地铁施工技术控制问题与措施的分析

李将、刘洋、周真真、周景升

（中国建筑第七工程局有限公司，河南郑州450000）

0 引言

地铁相比其他城市交通工具，具有速度快、载客量大、环保等多种优势，对城市的合理规划以及可持续发展具有重要意义。随着我国经济持续发展，地铁的城市普及率也必然会随之提高，成为我国居民出行的主要方式之一。为提高地铁施工的安全性与经济效益，需要对目前地铁施工技术控制及改进方法进行探索。

1 地铁施工主要控制技术分析

1.1 浅埋暗挖法

浅埋暗挖法是指挖掘与浇筑共同推进的施工方法，一般应用于本身具有一定固结性的地质条件，比如砂层、黏土层、砂卵层等。其原理是通过采取恰当的支护措施结合周围围岩的自承能力形成支护体系，以此达到在修建过程中不塌方、少沉降的目的，确保能够安全施工。其技术特点主要在于可以动态地设计与施工，借助信息化辅助设备能够对周围土层的应力变化及支护结构位置变化等进行实时的监控，以此针对性地调整施工方案，具有灵活多变的优势。我国于20世纪90年代中期，在北京进行了首次实际应用并大获成功，目前该技术总体上达到了国际领先水平。在长期的实践过程中，对其优势进行总结：造价低、拆迁少、噪音少等，同时在施工过程中不影响地面交通及周围环境[1]。

1.2 新奥法

新奥法最早是由20世纪50年代奥地利学者提出，之后经多个国家理论与实践的研究证实了其可行性，并将其作为主要的隧道施工法之一，于20世纪80年代左右该理论传入我国，直到今日在重点、难点的地下工程施工中依然有广泛的应用，已经积累了相对成熟的施工经验，能够确保良好的施工质量。比如，我国广州二号线越秀公园站及南京地铁一期工程南京火车站均以新奥法为主要施工方法。

新奥法的基本原理也是利用围岩的自承能力以及开挖面的空间约束作用，采用喷锚支护为主要手段及时对围岩进行加固，喷锚支护具有良好的物理力学性能，能够密贴围岩，通过控制和调整围岩应力的重分布提升其整体性和自承能力，避免发生松弛和变形，在具有积水的区域在降水后也可进行采用。其施工的特点：及时性、封闭性、黏结性以及柔性。及时性在于喷锚支护可以防止围岩在支护前出现变形，必要时可以采取超前支护的方式；封闭性在于全面密粘的支护方式能够避免水解和风化作用导致的岩体强度降低，确保围岩的稳定性；黏结性在于通过喷锚支护与围岩全面黏结可以起到联锁、复合以及增强的作用，二者形成一个力学系统提升进一步提升围岩的强度。柔性在于喷锚支护本身具有一定的变形度，能够充分发挥围岩的自承能力，并且在共同变形压缩后，喷锚对围岩的支护能力也会相应增加，有效防止围岩被破坏[2]。

1.3 盾构法

上海是我国首个运用盾构法的城市并且是应用最为广泛的城市，其城市内基本所有的地铁线里都是以该技术作为主要的施工理论指导；我国其他多个城市也运用盾构法修建了地下工程，比如西安地铁8 号线芙蓉东路～雁翔路盾构隧道。发展至今，我国已经能够独立设计、生产盾构机，并且对其理论进行了完善，已经基本克服施工过程中的难点，能够满足施工标准。

盾构法主要适用于软土地层以及含水量较高的地下施工，盾构主要材质为混凝土、铸铁以及钢制，自身强度较大，既可以作为施工机具，也可以作为临时的支撑机构维持地层的稳定。盾构法弥补了常规施工技术对松软含水土层适应性较弱的局限性，一般在达到10m 深度时即可运用；其优势在于：施工速度快，自动化作业、受气候、天气等影响较小等；但是由于盾构机构本身造价昂贵、体积较大，因此在进行短段的工程时经济性较差，在断面尺寸多变的区域适应能力较差[3]。

1.4 钻爆法

当地铁修建过程中遇到不良地质条件比如坚硬岩层时，会导致常规的开挖方法效率低下，直接影响施工的效率和进度，而爆破施工能改善地质条件，在运出石渣后再开展常规支护，在结构稳定后才推进施工。因此，钻爆法在地铁施工技术中也具有不可替代的地位。此方法发展至今已经形成了相对完备的施工体系，比如具有正台阶法、反台阶法、版单面开挖法等多种开挖方法，爆破的方式也具有光面爆破、预裂爆破等多种选择，在初期支护时也具有锚杆、挂网、管棚等多种方式，能够适应不同的地质条件以及施工需求。然而，爆破本身有一定的风险性，因此工程师在选择爆破方式、爆破位置以及后续施工选择时需要谨慎，综合考虑各类施工信息后再制定完善的爆破方案，同时在爆破前以及爆破后需要对各类临时或者永久性的支护结构进行检查，确保施工安全[4]。

2 地铁施工技术控制问题改进有效措施研究

2.1 合理设计技术控制方案

地铁施工本身具有较强的专业性、复杂性、整体性以及风险性，需要考虑支护结构、防水措施等多方面，以确保施工方案的科学性、安全性以及可行性，任何一个流程或者环节的失误均可能导致整体的工程质量出现问题甚至引起重大安全事故。因此，在施工前，施工单位需要制定完整的施工计划，同时针对施工过程中可能发生的问题制定应急预案，以确保施工过程中的社会效益、环境效益、安全效益以及经济效益。此外，在施工前设计方案难免存在考虑不周的情况，因此施工方案的内容也应该是动态调整的，工程师应该根据施工进度以及实际施工情况针对性地进行改进。

2.2 混凝土质量控制

混凝土的质量影响因素较多，根据长期的施工经验总结发现，混凝土的配比是影响混凝土质量的主要因素。一般来讲，在施工前施工单位会根据施工设计要求进行混凝土的配置并且将其具体参数进行报审，其中包括了水灰比、水胶比、UEA 用量等，当配置比不合理时直接影响混凝土的耐久性和防水性等，因此审核部门需要重视自身的责任与义务，充分发挥自身的监督作用以确保混凝土质量满足施工要求。

2.3 严格控制施工质量，防止渗漏和裂缝问题出现

渗漏问题较常发生于施工缝、顶板防水层及诱导层施工过程中，因此施工人员需要加强关注，做好相关防水措施。比如，在施工缝放水施工的过程中，需要以横向和纵向的施工缝进行全面检查，同时对防水材料的规格、性能等进行检查，确认是否满足施工防水需要，之后在嵌入止水钢板时需要对其焊接质量以及表面清洁程度进行检查，避免嵌入后依然存在缝隙导致返工。在顶板防水层施工前需要重点关注混凝土的含水量，当含水量超过9% 时会增加渗漏风险。在诱导层防水施工过程中，当止水带预埋位置出现偏差时，也会导致防水性能下降，增加渗漏风险。此外，在施工过程中可以建立预防水系统，当出现裂缝时可以在管道中注入环氧树脂浆液，在循环作用下可以对裂缝区域进行持续性地渗透最终实现封堵[5]。

2.4 模板施工的技术要求

模板的表面平整度以及安装的牢固性等方面是影响施工质量的重要影响因素，因此在施工前需要对高、大模板的施工数据进行计算以确保满足施工要求。其次，在施工前需要进行严格的拼缝作业以确保拼接的平整和严密，对具有质量问题的模板需要进行二次加工填补拼缝或者改用质量合格的模板，在模板施工完成后需要对照图纸进行复测，无异常情况后才可进行下一步施工。在后续混凝土浇筑的过程中，也可能引起模板出现形状变化，需要立即进行加固以保证其能够正常使用。

2.5 钢筋施工技术

钢筋进场前需要对其规格进行核对，并且需要有完整的材质证明以及检测报告，在投入使用前需要进行随机抽样，确认产品质量合格。钢筋按照施工要求进行加工，在进行连接、安装前需要清除钢筋表面的锈、油渍、污渍杂物，同时观察是否存在损伤比如凹陷、弯曲等，采取校正或者切除的方式以确保钢筋的使用品质。焊接作业需要对焊瘤进行处理，在成型后需要按照规范流程开展钢筋的固定工作，确保钢筋稳固避免后续出现变形、松动等异常情况。在安装和固定的过程中也需要满足“防迷流”的设计要求以确保工程质量。

3 结语

地铁工程相比常规交通工程具备一定的特殊性，在施工时以及投入使用后的安全性受到了社会各界人士的高度关注，这就要求施工单位严格遵循并且灵活应用不同的施工技术以确保工程质量，充分认识到安全效益的重要性，并以安全效益维护自身良好的社会形象，为企业提升经济效益打下良好的基础。