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摘要：地铁施工管理和施工技术是地铁施工过程中需要重点讨论的两项内容，因为这两项内容不仅关系着施工的质量，更关系着施工的安全，所以系统性的分析十分有必要。就目前的具体研究来看，地铁施工管理存在着全面性不足以及管理人员的素质不高等问题，而就施工技术的研究来看，在基坑支护以及地铁防水方面的技术研究深入性也有着明显的不足，所以说地铁的建设，无论是管理还是技术都需要进行全面的提升，这样才能保证更好的施工效果。基于此，本文就这些方面的内容展开全面性的探讨。
关键词：地铁；施工管理；施工技术
1地铁施工方法
1.1明挖施工法
这种施工方法是地铁隧道施工中经常用到的一种施工方式，具体施工过程是先自上而下对施工现场的基坑岩土进行逐层开挖，开挖完成之后在自下而上进行结构施工，最后再进行基坑回填操作。这种施工方法具有以下几个优势：首先，明挖施工法的施工不仅操作简单、工艺合理，而且目前该技术也相对比较成熟，从而可以更好地确保整个施工过程的质量；其次，明挖施工法还具有施工风险小、进度快且防水效果好的优势；再次，这种施工方法可以在各种不同地质条件环境中采用，而且工程造价也比较低。当然也存在一定的劣势，那就是在使用过程中会对周围的市政管线和环境造成一定程度的破坏，所以这种方法比较适用于地表干扰小的地段。
1.2浅埋暗挖法
浅埋暗挖法是在应用新奥法原理的基础之上对信息化的测量设计理念进行了有效的创建，这种方法主要采用的是复合式衬砌支护结构。在隧道施工过程中采用浅埋暗挖法的时候，还可以结合一些其他的辅助方式，比如超前支护方式就可以很好地提升围岩结构的稳定性能。除此之外，还应该对测量和信息反馈的应用进行实时监控，从而更好地避免了不均匀沉降和塌方现象的发生，有效确保了施工过程的安全性。这种施工方法还具有很好的灵活性和安全可靠性，比较适用于地层含水量比较小的地段。
1.3盾构法
盾构法主要是利用盾构机前端的刀具对地层进行有效的开挖，而盾构机的钢壳可以对其起到很好的保护作用，之后可以在设备内部完成推进和排碴的作业。因为盾构法施工过程中对盾构机的依赖性比较强，所以这种施工方法要求具有很高的机械化程度。盾构法施工具有很多的优势，比如施工速度快、隐蔽性好以及施工过程无噪音等，这样一来便不会给周围的居民日常生活造成太大的影响，而且还大大降低了施工人员的劳动强度。盾构法在我国上海和广州等各大城市的地下工程中已经得到了广泛的应用，但是目前仍不够成熟，所以还应该对其进行不断地研究。
2地铁施工管理存在的问题
2.1管理的系统性不强
就目前的地铁施工管理而言，系统性不强是一个主要的问题。所谓的系统性不强主要体现在两个方面：第一，管理的各自为政现象十分普遍。在地铁施工管理中，为了减少管理成本，需要对整体问题进行探讨然后采用统一的解决策略，但是目前的地铁施工管理，这种统一性利用十分薄弱，由此形成了大量的管理成本浪费。第二，在具体的施工管理中，管理的相关性分析十分薄弱。在地铁施工的过程中，站点和站点之间，站点和其他设施的施工之间需要有一定的联系性，这样可以将管理的全面性进行提升，但是目前的这种相关性判断薄弱，管理的联合性无法实现。
2.2施工现场的管理较弱
施工现场的管理较弱也是地铁施工管理中存在的一个显著现象。就施工现场管理问题来看，主要体现在三方面：第一，对于环境的分析和控制严重不足，所以在具体的施工中，岩土结构的坍塌以及水文问题对施工的影响表现十分普遍。这种情况的出现严重影响了施工的质量和安全。第二，施工现场的人员管理存在问题，所以施工现场呈现出比较严重的混乱性，这种混乱性的增加给施工带来了更多不稳定的因素。第三，现场机械的管理不到位，所以存在着机械安全事故率较高的局面。
2.3管理人员的素质水平不高
在目前的地铁施工管理中，表现比较突出的另一个问题是管理人员的素质水平不高。就具体的分析来看，管理人员的素质水平主要体现在三个方面：第一，管理人员的基本理念与意识。从管理实践来看，先进的理念和意识能够指导管理，从而帮助管理进行提升，但是目前的管理人员，其意识更新不足，理念落后比较明显，所以管理的滞后性相对较为显著。第二，管理的专业理论有一定的缺失。没有专业的管理理论做支撑，管理的漏洞表现十分突出。第三，管理的方法以及措施采取有失科学性和合理性。在这样的整体局面下，管理很难提升。简言之就是管理人员的素质水平影响了地铁施工管理的质量和效率。
2.4管理的针对性较差
管理的针对性较差也是目前地铁施工管理中的一个突出问题表现。从实际管理分析来看，在找到管理问题的基础上深入全面地分析其问题产生的原因，然后从原因入手进行问题解决，管理问题可以得到彻底的突破。但是在目前的管理中，一方面是对管理问题的原因分析不足，另一方面是对于基本问题的总结不足，所以各方面的管理存在着资料研究和数据参考缺失的情况。这种情况的存在严重地影响了管理的针对性，所以现在的问题解决大都是表面性的处理。
3地铁常见施工技术及管控
3.1地铁车站深基坑支护技术
（1）土方开挖。分层开挖主要是将深基坑深度分为多个层次进行开挖。该方法具有很多优点，主要是应用范围比较广泛，同时比较经济。主要的缺点是施工工序复杂。该方法能够有效的防止土方坍塌，方便工程的排水，目前主要是应用于基坑较深、土质层较弱、整体浇灌混凝土垫层的深基坑土方开挖工程。分层开挖能够从一边向另一边进行，同时也能够从两头对称开挖或者是从中间向两边进行。不仅如此，还能够进行分层开挖。对于这个开挖过程主要的根据是基坑开挖的深度、土质以及水位等方面进行综合考虑。放坡开挖最大的优势是开挖过程中经济，施工时间比较短，施工作业空间大。通常情况下深基坑深度大于5m，就需要分级进行开挖。在进行这个过程的时候需要设置分级过渡平台，该平台相关尺寸控制的范围是在6～8m左右，如果条件允许可以增加4～6m。从总体情况来看，过渡平台宽度需要增加挖掘的半径，如果深基坑深度小于5m，就不用设置过渡平台。
（2）支护施工。在深基坑支护结构中非常重要的部分是支护桩，锚杆支护施工技术主要是通过对支护孔的灌注和钢绞线的固定来实现。而进行支护的时候主要是使用钢绞线的张力进行实现。在施工之前需要进行详细的勘察，有效的掌握相关数据，包括地址、水文等。锚杆支护具有一定的特殊性，在施工的时候需要充分的掌握地下深度，能够合理的确定锚杆深度和位置。明确位置后需要有耐心的进行锚杆机位置确定，检查和测定水平位置、倾斜度等方面，从而能够有效的确保锚杆的稳定性。需要灌注支护孔作业，进行该工作的时候需要有效的进行深度和位置控制，从而能够更好的却不是设计效果。需要注意的是因为深基坑支护主要是在地下进行施工，因此很难进行施工后的补救，因此做好检查和记录工作非常重要。
（3）基坑排水。地铁车站施工过程中基坑排水是非常重要的部分，其能够有效的确保整体的施工质量，因此进一步加强对其的研究非常有必要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了有效的确保排水质量，需要在开挖的时候在两侧设置临时的排水沟。在进行设置的时候需要加强控制排水沟间隔，一般情况下是在30～40m。在进行施工的时候需要有效的控制基坑开挖施工过程，开挖的时候要确保挖面能够形成一定的坡度，目前是在3%～5%左右，从而能够防止基坑积水的情况。车站主体结构完成后，再用螺栓将铁盖板、胶垫、法兰盘等拧紧，临时集水井井口用混凝土封闭。
3.2浅埋暗挖施工技术
浅埋暗挖技术其实就是矿山法，根据土质实际情况商讨的最合理的一种隧道施工方法，起源于1986年北京的地铁复兴门折返线，是中国人自己创造的适合中国实际状况的一种隧道修建方法，这是在借鉴新奥法的基本原理和理论的前提下，再结合施工现场的实际情况，整合出较为完善的，关系地铁隧道修建的理论和实践操作方法。浅埋暗挖技术和新奥法之间有很多相同之处，主要的不同是浅埋暗挖技术更适合应用于松散土介质围岩条件的开发城市，隧道埋深大于等于隧道直径，修建过程中采用偏小的地表沉降，其优势非常突出，尤其表现在地铁不会影响城市的正常交通顺序，没有任何的噪音污染，适合于任何尺寸和断面形式的隧道洞室。
浅埋暗挖技术的最大特点是一边挖一边浇注，可以埋深浅，这种技术不是简单的借鉴新奥法，而是结合施工现场的地质特点、水文条件进行进一步的创新和发展，施工过程中再运用综合的施工技术，调动围岩的承受能力，同时应用多种辅助措施促进围岩的加固，开挖后做好及时性的支护和封闭，形成较为联合、较为完备的一种支护系统。
浅埋暗挖技术的设计理论是建立在莫尔理论的基础上的，充分考虑了隧道掘进时的时间和空间效应，需要集中考虑支护结构种类、围岩压力、围岩变形和构筑时间这四方面的关系，贯穿施工设计的整个过程，整合了与传统方法完全不同的一种观念，对支护的设计和施工有很好的指导作用，影响地铁隧道修建的整个过程。
浅埋暗挖技术的核心技术可以概括为18个字，管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。由于该技术在有水的地方能够得到广泛的应用，而且在北京、广州、深圳等劳动力资源丰富的地铁区间隧道得到推广和应用，尤其是在大跨度的车站建筑中有较为充分的体现，此外，这种浅埋暗挖的技术在地下车库、城市道路隧道和过街的人行横道等地方也能得到充分的利用。
浅埋暗挖技术的优势十分显著，能保证在城市地下空间进行建设施工时，交通可以正常运行，不被施工中断；另一方面也避免环境污染状况的发生，在城市地下工程中得到了非常广泛的作用，同时，浅埋暗挖技术不仅是运用于城市地铁建设，还可以应用与城市的地下过街道、地下的停车场等在地下建设的一些场所，这种技术得到不同程度的应用。在应用浅埋暗挖技术的时候，需要考虑多方面的信息，正确的应用其优势，同时研究探讨新方法，减少一些弊端的产生，特别是在城市建设中，应用浅埋暗挖技术的优势，再加上其本身的标准化设计，支护技术和防水技术都具备，在一定程度上保证了施工质量和地铁隧道施工的安全性。
3.3盾构施工技术
在地铁施工中，影响盾构施工技术质量的因素诸多，比如施工机械设备因素、人员应用因素、地质环境因素等。在这个环节中，盾构机是盾构施工技术体系的关键性机械设备。暗挖工程是城市地铁施工体系的关键性项目，在工程挖掘过程中，盾构法扮演着重要的施工角色，盾构机盾壳是一种良好的支护设备，通过对油缸、刀盘及其盾壳的结合，可以构成完整性的盾构推进体系，有利于提升地铁施工的效益，增强施工的稳定性及安全性，避免出现相关的安全事故，实现施工人员人身财产安全的维护。在隧道开挖过程中，需要在开挖面前进行切削装置的设置，通过对其他机械设备的利用，将切削出的岩土运出隧道外。在施工实践中，盾构法对周边交通环境的影响较小，为了确保地铁施工技术精确度的提升，施工前及施工过程中的环境监测工作是非常重要的。
（1）盾构机掘进技术要点。盾构机系统主要由挖掘系统、稳定支撑系统、注浆系统等构成，为了提升地铁项目的整体施工技术，必须优化盾构机掘进方案，这需要把握盾构机掘进技术的各个要点，降低盾构施工对周边环境的影响，提升盾构开挖面的整体稳定性。通过对盾构姿态的控制，可以有效提升盾构的掘进效益，这需要深入分析具体的施工环境，进行注浆量、区间半径、注浆方式等的综合性考虑。需要积极展开施工现场实测工作，实现各类施工技术参数的最优化，根据地表沉降水平，开展各类参数优化试验。
（2）盾构机进出施工场地技术要点。盾构机在始发前，必须要做好盾构机相关技术及参数的确定工作，实现进洞技术和盾构机自身质量的严格性控制。盾构机在掘进过程中，需要进行盾构机轴线的不断纠偏，进行隧道方向及地质情况的确定。在盾构机接收前，需要提前做好相应的准备工作，优化盾构机防护水平，从而降低盾构施工技术对周边施工场地环境的影响，提升盾构开挖面的整体稳定性。这需要进行盾构姿态的优化控制，将盾构轴线的设计偏差控制在允许范围内，实现盾构推进轴线环节及后续工序管片拼装环节等的协调性运作。
（3）不良地质的施工技术要点。在不良地质施工过程中，需要应用特殊的盾构法，比较常见的不良地质包括淤泥质土层、粉质粘土层等。在不良地质掘进过程中，需要相应的提升土舱的压力，防止地面沉降，可以根据实际情况，适当向土舱内加泥，避免出现掘进过程中的喷涌现象，实现各项施工技术程序的协调，增强城市地铁盾构法的整体施工效率。
3.4其他施工技术
由于地铁是地下施工，有很多不定因素和特殊性，当今社会科技不断的发展和施工技术的完善，在遇到某些特殊地段可用特殊的施工方法；对于遇到大量的地下水而且围岩破碎不完整，可以采取冻结法，提高了围岩的自承能力；对于围岩破碎，可以进行注浆方法，加固围岩，保证施工；当施工地铁时需要穿过建筑物时，采用基底托换（地下托换），增加现有基础的承载能力，在现有基础的下部增加新的永久性支撑物或基础，增加了建筑物的稳定能力。
特殊案例：某市地铁工程，在一定的施工段涉及过河隧道，而且该地段地质情况复杂，盾构施工要解决硬岩层、河流渗水、有害气体这3个问题；这3个问题对施工的影响表现在：一、硬岩层，会对盾构机刀具产生严重破坏，因为在水底不能使用爆破，会使大量水涌入隧道结构中，影响施工进度；二、河流渗水问题，会使隧道结构受到破坏，也影响隧道支护强度；三、有害气体，处理不好或处理不恰当，可能会带来不必要的损失，甚至产生重大事故。以上3个问题是该地铁工程过河隧道施工中面临的三大难题，处理不好，不但会影响进度，还会发生严重事故。处理方案就是增大盾构机刀具开口率，并对刀具的形状和耐磨度做了改良，使刀具更加适应该地层，对盾构机本身也进行一定的强度处理。有害气体的处理，设置有毒有害气体监测报警装置，并在施工现场配置抽风机，对有害气体进行处理后排放。对于渗水问题，因为在河流底下，除防水涂层外，还在围护结构和二次衬砌之间做了防水层，同时还配备了大型水泵进行抽水作业，使该问题得到解决。
结语
在地铁施工中，应活学活用所学的施工技术，并对突发问题能有一个及时应对的方案，制定一个良好的处理问题方案，将问题处理到最小化，制定科学的施工方案，保证施工的顺利进行。
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作者简介
蒲梁竹（1980-），男，青海乐都人，工程师，从事地铁工程管理工作。
论文作者:蒲梁竹
论文发表刊物:《防护工程》2017年第29期
论文发表时间:2018/2/7
标签：盾构论文; 地铁论文; 隧道论文; 施工技术论文; 技术论文; 围岩论文; 过程中论文; 《防护工程》2017年第29期论文;