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摘要:以城市轨道交通建设领域桥梁与隧道工程施工技术的发展情况为基础,介绍了城市轨道交通节段梁预制及架设、跨坐式单轨曲梁现浇、U型梁预制及架设,以及隧道浅埋暗挖、盾构法、拱盖法、过海地铁钻爆法施工等技术的应用情况。阐述了复杂环境条件下未来城市轨道交通建设在城市轨道交通隧道施工、装配式车站及围护结构施工、BIM(建筑信息模型)技术应用等领域需面对和解决的新问题。
关键词:城市轨道交通;施工技术;桥梁;隧道
城市轨道交通是城市交通的重要组成,由于其建设规模较大,所涉及的专业、技术等相关要求也较高,施工环境复杂,因而对于质量的控制难度也较大。我国的城市轨道交通工程发展历史较短,相关的建设经验仍然有所欠缺,因此需要针对城市轨道交通施工技术,并落实管理工作措施,保证工程质量。
1.城市轨道交通新的施工技术
1.1轨道交通车站施工新技术
轨道交通车站可以分为新建型车站和扩建型车站,新建型车站作为全新建设的枢纽站,对于规划的所有换乘路线通过一次设计和一次施工便可完成,但是其在建设过程中还存在一定的问题,其中最主要的问题是超大超深基坑的施工,该车站的建设地址较为空阔,建筑物保护难度不大;扩建型车站主要是通过在既有的运营车站附近增设新车站,而逐步形成枢纽,由于其周围建筑物密度高,环境保护要求也较高。在这两种车站施工过程中所涉及到的施工新技术主要有轨道交通枢纽施工综合技术、新型盖挖法施工技术和深层地基加固新技术。
(1)轨道交通枢纽站施工综合技术主要是由三种技术组合而成的,分别是三线轨道交通换乘枢纽共建技术、运行轨道交通车站改扩建换乘枢纽站施工技术和利用既有地下空间技术。在轨道交通施工过程中,通过采用三线轨道交通换乘枢纽共建技术,可以实现三线乘客在站内付费区实现站台至站台以及站台至站厅间的多点换乘。虽然在轨道交通施工过程中采用运行轨道交通车站改扩建换乘枢纽施工技术和利用既有地下空间技术还存在一定的难度,但是,根据不同的轨道情况采用不同的措施对新技术应用过程中存在的问题加以解决,这两种技术的应用还有很大的发展前景。
(2)新型盖挖法施工技术主要作用是解决城市地铁工程建设施工场地与道路交通要求之间的矛盾,一般是在轨道交通施工过程中通过利用“盖挖-逆作-体化技术-”的施工方法,来建立一个标准化、模数化的临时路面体系。
(3)深层地基加固新技术是由双高压旋喷施工技术和MJS高压旋喷施工技术组成。双高压旋喷施工技术与普通的三重管旋喷技术相比具有加固范围大,使用土层范围广,施工过程中可以有效控制地面隆起等优点;MJS高压旋喷施工技术是一种全方位压力平衡高压旋喷工法,其主要作用是在开挖阶段保护周边的车站。
1.2城市轨道交通地下车站及区间隧道施工技术
城市轨道交通地下车站与区间隧道的发展较为迅速。盾构法、矿山法、浅埋暗挖法、顶管法、明挖法以及盖挖法等多种工法在地铁施工中均得到了大量采用。一些大型跨海过江地铁隧道工程也相继开工,并先后投入运营。其中武汉三阳路长江隧道工程、青岛地铁1号线海底隧道工程为下穿海底隧道的代表工程。
1.2.1地铁隧道及车站浅埋暗挖施工技术
浅埋暗挖施工技术在城市轨道交通中应用已较为广泛,并取得了系统和丰富的应用成果。浅埋暗挖施工中应严格坚持“管超前、严注浆、短进尺、早封闭、勤量测”的原则,这是确保施工安全的核心和关键。浅埋暗挖法施工的应用范围也由第四纪地层、无水、地面建筑物较少等简单条件,拓展到非第四纪地层、超浅埋(埋深缩小到0.8m)、大跨度、上软下硬、高水位等复杂地层及环境的地下工程中。图1为广州地铁区庄站地下结构及浅埋暗挖法施工实景图。
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a车站地下结构b)浅埋暗挖法施工
图1广州地铁区庄站地下结构及浅埋暗挖法施工实景图
1.2.2地铁盾构法施工技术
随着城市轨道交通的的蓬勃发展和我国装备制造业技术水平的不断进步,城市轨道交通采用盾构法施工也越来越多,技术也日趋成熟和完善。呈现施工地质条件多样化、越江跨海常态化、结构断面多样化、建设环境复杂化等特点。以广州城市轨道交通建设工程为代表,BIM(建筑信息模型)技术也在硬岩地质区施工中得到应用。以盾构钢套筒接收等为代表的新型盾构接收与始发技术正在被推广应用。城市轨道交通盾构法施工技术正朝着特种断面盾构的制造与应用、盾构扩挖修建车站等方向发展。
2.城市轨道交通施工技术要点
2.1电气施工技术要点
城市轨道交通车站电气施工部分则通过分部工程承揽方式进行,采用这种方式可以将电气施工分为电气动力安装、电气照明安装、备用不间断电源安装和防雷及接地安装。这样,可以在很大程度上缩短工程周期。为了保证轨道内的安全稳定和经济功能效果,在轨道铺设施工中针对给水排水、电梯、消防、通信等都采用了地压动力配电系统;为了确保轨道内照明的集中控制,车站内的节电照明、工作照明、车站导向标识照明、广告站名都由照明配电室提供电源。
2.2给排水工程施工技术要点
车站给水系统采用从车站两端接驳市政给水系统的水表井内分别设置生产、生活给水用表及消防给水表。而且设备区消火栓箱采用半暗装或明装的安装方式。车站两端地面风亭附近各设一座消防水泵接合器,距接合器15~40m内,设置室外消火栓。车站的排水系统主要包括污水系统和废水系统两种,通过在车站内设置污水泵房、废水泵房和出入水的水池,车站的污水和废水分别汇集到水池中,为了将污水进行净化处理,在排水过程中采用污水泵将水提升到地面,然后经过压力井将水排放到市政污水管,而车站内的区间排水则是通过废水泵将水提升到地面,经过检修之后再经排水压力井对其进行消能,最后排至市政污水管网。这两种排水系统的结合使用不仅能够保证车站排水系统的畅通,也能够防止因积水而造成的安全隐患。
3.城市轨道交通工程施工管理措施
在对城市轨道工程的管理过程中,对于工程的供电、通信、空调通风、给排水、消防以及监控等技术要点,必须通过加强管理工作的方式,保证生产活动中的全方位、全过程安全性,从施工技术等层面,采用新工艺、新方法,提高轨道交通的施工效率。
3.1电气系统施工管理
在管理城市轨道交通建设过程中,电气系统施工的管理,应当突出安全和经济目标,针对电气系统施工整个过程,采取相应的管理措施,重点针对低压动力配电、电气、通信、照明等重点环节,通过加强检查与监督,通过严格的管理措施确保电气系统的施工和应用的安全性,从而有效控制电气系统的施工成本,从而达到对电气系统施工的良好约束与规范。
3.2给排水系统施工管理
由于城市轨道交通中给排水系统一般较为复杂,车站及地下区间隧道采用生产、生活与消火栓相互独立的给水系统;地下区间隧道设消火栓系统。因此,在管理城市轨道交通的给排水系统施工中,必须强化规范意识与安全意识,如果管理工作难以到位,将很容易出现系统的错乱与管道混接等方面的问题。由此可见,必须能够努力做好细节上的管理,才能够给排水系统的施工过程,采取全面的管控措施,从而为给排水系统的功能、正常运行提供保证。
3.3市轨道交通施工技术要点管理
从城市轨道交通施工技术的主要内容和城市轨道施工技术要点中我们可以清楚的了解到,城市轨道交通工程实际上是以土建和机电为一体的系统工程,因此,在城市轨道交通施工管理过程中,加强机电工程管理是至关重要的,由于其管理内容涉及的方面较广、相关技术较为复杂,所以,在对城市轨道交通施工技术要点进行管理时,必须具有高技术含量的管理方法,为了保证城市轨道工程项目施工得以安全顺利进行,还应该在施工之前加强预防性的管理。在管理城市轨道工程的供电、通信、空调通风、车辆、信号、给排水、消防、设备监控等多方面施工技术要点时,必须加强各施工技术要点的安全管理,保证生产活动中全方位、全过程的安全管理,实施动态管理方式。在实际施工过程中,要以机电工程管理为主,从技术层面采用新工艺、新方法,提高施工效率,争取在最短的时间里以最快的速度和高效的成果完成城市轨道铺设的施工工程。
结论
城市轨道交通在城市建设以及运输中的地位越来越重需要,城市交通轨道施工质量的好坏直接关系广大群众的生命财产安全。所以需要求城市轨道交通从业人员必须注意加强施工经验以及理论知识的积累,认真完成每一道施工工序,为我国城市轨道交通工程的建设贡献力量。
参考文献:
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[3]黄荣.城市轨道交通施工的难点分析[J].文摘版:工程技术,2015(25):78
论文作者:罗尤廷
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/21
标签:轨道交通论文; 车站论文; 城市论文; 施工技术论文; 盾构论文; 技术论文; 系统论文; 《防护工程》2018年第22期论文;