城市地铁场段工程施工技术研究

夏华磊

摘 要 地铁的场段工程可以为列车提供停放、维修、清洗等一系列重要的保障性作业场所。场段施工的主要内容是地基的处理、单体建筑的修建以及列车轨道运行区间的施工，其中涉及土建作业、设备安装、电气安装以及通信设施的安装等一系列复杂的内容。从技术层面对地铁场段施工进行研究具有非常重要的意义。

关键词 地铁;场段工程;施工技术

引言

地铁列车使用频繁且安全等级要求高的特点，导致其在日常运营过程中必须非常重视列车的维修和保养。地铁场段工程可以为列车的维修保养提供必不可少的场所和操作环境，在施工过程中要重视施工区域内的地基、单体建筑物以及轨道运行区间三大方面的质量落实。

1场段工程概述

地铁列车的频繁运行和巨大的人流量要求其必须在日常运营中建立完善的设备检修、故障排除等运营保障体系，而这其中必不可少的一个组成部分就是负责为地铁停车、洗车以及维修保养等管理工作提供场所的场段工程，也可以称为车辆基地。事实上，地铁的场段在提供车辆维修保养功能的同时，还为地铁上的管理人员提供住宿休息方面的服务，而这种功能的多样性也在很大程度上提高了场段系统和协调管理工作的复杂性。从工程建设的角度来看可将其要点划分为地基的处理、单体建筑的施工以及轨道运行区的建设三个部分[1]。

1.1 地基施工

第一，地铁场段工程需要为地铁列车的区间运行、列车的停车、维修等一系列工作提供场所和条件，因而其地基的稳定性在很大程度上决定了地铁列车的安全性以及各项管理工作能否顺利开展的可能性。地铁列车在静止状态下和运动状态下都会对场段工程的地基形成较大的载荷作用。其施工的重点是确保场段施工完成之后不会因为列车的运行、地基的沉降等出现严重的基础下沉。因为一旦出现此类问题，就可能对地铁列车的运行以及乘客的生命安全造成不可估量的风险。第二，地铁场段施工中的地基工程还在抗震性能、给排水以及系统管理功能的集成等多个方面发挥着非常重要的作用。在施工过程中必须严格按照规范要求控制地基的质量，并以此为基础推动其他配套设施的建设[2]。

1.2 单体建筑施工

在打好地基的基础之上还需要建设一系列地铁列车维修保养以及列车管理人员休息和监控列车运行状态的单体建筑物。其中比较典型是：①检修主厂房。地铁列车在运行过程中容易在轮对、车门、电机以及外观涂层等耗损部位产生故障或损坏，地铁列车上的电气设备也是常见的故障点之一。因而在其场站单体建筑中需要通过维修主厂房来对以上常见的故障部位进行维修和保养。例如，对车体上表层剥落的位置进行喷漆涂装处理，对列车轮轨的检修工作也需要在主维修厂房内来实现。②综合楼。这种建筑的主要作用是为列车的管理和车站管理人员的休息等提供必要的设备、场所等。③地铁列车在运行过程中需要通过变电所来调整运行电压，因而混合牵引降压变电所也是必不可少的单体建筑。④除了以上单体建筑之外通常还需要建设污水处理站、洗车机库等必备的单体建筑[3]。

1.3 轨道运行区施工

第一，地铁列车在运行过程中需要通过架设在上方的电力接触网为其提供必备的电力能源，因而在轨道运行区的建设过程中需要将接触网的建设作为一个重点。第二，列车在运行过程中需要通过一系列的通信设备将其运行过程中的一些重要参数传输到信息化监控管理中心，并接受一些由管理中心发出的信号来及时调整自身的驾驶行为，因而通信设备的建设也是轨道建设的一个重点。第三，地铁列车的运行需要轨道为轮轨提供必要的承载力、方向的导引以及安全控制等等，因而其接触轨道的建设是非常重要也非常基础的内容[4]。

2施工技术要点

2.1 安全方面的控制要点

综合楼建设安全控制要点。①如果地铁场站的综合楼设计了地下室或者车库等可能造成深基坑施工的工程结构，那么就需要按照施工规范的要求对深基坑施工的安全性进行严格的论证并在施工过程中进行科学合理的支护。②如果综合楼在建设过程中需要使用物料提升机或者塔吊等起重设备时，就要做好设备搭建与拆除的专项施工技术方案。③通常情况下，综合楼是功能齐备的多层建筑且在施工过程中难免需要搭建脚手架等辅助设施，脚手架的管理中要采取验收、挂牌等方式来控制其搭建和使用的规范性且在露天情况下必须对其进行接地处理，后者是非常容易被忽视的问题[5]。

在修建维修主厂房的过程中，通常需要将地面设计成环氧自流平地坪以有效地提高地面的耐水耐油特性。但是这种地坪在施工时需要使用具有毒性和窒息性的环氧树脂來进行地面的处理，而且这种材料具有一定的挥发性。在作业过程中需要将所有施工人员从经过环氧树脂处理的地面以及附近的基坑中隔离出来，防止有毒气体对施工人员造成安全威胁。

在地铁接触网的施工过程中需要将支架安装在网架之上并以此为基础开展电缆敷设、防火等一系列施工，照明灯具也是必要的设备。因此，整个作业过程中需要为作业人员搭建完善的高空作业安全平台或者拉设生命线等防护设施。

有些施工单位在作业过程中，将一些还没有经过验收的场段照明设备作为临时的照明设备来使用，这种行为严重地违反了施工安全管理规范。正确的做法是，在照明设备没有经过验收和授予送电权限之前，不得使用任何设备进行临时性的照明，否则可能造成事故或者设备的损坏。

2.2 质量要点

处理软土地基。在地铁项目相对比较长的施工线路上难免会遇到一些含水量比较大的软土地基，这种土壤通常具有延展性好、硬度比较小、承载力不足以及沉降时间比较长等一系列缺点并对地铁场段施工的地基处理提出了比较高的技术要求。而处理这一类土质的有效手段是根据具体的含水量大小和土壤条件选择合适的技术对基础进行加固。①当采用排水固结这种比较典型的软土地基处理技术来处理此类土质时，需要先使用专业化的机械设备将排水板预制到合理的深度，同时还要做好排水沟和盲沟等排水设施的施工。排水固结法需要在设置好排水板的基础之上再使用超载预压方式将软土中的水分通过排水板排出土壤，在这一过程中需要严格控制堆载的压力、土壤的容重以及土壤的沉降等关键点。②另一种比较常用的软土地基处理技术是通过在软土中设置人工合成的高强度抗拉材料来提高其整体的强度、稳定性。现阶段一般是采用土工合成材料作为加筋。

防水施工。在地铁场段的防水施工中一般是采用技术成熟、来源广泛SBS防水卷材，SBS卷材与基层连接采用热熔法：采用专用火焰喷枪加热基层与卷材交接处，边烘烤边向前滚铺卷材，随后用铁压辊滚压，使卷材与基层的气体和热熔沥青挤出，并黏结牢固。①卷材搭接时，大面积的卷材排气、压实后，再用小压辊对搭接部位进行碾压，从搭接内边缘向外进行滚压，压出空气，贴铺牢固。②底板防水层的阴阳角，搭接缝等处容易发生空鼓，造成的原因是卷材防水层中存有水分，砂浆找平层不干，基层含水率过大，有潮气;卷材与基层黏结不实，压得不紧，水分受热后产生气体膨胀，使卷材起包起鼓，施工时要注意基层含水率和黏结密实。③平面与立面相连处，卷材应紧贴阴角，附加层与防水层应粘贴平实。接缝部位必须粘接牢固严密，绝不允许缝边空鼓，翘边滑移。第一层卷材与第二层卷材的搭接缝之间应错开300mm。确保防水质量，达到不渗不漏。

钢结构施工要点。①在施工过程中有时候需要在原设计者的设计方案上根据现场的实际情况进行进一步的优化，如果这一情况发生在钢结构的施工中，需要将深入设计之后的结果交给原设计者进行安全和结构等方面的审核，当原设计者确认签字之后才能应用优化后的设计方案。②钢结构施工中一般需要利用起重机械将预制好的钢结构吊装到预订的位置并完成后续的焊接固定施工。在这一过程中需要按照事先制定好的吊装方案和安全防护措施进行严格的控制。③钢结构在焊接完成之后，需要将材料上存在锈蚀的部位和焊接部位进行适当的打磨并通过刷漆等方式进行防腐。④焊接作业中需要控制好焊条的型号、焊接方式、焊接温度以及焊接环境的湿度等可能影响质量的关键因素。⑤钢结构施工中，还要按照施工图纸对焊接前预制好的结构进行严格的对照并在确保正确无误的前提之下才能进行吊装和安装。⑥钢结构走廊底板上的焊接点是否满足强度方面的要求直接关系到通行人员的安全，有一些施工人员仅仅将钢格板轻轻地点焊在钢结构基础之上，焊缝长度太短势必会造成钢格板焊接不牢靠以及人员通行的安全风险大大提升。⑦钢结构施工中还需要在其表面涂抹一定厚度、一定材质的防火涂料，以达到良好的防火性能。

机电施工要点。①开展综合图纸会审。机电施工是一个体系庞大、内容繁杂、作业面积广以及施工专业性要求相对比较高的工作，不同的机电安装内容往往也具有不同的设计规范、施工规范以及质量控制要点。通常情况下在施工阶段会按照施工单元将其分包给不同的施工单位来完成，这就涉及不同施工单位、不同专业之间的协调配合问题。在图纸会审阶段需要将各个施工单位、各个专业的施工人员组织在一起进行综合性较强的会审工作，防止出现设计偏差或者缺陷。②施工材料控制。机电工程施工中涉及一些较大型电气设备的安装以及电缆敷设、通信设施的安装等多种内容，施工过程中需要对各种材料的和设备的品牌、型号、规格以及数量等进行严格的管理。材料进入施工现场之后施工单位要联系建设单位和监理单位对其进行严格的质量检查，主要是对机电设备的质量说明书和出厂证明等资料性文件、设备外观、内部器件等材料质量控制要点进行严格的检查。如果发现不符合设计清单、外观存在变形损坏或者内部零件缺失等问题就应该将及时提出更换要求。经过验收合格的施工材料需要在做好防锈蚀、防雨、防晒以及安全保卫工作的基本前提下进行分门别类的存放，材料库房中应该通过设置材料标识的方法对各种材料的规格、型号等进行必要的说明。

测量和检测。在机械设备及其配套设施的安装过程中需要对不同的分项内容进行必要的测试和检验，以确保安装质量符合规范要求。例如，在电气接地系统完成施工之后，需要通过测试来检测接地网的导电能力是否符合设计要求。在各种机电设备完成安装之后要通过严格的测试和调试来对整个系统的运行状况进行检验[8]。

保护施工成品。①地面和楼板的保护。预埋在混凝土结构中的管线在施工完成之后需要通过设置标记的方式来指明管线的走向。高出地面的预留管头在给人员通行带来安全隐患的同时，还容易在车辆的通行或者设备的运输中遭到一定的破坏，因而需要采取措施对这些预留的管头进行保护。在一些交叉位置的保护中要注意避免其对管线或者钢筋等造成不必要的破坏。②在综合楼的施工中，一般采用吊顶的方式来处理室内以及走廊的屋顶，然而在走廊的施工中有可能会因为其上部存在的管线、支架对吊顶拉杆的安装造成干扰，在作业时要尽可能避免相互之间的破坏。③敷设电缆的过程中有可能因为机械的或者人为的错误而导致电缆的外层绝缘被拉扯撕裂，此类问题一旦出现，就会对电缆的使用寿命和运行安全产生较为严重的影响。因此，在敷设电缆的过程中，应该合理进行人員和机械设备的配置，并在过程中注意使用滑轮进行有效的引导，防止电缆在某些尖锐的部位出现刮破的问题。④有时在一些管网或者电缆沟的施工中，可能因为施工区域的交叉而出现后者的施工对前者的施工成品造成破坏，各个专业的施工人员需要通过充分的沟通、协调以及良好的责任意识及时消除此类问题。⑤地铁场段工程中必然包括轨道道床的施工，道床内一旦存在一些杂物、异物就可能对地铁列车的运行造成很大的安全风险，而与之临近的排水沟施工以及电力接触网施工就有可能在道床施工区域内产生一定的异物，因而为了避免这些施工内容对列车的运行带来安全隐患，就应该将在其完成施工之后再开展道床的施工。

3结束语

地铁场段工程的施工内容主要是综合楼、设备主检修厂、变电所等重要单体建筑的施工以及列车轨道区间的施工。其施工内容涉及土建、电气、通信等各个方面。在施工过程中应该从质量和安全两个主要方面对各项施工内容进行精确的管理和控制。

参考文献

[1] 贺万里.地铁场段出入线设计及接轨方案研究[J].铁道工程学报，2018，35（6）：81-87.

[2] 刘瑞军.地铁场段出入场线兼做试车线接口的设计[J].铁路通信信号工程技术，2018，15（2）：56-60.

[3] 刘远.试论地铁工程施工现场安全风险管理[J].工程技术（文摘版），2016（12）：79.

[4] 裴利华.昆明地铁6号线新机场段关键技术研究[J].山西建筑，2010（34）：320-321.

[5] 王永均.地铁工程场段项目的施工控制要点及措施[J].电子乐园，2019（8）：95.