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摘要：近年来，城市地铁在缓解城市地面交通压力，保障城市正常生产、生活方面发挥着举足轻重的作用。但是城市地铁属于地下工程范畴，其施工过程受到很多内外因素的综合影响，施工工序复杂、施工环境恶劣。但即便如此，城市地铁的施工质量关系到地铁施工过程中和运营期间的整体安全，是一项重要的民生工程。文章对影响城市地铁施工质量的主要因素进行了研究分析。
关键词：城市地铁；施工质量；影响因素
1前言
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，在坑基支护以及地铁防水等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。
2影响城市地铁施工质量的主要因素
2.1 水文地质环境的较为复杂
深圳市城市轨道交通4号线三期工程沿线所经地区的地层主要为上覆第四系全新统人工堆积层（Q4ml）、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）、第四系全新统坡洪积层（Q4dl+pl）、第四系残积层（Qel），下伏燕山期花岗岩（γ53）、侏罗系（J）粉砂岩、石炭系（C）灰岩及构造碎裂岩，盾构隧道底板埋深5.9~36.8m，盾构区间隧道洞身主要穿越砾质粘性土、全、强、中风化粉砂岩，属于上软下硬地层。深圳市城市轨道交通4号线三期工程车站及区间地质剖面见图1。
图1出入线地质剖面图
地铁车站多采用明挖法施工，区间隧道则以盾构施工为主，部分采用明挖或盖挖法施工。地铁施工面临的主要地质问题包括:地层不均，围岩软弱、松散、破碎，大漂石或孤石，以及地下水等，从而易产生不均匀沉降，开挖面失稳、坍塌，盾构磨损、超挖，涌水、涌砂以及地面塌陷、空洞、不密实等问题。
针对地铁施工所面临的主要工程地质及环境问题，恰当的施工措施对施工安全起到至关重要的作用；反之，若措施失当，不能维持或及时构建平衡体系，受施工干扰将对周边环境产生不稳定因素，从而引发施工安全风险，若措施处理不当将会对结构工程产生影响。
2.2施工组织不合理
地铁工程大部分属于地下工程的范畴，地铁工程的施工总体系统性更强，在施工管理中需要多专业的配合协调，因此合理的施工组织不仅是保障地铁工程施工进度能否顺利推进的关键，也是保障其施工质量的关键环节。很多地铁在施工过程中发生的盲目抢工期忽视质量正是因为施工组织不合理引发的。例如，项目经理部配置的管理人员不能满足施工需要，管理水平低、经验不足，致使工程组织混乱不能按预定进度计划完成。如施工组织的工序安排不合理，不能解决工序之间在时间上的先后和搭接问题，以达到保证质量，充分利用空间、争取时间，实现合理安排工期的目的。
2.3现场监督管理不到位
地铁施工是一项系统工程，不仅需要施工单位认真负责地施工，同时还少不了业主、设计、监理、检测、监测等单位的共同参与。近些年来，虽然我国的地铁建设行业发展很快，施工现场管理以逐渐向规范化迈进，但传统的施工现场管理对当前施工还是存在一定的影响。在现场施工过程中还存在着许多问题，严重影响了工程的质量。
2.4原材料不合格
地铁施工过程中用到的原材料很多，而且很多材料是其他工程中没有的，如管片、管片螺栓、管片止水条、各类注浆材料、盾尾脂、润滑脂、水玻璃、构配件等。这些施工原材料的规格和品牌各异，其质量指标如何直接关系到城市地铁的施工质量。调查发现，国内外很多地铁事故是由于施工原材料不合格引发的。如水泥或粉煤灰等注浆材料不合格，将直接影响管片背后的注浆效果和承载能力，严重的危害地铁施工质量安全。如西安地铁“问题电缆”送检样本均不合格，已安装的电缆严重影响地铁安全运行。再如一些管片设置密封垫的沟槽部位的混凝土振捣不密实，有很多气泡，这样的管片安装后常常会出现漏水。
2.5施工工艺不规范
和其它土木工程相类似，城市地铁的每一个分部分项工程都是由很多工序组成的，而每一道工序都有其特定的施工工艺，只有所有的施工工艺都到位、都符合设计及规范要求，才能保障整个城市地铁工程的施工质量。在城市地铁的质量安全事故案例中不乏很多是由于施工工艺不规范引发的。而很多施工单位就是由于不重视一些小的施工工艺或者施工细节，才会酿成大祸。如，在盾构设备推进之前，未调整好盾构和管片的姿态，导致管片拼装时管片间发生错台，相邻管片之间的止水胶带没办法紧密贴合，从而引发管片漏水，而这种现象常常会一连出现好几环。再如地铁安装工程预留、预埋工作阶段出现的问题主要是漏留孔洞、漏埋套管、预留、预埋工作位置不准确或者预留尺寸不对，出现这些问题对施工质量、施工进度等诸多方面带来严重的影响。
3地铁施工管理问题的解决措施
3.1对水文地质环境的较为复杂情况控制
地铁施工的显著特点是地貌较为复杂，地层多变，地下水位高，施工的风险性较高，施工质量控制难度大，所以在地铁项目施工前做好补充地质勘探，在地层起伏交界处进行钻孔，查清差异风化岩层的位置和长度；为施工提供准确、详实的基础资料。在盾构施工时注意控制盾构推进速度，在上软下硬地段应该采用低转速，以减少滚刀与岩土分界面的冲击。及时按照地层变化情况调整盾构施工参数，防止产生地下空洞或地面沉降。注意控制盾构推进过程的出土量，保持正面合理稳定的渣土压力，及时加固盾构前方土体，对隧道洞身上部存在的结构松散砂层、圆砾必要时进行加固处理，避免由于砂土流失过多造成地面沉降过大等措施。
3.2强化地铁施工组织管理的系统性分析，加强系统管理
就地铁施工管理问题的解决来看，一项重要的措施是进行施工组织管理系统性分析的强化，然后加强系统管理。就系统管理而言，主要有两方面的措施：第一是在地铁施工的管理中，对施工区域进行分析的强化，这样就可以明白区域间存在的相关性，在掌握相关性的基础上采用统一的管理措施，整个管理的一致性得到了加强。第二是在地铁施工的管理中，需要对各个施工站点的差异性进行分析，因为差异性分析是实现管理协调的基础。简言之就是在明白了施工站点差异性的基础上，对其进行有效的协调，这样，整个站点管理的系统性目标可以实现。总而言之，积极地强化系统的分析和解决，地铁施工管理的综合效果得到有效的提升。
3.3对于渗漏及裂缝问题的改进措施
在地铁施工技术应用时，由于多种因素影响，而导致裂缝或渗漏现象的出现，对此，应对其进行科学、合理的质量控制，以此减少或免此类问题的出现。首先，在需要应用防水混凝土的问题，切勿用其他混凝土进行替代，且对于防水混凝土在选取上，应注重低水化热与含量较低的硅酸盐水泥，并确保水泥强度处于32~42之间。其次，通过改善骨料级配、减少用水量、掺用适当外加剂等措施来提高混凝土的抗渗性。浇注质量要求均匀密实，并需要适当的湿养护以防止干缩裂纹。再次，若需应用到补偿收缩型水泥的位置，应对设计要求进行细致分析，对于混凝土因收缩而引起的张拉力现象，则可通过在混凝土中添加适量的膨胀剂，即可使混凝土的收缩时间得到相应的延长，从而减少或防止混凝土裂缝的产生。
3.4对于混凝土配合比问题的改进措施
对于混凝土配合比技术而言，其受到的影响因素较多，如混凝土材料选用不合理、材料质量低下，不符合施工要求、以及混凝土配合比缺乏合理性等方面。而对于混凝土的质量，对其影响最大的即是混凝土的配合比。对此，需要施工单位在地铁施工前，便要对混凝土进行配合比试验，并确保各类技术参数（如水胶比、水灰比、塌落度等）符合设计规范要求。随后，要对配合比参数进行严格报审，并在通过审查后，方可按照审批后的配合比进行混凝土拌制作业。
3.5提高施工工艺管理规范化改进措施
预留孔洞及预埋件是地铁施工中应用极为普遍且广泛的部分。为确保预留孔洞及预埋技术的科学、合理应用，应对其进行事前、事中、事后等三阶段的施工技术控制与质量管理控制。部分问题由于机电安装设计与土建单位设计、装修单位设计协调不通畅，造成图纸装修预埋图纸与土建图纸不相同，甚至相对尺寸差异很大，漏留孔洞、漏埋套管、预留、预埋工作位置不准确等，通过BIM技术的应用对整个工程预留孔洞及预埋件提前进行深化，运用BIM技术提供的施工图，在施工时施工人员能更清晰的识图施工，避免施工现场位置错位遗漏等现象；其中事前的技术控制，即是要对预埋件及孔洞等进行严格的审查，并要进行施工技术质量交底表的审批。而事中控制，即是监理单位的质量巡检及工程验收，同时，还要依据具体的设计图纸，明确预埋件与孔洞的接口施工技术。事后控制，则是要对预埋件及孔洞部分进行移交检查，以此确保预埋技术在地铁施工技术中发挥出良好的应用效果。
4结束语
地铁是现阶段解决城市交通拥堵问题的主要措施，积极地进行地铁的建设，不仅对于城市工程的完善有利，对于人们的出行也有了极大的便利。在地铁施工的过程中，管理和技术问题影响了施工的效率和质量，所以分析这方面的问题并解决现实意义显著。
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论文作者:孙明明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/10
标签：地铁论文; 管片论文; 盾构论文; 混凝土论文; 孔洞论文; 城市论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;