地铁施工技术控制问题与安全措施

张增强

（中交第三公路工程局有限公司，北京 101399）

地铁工程建设关系到区域经济发展及城市居民的生活福祉。由于地铁工程建设投资大、建设周期长、施工工艺技术复杂，给施工技术控制带来不小难度，经常会出现各种各样的问题。为减少地铁施工技术控制问题出现的概率，需要对具体的问题类型及相应安全措施进行总结。

1 地铁施工技术控制方法

1.1 浅埋暗挖法

浅埋暗挖法中土方挖掘与混凝土浇筑两项工序同时进行，常用于土质为砂土、黏土等固结能力较高土层的施工。浅埋暗挖法利用开挖过程中土体本身具备的自稳性，在未出现坍塌趋势前完成结构支护作业，保证土体及周围岩体的稳固，使支护结构与周围土体紧密结合。应用该方法可明显缩短地铁工程施工时间，在国内的地铁项目中采用此工艺较多。浅埋暗挖法具备动态化施工的特点，信息化监控系统的融入给该方法的应用带来更明显的成效，信息化监控系统可对开挖过程中周围土体及岩体的性能变动进行有效监控。浅埋暗挖法结合劈裂注浆法，可提高隧道底层的加固效果。

1.2 盾构法

盾构法的核心设备是盾构机，盾构机根据其施工特点分为土压式和泥水式，这类设备具有运行效率高、作业过程稳定、安全环保等优点。在使用该方法时，需重点控制掘进速度、压力、盾构设备角度等参数，避免出现超挖等问题。目前我国已实现大型盾构设备的自主选型、设计和生产，与盾构法相匹配的防水技术等都已发展成熟，盾构法之前面临的技术难题都被一一解决，在地铁施工中已被广泛应用[1]。

1.3 新奥法

新奥法首先对岩体进行一定程度的挖掘，然后依托于岩体本身的地质结构特点，利用混凝土材料对隧道周围岩体进行加固处理。该方法在利用地质结构原有支撑能力的同时配合人工加固手段，可提高隧道结构荷载能力及强度[2]。新奥法具备较高的经济性，在世界范围内的地铁隧洞工程施工中都有着广泛的应用。除在稳固性、经济性方面表现出的优势外，新奥法还能为地铁隧道结构美观性提供更大的改造空间，节约施工成本并优化地铁工程的建设效果。

1.4 钻爆法

地铁施工可能遇到各种复杂的地质结构，地下岩层的变化都会给掘进工作带来一定困难。此时一般会采用钻爆法完成挖掘任务。钻爆法适用于地下岩层坚硬、无法通过人工或机械方式进行快速挖掘的地铁工程项目。钻爆过程中会产生大量的碎石，需要及时清理和处置，因此该方法在使用时施工效率偏低。此外，由于爆破本身属于高危作业，爆炸产生的威力很可能对人员安全及其他地下结构物造成影响。在采用钻爆法之前需要对施工地的地质条件、地上、地下设施建设的情况等进行全面调查，客观正确地评价钻爆法的可行性，找出最佳爆破点并计算炸药的用量，在确保完成掘进任务的同时，将爆炸的威力控制到最小范围内。钻爆法容易损伤周围地质结构，引发坍塌、渗水等现象，应在施工前做好相应的支护和预防工作，并设置安全防护措施[3]。

2 地铁施工技术控制问题

2.1 渗漏及开裂控制问题

渗漏及开裂控制是地铁工程施工的工作重点，受到自然条件、地质条件、施工工艺等因素的影响，地铁工程中预埋件位置常出现渗漏的问题。导致该现象的主要原因是，混凝土现场浇筑、振捣过程中，因某些障碍物的存在使得内部振捣不密实而产生混凝土结构缺陷，进而引发渗漏。在进行预埋预设施工时，因预埋件除锈工作不到位，构件表面存在的锈渍导致其与周围混凝土的粘结力程度降低，因后期振捣或震动，预埋件与混凝土结构间发生相对运动而导致混凝土开裂。

2.2 混凝土配合比控制问题

混凝土材料配合比与混凝土结构的强度、性能直接相关，若配合比不当，或选取的配合比方案与地铁工程质量指标不匹配，在混凝土施工完毕后，其强度、荷载能力、防水性等无法达到地铁工程质量的要求时而引发质量问题[4]。混凝土配合比方案与其性能间的关系比较复杂，在实际工作中通常需要经过多次试验而找出最佳配合比方案。若配合比试验开展不规范或直接依照经验选择配合比参数，再加上混凝土质量检查工作不严格，就会给地铁工程埋下严重的安全隐患。

2.3 预埋技术控制问题

预埋技术在地铁工程中的应用非常普遍，但该技术的被重视程度与其应用普遍程度之间差异较大。实际在施工过程中对预埋技术控制重视不足，例如，在施工预埋件时，没有仔细核实预埋件的位置，结果造成预埋件与设计方案不符，导致出现多余的预留孔洞且未得到及时的填补处理。后期被发现后，就需要对其进行钻孔切割，以保证孔洞位置准确及结构能够满足工程荷载的要求。而重复的孔洞处理必然会影响到地铁工程整体结构的完整性，导致其综合效益降低。

3 地铁施工技术控制安全措施

3.1 技术措施

（1）渗漏及开裂控制安全措施。若施工方案明确要求使用防水混凝土的材料，严禁使用一般混凝土作为替代。选择防水混凝土材料时，优选水化热及含碱量较低的硅酸盐水泥，控制水泥的强度在30～40MP。若施工方案中明确要求使用补偿收缩型水泥，需详细分析方案设计意图，在混凝土原料添加适量的膨胀剂，以应对混凝土内部收缩张拉力，适当延长混凝土的收缩时长，预防混凝土开裂。同时，在渗漏及开裂问题高发位置进行提前加固处理。例如，重点观察横向及纵向施工缝处是否存在渗漏趋势，提前设置止水钢板，使用防锈能力优良的钢板并确保焊接稳固，避免渗漏问题的发生。此外，设置专门的防水系统。例如，在工程施工缝位置预埋注浆管道，当缝隙内出现渗漏现象时，处于表面的注浆管道端口向管内注入环氧树脂，并通过注浆管将环氧树脂传输至渗水位置，将缝隙封堵严密，避免渗漏问题再次出现。

（2）混凝土配合比控制安全措施。混凝土配合比控制问题的处理应从原材料的质量控制开始。对材料进场时严把质量关，并结合地铁工程实际建设需求，明确混凝土各原材料的型号、质量及性能要求，优先选取规模较大、市场信誉度高的原材料供应商，并结合实际需求开展原材料样本质量检验。在材料配合比过程中，依照相关规定开展预实验工作，并根据实验结果给出的参数严格控制各类原料的使用量及外加剂的添加方案，混凝土的坍落度、水灰比、水胶比等均为重点观察参数。振捣阶段，确保混凝土内部振捣均匀，提高混凝土内部的密实度[5]。

（3）预埋技术安全控制措施。预埋技术的频繁应用导致地铁工程越来越高的预埋技术控制风险等级，建议采用全过程控制方式开展预埋技术管理活动。例如，在施工前对预埋件的质量、外观及施工技术可行性进行全面检查，做好锈蚀工件除锈、防锈作业；进行技术交底，确保选取的预埋施工方案与工程建设条件相适应；严格依照图纸要求开展预埋作业，重点关注预埋件与孔洞接口处的质量；施工完毕后进行全面的质量检查，发现管件预埋质量问题并做出相应处理，确保预埋件在地铁工程中发挥出应有的作用。

3.2 管理措施

除应对地铁施工技术控制问题的技术措施外，高质量的施工管理措施也能够避免技术控制问题的发生。

（1）提高施工技术控制重视程度。施工过程中应合理辨析施工技术控制与地铁工程建设质量和施工安全之间的关系，不断积累施工技术控制经验及解决在施工中出现的新问题。例如，开展施工前期技术培训，强化全体员工施工技术控制意识，保证施工技术方案要求被充分落实。同时，结合地铁工程项目特点、建设要求、施工条件等，合理制定施工技术控制目标，以目标为引导，细化技术控制任务，保证任务落实到岗位，结合岗位责任制确保施工技术控制工作融入每一施工环节中。

（2）优化地铁施工工艺和技术。地铁施工技术处于不断变化和更新的状态之下，随着相关工程建设活动的频繁开展，越来越多有关施工技术控制的问题被发现。而地铁施工新工艺技术的研发则建立在之前实践经验的基础上，用以解决施工过程中存在的各类问题和缺陷。想要强化地铁施工技术控制质量，积极开展地铁施工工艺技术研发及新技术引入优势明显。例如，组建企业内部技术科研专项小组，给予充足的科研经费并配备专业人才，负责新工艺技术的自主研究；积极分析、学习来自国内外的先进施工技术，掌握其原理并进行技术优化创造，将更多先进技术融入地铁施工建设中。在工艺、技术研发方面，应与国内各高校、专业科研机构建立合作关系，为具体的技术研发项目提供一定理论基础和技术实践环境，并从科研项目中汲取更多先进的地铁施工技术和方法，同时做好技术人才储备工作。

（3）提升施工团队技术水平。地铁工程施工中多个专业相融合，施工工序复杂，施工人员数量众多。不同专业间交叉作业，过程中人员相互沟通与配合非常重要。若能有效提高施工团队整体技术水平和施工现场协调程度，就能从根源上改善施工技术控制问题。例如，项目施工之前，先组织相关技术人员和各施工班组代表进行技术培训及技术交底工作，确保每个人员都能详细掌握所负责施工工序的技术标准和操作流程[6]；要求其在施工过程中，严格按照相关技术标准进行操作，约束自身行为以辅助整个地铁工程施工技术控制目标的达成。

4 结论

文章分析了地铁施工控制技术及其安全措施，认为主要施工技术控制问题集中在渗漏及开裂、混凝土配合比和预埋技术控制上。为此，需要提高对施工技术控制的重视程度，优化地铁施工工艺和技术，提升施工团队的技术水平和安全控制措施，并结合技术与管理措施，优化地铁施工技术控制效果，确保生产高质量的地铁工程产品。