地铁施工方法技术的应用研究论文_赵江萍

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摘要:较之于其它城市交通工程,地铁施工技术要求更高,主要是因为其大多数建造在地下,施工难度较大。本文针对地铁工程施工过程中的各项技术要点进行分析,并在此基础上谈一下个人的观点与认识,以供参考。

关键词:地铁工程;施工技术要点;研究

地铁工程施工过程中应当严格按照其工况条件,合理选择适应自身要求的施工技术工艺。在城市建设的全面开展下,我国的建筑工程技术得到了全面改进,建筑性能得到了全面提升,地下空间越来越多的被人们开发利用。但在地铁工程施工中如果技术管理不到位,有可能会对施工质量造成影响,也有可能发生安全事故;比如2018年12月20日,某城市的地铁4号线施工过程中,由于技术管理不到位,发生了一起施工安全事故,造成一人死亡,造成了极大的经济损失,并且在社会上造成不良影响。对此,在地铁施工过程中应当加强各方面技术管理,做好各个环节的施工管控,全过程全方位进行管理,这样才能提高整个地铁工程的整体的施工质量及其安全可靠性,也才能符合安全生产的要求。

一、隧道施工技术质量控制要点

我国在地铁工程建设初期,隧道部分多采用明挖法方式进行施工建设,由于明挖施工方法对人们的生活以及道路容易产生影响,因此仅适合于无路面交通以及行人的工况。随着科学的发展、设备的更新换代以及成熟的技术管理经验,近年来地铁工程中的隧道施工多采用浅埋暗挖法以及盾构施工技术,具体分析如下。

1、浅埋暗挖法

浅埋暗挖法又称为矿山法,根据具体工况条件进行隧道开凿,国内该种施工技术方法最早用于北京地铁复兴门线工程。从实践来看,该种施工技术方法的核心在于动态化设计以及施工建设,其利用土层短期稳定性采取有效的支护措施,

无需进行开槽作业,只需要在地表面形成薄壁支护结构。浅埋暗挖法适于比较松散土介质围岩和隧道埋深相对较小的工况,不会造成地表沉降,无污染,施工时噪声小。浅埋暗挖法主要适应于含水地层隧道施工开挖操作,目前在国内城市地铁隧道工程施工挖掘修建过程中应用较为普遍;值得一提的是,该种技术方法已在地铁区间隧道中得以成功试用,特别是大型以及跨度相对较大的地铁隧道修筑时,施工应用优势更为显著。从应用实践来看,浅埋暗挖法技术方法不仅应用于地铁工程建设外,还可在引水工程、城市管廊建设、城市路面隧道,以及高速公路隧道的修筑过程中得以广泛的推广和应用。

2、盾构法

盾构施工方法具有环保、安全以及快速和稳定可靠等优点,目前国内土压平衡盾构机主要分布以上海、北京以及广州等城市。当前国内大直径盾构机械设备一般都属于泥水式盾构机。城市地铁工程项目建设过程中,盾构施工法的应用效果非常的显著,尤其在盾构机械设备的保护之下进行施工建设,方能凸显出技术工艺的优越性,比如在施工时可以选择使用地层掘进方法,也可以进行衬砌拼装作业,及时运走开挖土方,并且对接缝进行防水处理,上述均可在盾构保护状态下得以实现。需要强调的是盾构法可根据需排的地下水进行沉降管控,具体如下图所示。

某地铁工程施工中的盾构法应用示意图

从盾构施工技术应用实际结构来看,该种技术方法较之于其他技术工艺有其自身的应用特点,具体表现在三个方面。第一个层面,盾构施工技术机械化水平较之于其他工艺和方法更高,具体施工作业时组织管理工作难度不大;第二个层面,地铁工程项目建设时采用盾构施工法有利于提高施工作业的安全稳定性,而且该种方法有利于确保工程施工建设质量,而且可以缩短施工工期;最后一个层面,盾构法施工时不会产生太大的沉降,施工操作比较方便,尤其在水地层施工时不需要降水操作。施工过程中,占地面积非常小,对周围的环境不会产生太大的干扰,适合区间较长地段或者城市中既有建筑物和构筑物之下,都有很好地优势。当然,这种方法也有自身的不足,本身设备购置成本很高,保养和维护成本也比较高,在覆土过相对较浅地段,很难有效控制地表沉降。在始发时,要在洞外做8环左右负环。在接收井前,需处理好洞口薄弱处的土层,必要时采用三轴搅拌桩加固。盾构出洞前,要尽早测量隧道线形,保证出洞位置与设计相吻合。因此在选用该种技术方法时应当综合考量。

二、地铁站施工技术质量控制要点

地铁站是地铁工程项目建设最为直观之处,车站建设质量关系着整个地铁工程项目的品质与形象。目前地铁站施工过程中多采用明挖法、浅埋暗挖法(上述已经阐述,在此不再赘述)以及盖挖法(半盖挖法)等,施工顺序为优先采用明挖法进行施工作业,然后再采用盖挖法(半盖挖法)以及浅埋暗挖法进行施工操作。随着建筑施工技术水平的不断提高,目前国内正在研究盾构法进行施工操作,主要是指多圆断面盾构法以及区间盾构法。上述两种施工技术方法均有其自身的优势,尤其是盾构设施的应用可有效缩短工期,对于提高施工质量和效率具有显著的促进作用。

1、明挖法

在现阶段国内地铁车站施工过程中首选的施工方法就是明挖法,较之于其他技术工艺,明挖法的应用优势主要体现在基坑围护结构以及时开挖操作层面上,其可应用于各种类型的土层结构,并且采用钻孔灌注桩、工字钢桩以及地下连续墙和钢板桩围堰等多种围护结构和方法。地下部分施工过程中主要利用桩墙来实现挡土与防水之目的,可适用于地下水位相对较深的地下空间施工建设,其断面也可以是方形,可以是圆形,具体施工时需要强度相对较高一些。明挖法施工时,围护结构多采用地下连续墙施工,该方法多应用于南方地质的饱水沙层土质条件下,能够有效阻隔砂层中渗水,也可以作为主体结构的一部分,对于土压力也可以起到很好的控制效果。

2、盖挖法

较之于上述明挖法而言,盖挖法的应用可以有效减少周围施工环境影响,二者之间存在着较大的区别,而且施工顺序以及主体结构也存在着一定的差异。在交通繁忙地段,地铁工程施工过程中多采用盖挖法,支撑柱选用格构柱加钻孔灌注桩,保证空间和受力的要求,同时能够有效满足地表沉降管控要求。实践中利用逆作法支撑开挖时,为了能够约束地下连续墙变形,建议采用混凝土板施工管控。

三、防水施工技术质量控制要点

地铁工程施工建设过程中难免会出现渗漏水问题,特别是地下水较为丰富的南方城市,站点漏水与地铁塌陷等事故隐患较大。实践中应当针对地铁工工况特点,重新审核环境标准,加强地铁防水施工质量管控。地铁工程基层处理时,表面应当确保结实,强度、平整度等均应当严格按照设计要求进行施工质量管控;实践中,可利用长度为2米的靠尺对其凹凸面测量,确保误差不超过5mm。基层表面保持干净,不能残留灰尘,既无裂缝也不松动,抹平压光并将表面的砂浆去除干净。同时,应当确保其表面干燥性,不能出现潮湿现象。在此过程中,可利用烘干法进行小面积的局部处理,其中水分含量严格控制9%以内。在此过程中,所有的阴角处均应当利用1∶2.5比例的水泥砂浆进行处理,设置成规格为5cm×5cm倒角;阳角处应当凿出规格为3cm×3cm钝角,然后用上述比例的水泥砂浆进行抹平。处理完基层以后,通过验收即可做防水。基面质量是防水施工操作的基础,同时也是确保防水质量的关键。地铁站施工过程中采用的是商品混凝土,可以有效避免因混凝土参差不齐而造成整体质量问题。在防水混凝土浇筑施工时,不仅要重视其混凝土自身浇筑质量,也要控制好振捣质量的管控,为了能够确保因不完善等问题而引发的渗漏水或者间隙造成的振动,笔者建议采用分层次以及分段施工方式。每一层的高度以30至50cm为宜,根据工况条件适当缩短上下两层混凝土浇筑时间间隔。随着其浇筑高度的不断增加,当前高度大于2m时,应当将其应用于溜槽或者串落桶。在混凝土振捣时,利用机器设备进行振捣,完全释放其中的气泡,确保混凝土密实。钢筋骨架较为密集处,利用细棍震动。混凝土浇筑完成达到初凝后应当进行养护管理,笔者建议:侧墙养护周期为7-10天,底板、中板、顶板养护周期不少于14天。

结束语:

总而言之,地铁工程施工建设过程非常的复杂,实践中应当结合工况条件加强各环节的施工及时质量管控,这样才能确保地铁工程整体施工质量。

参考文献:

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论文作者:赵江萍

论文发表刊物:《房地产世界》2019年8期

论文发表时间:2019/9/23

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