摘要:随着政府对基础设施投入的加大,城市轨道交通的发展也迎来了春天,而轨道施工当中质量控制是施工的重要环节,本文主要分析了轨道施工的常用方法,总结了质量控制的相关措施。
关键词:轨道施工;施工方法;质量控制;
1 城市轨道交通常用的施工方法概述
1.1明挖法
明挖法是指挖开地面,由上向下开挖土石方至设计标高后,自基底由下向上顺作施工,完成隧道主体结构,最后回填基坑或恢复地面的施工方法。明挖法是各国地下铁道施工的首选方法,在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法,明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区,因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护,防止地表沉降,减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济,常被作为首选方案。但其缺点也是明显的,如阻断交通时间较长,噪声与震动等对环境的影响。
明挖法施工程序一般可以分为4大步:维护结构施工→内部土方开挖→工程结构施工→管线恢复及覆土。
1.2盖挖法
盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后,将顶部封闭,其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作,也可以逆作。在城市繁忙地带修建地铁车站时,往往占用道路,影响交通当地铁车站设在主干道上,而交通不能中断,且需要确保一定交通流量要求时,可选用盖挖法。
1.2.1盖挖顺作法
盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后,以定型的预制标准覆萧结构(包括纵、横梁和路面板)置于挡土结构上维持交通,往下反复进行开挖和加设横撑,直至设计标高。依序由下而上,施工主体结构和防水措施,回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。最后,视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。在道路交通不能长期中断的情况下修建车站主体时,可考虑采用盖挖顺作法。
1.2.2 盖挖逆作法
盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱,和盖挖顺作法一样,基坑维护结构多采用地下连续墙或帷幕桩,中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱以降低工程造价。随后即可开挖表层土体至主体结构顶板地面标高,利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可以作为一道强有力的横撑,以防止维护结构向基坑内变形,待回填土后将道路复原,恢复交通。以后的工作都是在顶板覆盖下进行,即自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板。如果开挖面积较大、覆土较浅、周围沿线建筑物过于靠近,为尽量防止因开挖基坑而引起临近建筑物的沉陷,或需及早恢复路面交通,但又缺乏定型覆盖结构,常采用盖挖逆作法施工。
工程实例:南京地铁南北线一期工程的区间隧道在地质条件和周围环境允许的情况下,以造价、工期、安全为目标,经过分析、比较,选择了全线区间施工方法。其中,三山街站,位于秦淮河古河道部位,位于粉土、粉细砂、淤泥质粘土土层中。因为是第1个车站,又位于十字路口,因此采用地下连续墙作围护结构。除人口结构采用顺作法外,其余均为盖挖逆作法。
1.2.3 盖挖半逆作法
盖挖半逆作法与逆作法的区别仅在于顶板完成及恢复路面后,向下挖土至设计标高后先浇筑底板,再依次向上逐层浇筑侧墙、楼板。在半逆作法施工中,一般都必须设置横撑并施加预应力。
1.3暗挖法
暗挖法是在特定条件下,不挖开地面,全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工力一法。暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、沉管法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛。
1.3.1浅埋暗挖法(浅埋矿山法)
浅埋暗挖法即松散地层的新奥法施工,新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导地下工程的设计施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆浅埋暗挖法是针对埋置深度较浅、松散不稳定的上层和软弱破碎岩层施工而提出来的,如深圳地铁区间隧道大部分采用了浅埋暗挖法施工。
浅埋暗挖法的施工技术特点:围岩变形波及地表;要求刚性支护或地层改良;通过试验段来指导设计和施工。浅埋暗挖法施工隧道时,应根据工程特点、围岩情况、环境要求以及施工单位的自身条件等,选择适宜的开挖方法及掘进方式。施工中区间隧道常用的开挖方法是台阶法、CRD工法、眼镜工法等;城市地铁车站、地下停车场等多跨隧道多采用柱洞法测洞法或中洞法等工法施工。
1.3.2盾构法
修建地铁随道盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置,钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶;钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装(或现浇)一环衬砌,并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆,以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井,在竖井内安装盾构,盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。按盾构断面形状不同可将其分为:圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好,衬砌拼装简便,可采用通用构件,易于更换,因而应用较为广泛;按开挖方式不同可将盾构分为:手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3种;按盾构前部构造不同可将盾构分为:敞胸式和闭胸式2种;按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为:人工井点降水、泥水加压、土压平衡式,局部气压盾构,全气压盾构等。
盾构法的主要优点:除竖井施工外,施工作业均在地下进行,既不影响地面交通,又可减少对附近居民的噪声和振动影响;盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行,施T易于管理,施工人员也比较少;土方量少;穿越河道时不影响航运;施工不受风雨等气候条件的影响;在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大的隧道,盾构法有较高的技术经济优越性。
2.地铁施工质量控制分析
地铁工程质量的形成是一个复杂的过程,但可以依据“TQC”中人、机、料、法、环五大要素管理的理论和对施工全过程进行一般性的分析,明确项目质量控制的内容。
2.1工作质量的控制
在地铁施工质量控制中,人、机、料、法、环这五大要素,人是决定的因素。管理、施工及操作人员自身素质的高低对工程质量起决定性的作用。人员素质高低对丁程质量影响的表现形式就是工作质量,因此对工作质量必须进行严格管理。岗位教育和技术交底是保证工作质量的前提,因此要通过岗位教育和技术交底树立全员的质量意识,这样才能在质量上形成你追我赶的自觉行动,才能形成人人关心质量,个个重视质量的风气,同时要实行竞争机制,激励机制和奖惩机制,这样才能提高工作质量,以达到保证工程质量的目的。
2.2工程所用原材物料的质量控制
工程所用原材物料是形成工程实体的原料,也是工程质量形成的基本要素。保证原材物料按质、按量供应和使用是项目质量控制的重要内容。对原材物料的质量控制应采用“三把关,四检验”的制度,即材料供应人员把关,技术质量检验人员把关,操作使用人员把关;检规格,检验品种,检验质量,检验数量。
2.3施工机械设备的质量控制
施工机械设备一般不直接用于工程实体,因此对工程质量不产生直接影响,但不能忽视它的间接影响。所以在工程方案的确定中,选用先进的、可靠的、适用的、符合技术要求的设备,对保证和提高工程质量有举足轻重的作用。特别对带有计量的设备,要定期进行检查和维护,使其达到额定的性能,以满足工程质量的要求。
2.4施工工序的质量控制
质量控制最基本的内容是工序质量的控制,工序质量控制的目的就是要发现偏差和分析影响工序质量的制约因素,并消除制约因素,使工序质量控制在一定范围内,以确保每道工序的质量。工序质量具有不稳定性和不确定性的特点,不稳定性是因人工操作所致,而不确定性是指地铁工程施工不象工业产品的工序那样可以事先确定。地铁工程施工工程量大,共同操作的人员之多及交叉施工的存在,使地铁施工的工序具有连续的相互搭接的特征,控制好工序质量,就要做到对每道工序,每个工作全面实施监督操作、检验把关、预防和检测检验相结合的管理控制方法。
2.5产成品保护养护的质量控制
施工周期长和多工种交叉作业的存在,决定丁地铁丁程施工产成品保护的重要性。分项工程的完成对单位工程来说仅仅是产品完成过程中的一个工序,对已完成分项工程的保护养护对整个工程有着决定性的作用,所以要严格按照规范及操作要求保护养护好已完成的分项工程。
结束语
总而言之,在道路工程的施工过程中,施工单位要全面加强质量管理,强化质量意识和品牌意识,切实加强制度建设,依法办事,落实各级责任制,按合同约定履行质量责任和义务,落实“阳光工程”和“绿色施工”的各项要求,确保工程建设顺利进行。
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论文作者:易伟军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/24
标签:盾构论文; 质量控制论文; 结构论文; 工序论文; 工程论文; 质量论文; 作法论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;