摘要：随着经济和科技水平的快速发展，地铁结构设计耐久性指的是在项目中的混凝土结构设计过程，依照之前设计确定的环境作用、应用条件，保证地铁在设计所规定年限中的舒适度及安全性，进而保障地铁营运效益。地铁工程属于城市建设中重要的公共交通轨道工程项目，具有总投资金额大、建设周期长、质量要求高等特点，在对项目的主体建设过程，考虑到百年的设计年限，因此需要关注结构耐久性问题。地铁结构耐久性的具体设计上，受周边环境因素影响、电流腐蚀、地下污水侵蚀等因素影响，常引起耐久性问题，且随着时间的推移问题也愈加严重，这不但会影响地铁安全性、舒适性，还带来高额的经济损失。为此，在现代城市建设中，对于地铁结构耐久性的设计上，需要相关人员加强重视，提高地铁结构设计质量。盾构法是一种在地下挖掘隧道的施工方法，在城市的地下铁路、电力通讯、上下水道和市政设施等得到了广泛的使用，尤其在地铁的隧道中使用的非常频繁。
关键词：地铁结构；设计；方法研究
引言
地铁是城市化建设中重要的组成部分，在实际进行地铁结构的时候，耐久性是需要重点关注的内容。地铁结构的耐久性设计可以保证地铁安全运行，让地铁的使用时间达到固定要求，保证地铁建设及运营企业的经济效果。盾构技术随着地下空间的不断开发得到了越来越广泛的应用，在如今的地铁隧道、市政地上地下水道、通信管道等工程领域得到了普遍的施工，相关的技术人员与施工人员还要不断的完善与探索盾构施工的技术，尤其在对始发和到达的施工技术方面要投人更大的努力，保证可以更好的控制地表的沉降，让地铁隧道工程的质量朝着更加安全稳定的方向发展。
1地铁盾构始发技术的难点分析
在工程初始阶段，需要将盾构机组进行组装调试，对于反力架的稳定性、端头加固的质量和地层地表的检测等多方面都要注意，其中存在着较多的施工难点。1）端头加固质量的控制。盾构在洞门维护的结构被拆除后，需要顶在撑子面前，要对加固体进行同步的二次注浆，确保端头的整体稳定性，因此要保证端头的加固质量。2）对始发姿态的定位。盾构始发的基座要进行准确的定位，保证盾构姿态能够符合相应的标准要求。要确保反力架的稳定性，从而提高负环拼接的效率。3）对地层地表的检测与设备的熟练操作。不同的地质环境有着大同小异的施工方法，要在施工前对当地的地质环境、地层地表等信息调查清楚，尽可能的减少时间成本，提升工作的效率。盾构选型要始终的把地质因素放到首位。一旦确定选型的完成后，就要完全的按照所确定下来的地层与设备的认识，来进行相关的数据参数的选择、渣土的改良等措施。
2地铁盾构区间结构设计方法
2.1地铁结构施工设计
城市地铁的结构施工中，采取分层施工的方式，可以将混凝土浇筑施工中产生的大量温度应力释放，以免后续地铁运营时出现裂缝情况，进而减少钢筋腐蚀情况。地铁结构中一些混凝土结构金属部位、连接件以及紧固件多数会暴露在空气中，为了防止空气中水汽及其它物质对这些重要构件的腐蚀，还可以在其表面采取防腐蚀性措施。此外，为确保地铁运营的安全性、持久性，地铁结构设计过程，还需重点考虑地铁结构的耐久性设计内容。结构设计中，还需考虑施工地点的实际情况，开展合理的设计工作，相关设计师需同施工人员一道对钢筋混凝土结构进行合理的设计，以努力提升地铁结构的耐久性，进而提高地铁结构的施工质量。
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2.2端头的土体加固
要根据相关的地质情况对端头的土体情况有全面的掌握，在盾构始发前，要对端头的土体进行加固，常用的加固方法有旋喷加固、冷冻加固、注浆加固和搅拌桩加固等。而加固区的长度一般要高于盾构的主机长度，在施工前还要对钻芯进行取样试验，来确保加固的设计效果。对于一些干燥需要达到一定湿度的区域地段，还要采取补充降水等措施。
2.3负环管片的安装
负环管片安装之前要进行系统的检查，确保不会对盾尾刷造成影响，保证在拼装之后可以顺利的向后推进，安设的厚度不能小于盾尾的间隙宽度，保证管片可以始终固定在一个位置。在完成负环管片的拼接后，还要对管片进行后移。速度要缓慢，在完成后移的过程后，还要控制其与油缸的行程间距。管片会在后移完成后进行脱离，要确保管片与始发基座的锲子锲紧，防止管片在成型后出现脱落或者下沉的现象。钢负环的位置要始终被油缸所控制，与负环管片之间的间隙用软木进行填充，当二者进行靠拢的时候，要将负环管片焊接在钢负环的上面，让负环管片可以接替钢负环进行连接工作。在盾构始发的过程中，要考虑到负环管片的定位与稳定性，采取一定的错缝的拼接，但要避免在拼接与拆除过程中出现过于复杂的步骤，还要防止负环管片出现损坏的现象。面对一些地层地表条件较好的地段的时候，可以使用通缝拼装取代错缝拼装，将会更加有利于盾构机的后期拆除，还会对材料的运输提供便利。
2.4生成施工明细表
众所周知，地铁车站结构设计是一项复杂的工作，工程量大，以往的工程量统计方法已经不再适用。而BIM技术在构建建筑信息模型的同时能生成施工明细表，便于项目投资者对工程造价进行准确预估，减少不必要的资金浪费。BIM技术生成施工明细表的这一过程操作相对复杂。以对地铁车站墙生成明细表为例，实施过程为在类别中选中墙，选择新构造阶段，单击确定，弹出明细表属性对话框，完成墙的明细表创建工作；在对话框中，依次对字段、排序、过滤、格式等各项内容进行设定，在字段对话框中对体积、制造商、功能、成本、型号、结构说明等墙的明细表进行创建；在明细表左上角灵活设置属性、成组、解组、隐藏等各个状态。
2.5试掘进施工的控制
在后期的施工阶段，还需要对参数进行确定：掘进的模式选择和相应的操作控制、盾构机的掘进控制等。掘进的模式有敞开式掘进、半敞开式掘进、土压平衡掘进，盾构机的掘进控制方式有直线段推进和地层变形控制、曲线段推进和地层地形控制、盾构掘进中的方向姿态控制等。
3结语
总之，随着社会经济的快速发展，城市建设速度也在不断加快，地铁作为各大城市交通的重要组成部分，也逐渐受到人们的重视。在城市地铁设计中，盾构法在地铁领域的施工中应用的比较广泛，但还是有着很多的技术难点需要攻破，例如地铁盾构始发装置的组装以及拆除等，需要通过相应的设计比选，形成一套施工速度更快、安全性能更高的组装与拆除反力架等装置的施工方法，让施工技术更具先进性、科学性与实用性。
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论文作者:吴瑾
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/15
标签：地铁论文; 盾构论文; 管片论文; 耐久性论文; 结构论文; 明细表论文; 结构设计论文; 《防护工程》2019年第1期论文;