地铁围护结构施工经济效益对比分析

孟祥晓 熊毫

摘    要：随着城市化的发展，人民出行需求的增加，地铁也在全国范围内蓬勃发展起来，地铁的建构离不开围护结构的施工。近些年来，相关部门对地铁围护结构的投入力度不断扩大，并且成功研发出了新的围护结构形式。本文主要通过分析地铁围护结构施工的类型、不同围护结构施工类型的利弊，从而对不同地铁围护结构施工的经济效益进行对比分析，努力促进围护结构施工方式的优化升级，争取实现经济效益最大化。

关键词：地铁;围护结构施工;经济效益;对比

1  地铁围护结构施工概述

地铁作为城市基础设施的必不可少的一部分，是促进城市经济发展的重要一环，城市地铁站常常建设在地面客流的集散地，周围地理环境比较复杂，为保护人民的生命财产安全，加强地铁围护结构施工势在必行。地铁围护结构是指在地铁外围各方面的围护物，根据需要和防护要求可以选择不同材质的透明或者不透明的围护结构类型，进行不同类型的地铁围护结构施工的经济效益对比对城市的未来规划和地铁发展具有重要的现实意义。

2  地铁围护结构施工的类型

我国最常见的地铁围护结构主要有以下几种结构，这些围护结构形式不同，适用范围也不同，我们在选择地铁围护结构的时候需要结构地铁站的实际情况，综合地铁周围环境、地面交通、及地质条件等因素进行分析。

2.1  工字钢桩围护结构

这种结构适用于黏性土、砂性土和粒径较小的砂卵石底层。这种围护结构在施工过程噪音比较大，一般更适用于郊区，这种结构需要考虑的是止水问题，因为仅仅凭工字钢本身不能解决，工字钢只能满足支护的结构问题，而止水问题需要另行采取措施。解决这种类型止水问题的一般做法是在外侧另行做深层搅拌桩止水，内侧还要做挂网喷浆，因此这种围护结构往往需要与其他结构形式配合使用。

2.2  钢板桩围护结构

钢板桩围护结构最大的优点就是它可以反复使用，有利于节约资源、保护环境，而且施工简便，因为钢板的刚度小、强度高，桩与桩之间的连接紧密，隔水效果好，可以挡土挡水，但是噪音大也是建设地铁围护不可忽视的问题。

2.3  钻孔灌注桩围护结构

这种结构一般适于城区施工，对环境污染较小，而且没有太大的噪音，在地铁基坑和高层建筑深基坑施工中广泛应用。这种结构刚度、不容易变形，但桩间需要做止水帷幕，施工难度较大，耗费时间也更长，我们要结合地铁站混合土层厚度进行考虑，前期需要投入大量的人力和物力，相对于地下连续墙而言这种围护结构經济性优势并不明显。

2.4  深层搅拌桩挡土结构

深层搅拌桩适用于软土层的地区，这种结构的投入成本低，而且对环境影响较小，不会造成太大的污染，并且不需要排水，对生态环境非常友好，而且施工难度比较小、进度也快。但由于它的抗拉强度低，往往需要很厚的挡土墙断面，因此不适于很深的开挖，因此很多情况下都不太适合选择这种结构。

2.5  SMW工法

SMW工法一直有施工速度快、环境污染小、止水性好构造简单、考虑内插型钢回收造价较低等优点，但由于车站基坑较深且混合土层较厚，要求比较高，需要考虑的问题更多，所以我们往往不采用。

2.6  地下连续墙结构

这种结构有施工速度快、刚度大、整体性好、变形相对小、能较好抗渗止水等优点，但造价较高。车站周边住宅密集，地下连续墙能够较好适应周边环境对变形的要求。同时，地下连续墙能够有效截断地下水的连通，对控制地下水和基坑安全有利。

3  不同地铁围护结构类型的经济效益对比

根据各种地铁围护结构的特点分析和对比，我们发现工字钢桩围护结构更适用于砂卵石颗粒细小的或者粘性底层，要想充分发挥这种围护结构的作用往往需要配合其他结构使用，还要考虑止水问题，而且施工难度比较大，需要投入较大的人力和财力资源，并且噪音太大的特点也造成了这种结构不适用于人流量较大的住宅区等城市区域，因此这种围护结构并不占有经济优势。

钢板桩围护结构的施工难度比较小，进度快、工作效率更高，而且钢板刚度小、强度高，止水作用良好，最大的优点是可以反复使用，很大程度上提高了资源的利用效率，有利于节约资源、保护环境，经济效益和社会效益都占有优势。

钻孔灌注桩围护结构适用于城区施工，本身围护结构的质量较好，刚度大，但是对机器的依赖性较大，需要综合考虑当地地质的实际状况，施工前需要先进行土层厚度勘测，施工难度较大，前期需要投入的资金也比较多，虽然质量较高，使用效果较好，但是相对于钢板桩围护结构和地下连续墙结构，在经济上的优势并不明显。

深层搅拌桩挡土结构需要投入的成本比较低，噪音较小，对周边环境的影响比较小，而且不需要进行排水工程施工，施工进度比较快，经济效益比较大，但是由于这种结构不适合进行很深的开挖，施工条件比较严格，在很多情况下并不适用这种结构。

SMW工法有施工速度快、环境污染小、止水性好构造简单、内部部件的回收造价较低等，单分析经济效益，这种围护结构是比较占优势的，但由于车站基坑较深且混合土层较厚，我们往往不采用。

地下连续墙结构的施工速度快可以有效节约施工时间、刚度大、整体性好、变形相对小、适用性很强、而且能较好抗渗止水，可以减少对止水工程的施工力度，这种结构使用范围非常广泛，但是造价较高。地下连续墙能够较好适应周边环境对变形的要求，不管是人口密集的住宅区还是人口稀松的郊区都很适用。同时，地下连续墙能够有效截断地下水的连通，有效控制地下水。

综上所述，钢板桩围护结构和地下连续墙结构应该是施工建设的首选，因为我们不仅要考虑成本、计算利润，也需要综合社会效益和生态效益，将污染问题和对周边环境的影响考虑其中，选择一中高质量、高效益的围护结构才是我们的最终目标。

4  怎样进行围护结构施工的优化升级

（1）加大对地铁围护结构研发的人力、财力的投入力度。我们要努力化人才和资金优势为技术优势，加大科学研发的投入力度，针对当前地铁围护结构存在的问题进行分析总结，寻找解决办法，总结经验进行新型材料的研发，当前 我国的地铁围护结构普遍存在施工成本较高的问题，一旦新型材料研发成功，就可以大大减少投资成本，提高经济效益。（2）吸收国外先进技术和经验。我们要吸收和借鉴国外的先进经验再结合我国地铁发展的实际状况进行选择性采纳，在这个基础上学习、吸收、再创新，提高我国地铁的整体质量水平，促进我国地铁围护结构科技水平的进一步发展。（3）选拔一批综合素质更高的专业人才。我们的地铁建设仍存在缺乏顶尖的专业人才的弱势，因此要重视人才、引进人才，我们需要选拔一批接受过专业学习的理论知识和实践经验都更丰富的、综合素质更高的人才。（4）选择质量更高、对周边环境影响更小的材料。在发展经济的同时也不能忽视对生态的保护，我们需要通过科学研究，选择质量更高、对周边环境影响更小的材料，之前对环境污染较大的材料要及时淘汰。

5  结束语

根据分析，我们了解到地铁围护结构技术和新工艺都在随着科技和社会的进步在不断发展完善，地铁维护结构的设计和施工的选择也更加多样，每种类型都有不同的优缺点，单独分析并不能得出经济效益最大的地铁围护结构施工方式，我们要结合地铁站的实际情况，对地铁站的地形、周边环境、建筑结构、人口数量等因素进行综合分析，对地铁围护结构施工进行优化升级，保证施工的质量和安全，努力选择出一种最合适的地铁围护结构，才能实现经济、社会、生态效益的最大化。

参考文献：

[1] 宋虎，喻青儒，肖飞.地铁车站围护吉构施工要点解析[J].中国建筑金属结构，2013（2）.

[2] 刘月莉.地铁车站围护结构施工要点分析[J].建筑物理，2015（10）：197～200.