现场温度出现大幅度变化，支撑体系钢管的支撑力，最大降低幅度能达到650KN，因此在温度冷热变化幅度太大的情况下，要将该因素考虑进施工不利因素里面，笔者建议选择同种型材的基坑模式后，采用活动接头，加强节点位置的连接和在斜支撑位置设置预防水平位移的挡板，一旦发现锁定值不足，需要即刻锁定，确保基坑支护方案的经济合理性。

二、盖挖法施工

为减少施工时对主要交通干道的影响，本地铁工程的二号线盖挖法施工，采用了分幅盖的施工方法，在施工期间，遇到了几方面的问题：

1）本工程的边桩，由支护结构和承载结构组成，相比于明挖模式的围护桩基，存在垂直类型荷载的影响，笔者认为沉渣厚度越厚，垂直荷载力将越大，正面要求我们在施工时，控制好桩基底部沉渣的厚度。由于中桩属于临时性的桩基，其承载体系临时成型，在施工时没有同步进行桩基检测，不利于桩基上端摩阻力的控制，安全系数储备接近2。针对该问题，委托了专家进行现场论证，验算了基坑开挖的状况，分析到在桩落底时，受力处于不利的状态，荷载基本全部集中在中柱和基础加边桩，于是采用了增设内支撑和锚杆的方式，分散了中桩的集中荷载。

2）基坑的防水，也是基坑支护的重要步骤。防水的连续性，关系到支护结构和基坑主体的共同作业，经现场验证，确认仅设置连结筋，无法提高防水板的连续性，重点在于混凝土模浇筑时，检验斜口和飞檐等接缝位置的密实性。笔者认为，中柱以钢管为主材，如果将梁板钢筋焊接在钢管上面，所形成的连结筋，对于防水板连续性保证，并没有多大成效，如果以法兰盘的方法，将梁板的钢筋绕过中柱，就能够在不用配筋的情况下，保持防水板的连续。当然，我们必须要保证预埋墙筋的准确率，以及保护好防水卷材。

三、暗挖法施工

三号线地面交通情况相对复杂，适合采用暗挖施工的方法。本工程的暗挖区域，隧道断面平均尺寸6m，符合暗挖隧道的施工条件。在进行暗挖施工期间，发现在开挖下部时，地质条件不佳，于是同步设置了侧墙，然后将以仰拱封闭，留出规格3-5m左右的短台阶，目的是维持掌子面的稳定性。

1）有水问题解决。暗挖隧道的最起码条件是无水，本工程的地质属于第四纪冲洪积地层，结合现场的施工条件，决定采用管井降水的方法。现场布置的管井间距，均保持在8m，由于三号线部分途径区域上方，集中了民房建筑，无法施打管井，改用了长度50m-70m的辐射井，并根据透水层的具体情况，控制好辐射井的长度。另外，由于冲洪积地层不具备良好的连续条件，开挖时发现有在粘土层里面，夹杂了砂层，影响管井和辐射井降水的效果，有必要采取以下措施处理残留水：首先是在水平井施打后，检查地层后的含水层分布规律，沿着含水层的渗透方向，布置PVC排水管，排水管内用棉纱截砂，将含水层中的残留水引出，在工作面推进后，确保地层中残留水排除干净，方可封闭排水管；其次是针对难以布置排水管的区域，采用注浆止水的施工方法，浆液的类型根据地层情况而定，同时需要借助长导管进行注浆，导管与导管之间的搭接长度，至少为2m；再次是在采用不同排水方式的地层区域，布置了隔栅，隔栅节点调整的合理与否，与排水管的排水成效有关，据现场观测，笔者建议将节点调整至下部为好；最后是其他辅助施工方法的弹性选择，譬如在注浆加固的地层中，每米的单位距离内，埋设了3根小导管，与浆液起到棚护的作用，能够防止开挖时出现拱顶塌方问题，以本工程的卵石地层为例，由于砂率比较低，小导管施打时容易出现劈裂问题，经研究，笔者建议采用"两步一打"的方法，即一步一打1.75m的钢管，再搭接另外一段同样长度的钢管，搭接长度1m，有效解决了小导管劈裂的问题。

2）过渡段施工问题解决。在过渡段的暗挖施工，常见的有中洞法、侧洞法和洞桩法，但对于大断面而言，以上方法尚不能够满足"独当一面"的需求。笔者在本工程中，推荐了中隔壁法，将大断面划分层若干小断面，然后进行分部开挖，每个开挖分部，均设置了临时性的中隔壁，在完成全部分部的开挖工作后，再将中隔壁拆除和施做二衬，但拆除中隔壁时，必须不间断监测拆除的长度，籍此进行施工参数的调整，以免影响开挖面的稳定性。值得一提的是，进行大断面的划分，并非越小越好，而需要根据地层的情况，做到灵活调节，尤其是多次力转换，一定要将沉降量降至最低状态，否则很有可能造成累计沉降，只有保证整体结构受力的合理性，才能够确保建筑的效果。

四、结束语

文章通过研究，基本明确了案例地铁在"明挖施工"、"盖挖法施工"、"暗挖法施工"的方法，不同的施工方法適用于不同的施工条件，其他工程作为参考借鉴。但考虑到不同地铁工程施工要求的差异性，以上方法在其他地铁工程中应用时，务必密切结合工程的施工环境，进行灵活地参考借鉴，才能够保证这些施工方法的适用，并提高工程的施工成效水平。

参考文献

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