城市轨道交通地下工程施工技术

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城市轨道交通地下工程施工技术
陈东
（中铁十六局集团地铁工程有限公司，北京100023）
摘要:城市轨道交通建设的主要发展方向是实现地下空间利用最大化，其快速发展给人们的出行带来极大的便利。

结合几种常见的城市轨道交通施工技术展开论述，具体包含明挖法施工技术、异形盾构施工技术、浅埋暗挖法等，旨在
为城市轨道交通的发展提供指导。

关键词:轨道交通;地下工程；明挖法;盾构施工；浅埋暗挖
0引言
社会经济的发展和城市化进程的不断加快引发一系列问题，给人们的日常生活带来了巨大的影响。

目前，交通拥堵是我国大多数城市亟待解决的问题，而城市地铁、城际铁路以及轻轨的出现在极大程度上缓解了该问题。

对于城市轨道交通地下工程来说，施工技术的选择和应用是否合理，可以直接决定地下工程的成败。

因此，在开展城市轨道交通地下工程项目施工的过程中,必须综合考虑项目实际情况,选择最适合的施工技术,保证项目工程顺利有序开展。

1明挖法施工技术
1.1围护结构
明挖法是轨道交通地下工程施工过程中较为常见的施工方法，其在软弱层地下连续墙围护结构被广泛应用。

例如，上海地铁的1、2号线，在其修建过程中，就应用了地下连续墙法。

应用该方法进行施工时，首先需要挖除隧道部位的岩体，完成洞门和洞身的修建后,再进行回填,进而保证工程地下的各个结构不会受到不稳定因素的影响。

应用该方法施工时，施工人员应注意严格把控支护、开挖土方以及降低地下水位等项目。

围护结构的施工主要应用的设备为回转钻机，完成成孔后，应用汽车式起重机吊装钢筋笼,进出敞口段围护选用旋喷桩。

在整个施工过程中，应用汽车式起重机吊装钢管内支撑架构，然后配合应用后退式的开挖方式进行施工。

1.2基坑施工
根据时空效应原理将基坑的开挖工作分为若干段同时进行,在开展基坑开挖施工过程中，必须严格控制上下分块,并且控制放坡坡度比为1: 1.5。

如果施工深度达到坑底标高时，注意控制每层坡度为1: 2.5,然后再根据施工计划，提前准备好垫块和支撑材料,在整个过程中，需要严格控制基坑纵向综合坡度不大于1:30
1.3旋喷桩施工
①钻机就位,控制孔位中心和钻杆头一致，然后将钻机安装在既定的孔位上.对钻机进行水平校正，保证钻孔的垂直度符合具体要求;②应用地质钻机进行钻孔,在钻进施工的过程中，需要严格控制钻孔的实际位置和设计位置之间的误差不大于50mm;③钻孔完毕后，分段取出岩心管,取出过程中必
［作者简介］陈东，工程师,E-mail:*****************须保证岩心管的垂直度，然后放入二重喷射注浆管;④喷射注浆管插入后，就可以进行喷射注浆，注意喷射注浆的顺序为由上到下，在开展喷射注浆施工过程中，一旦发现异常，立即停止喷浆,只有待问题彻底解决后方可继续喷浆，在整个喷浆过程中，必须配置专业的工作人员仔细查看喷浆的各项指标参数，保证其可以达到相应的设计要求，然后采集相关参数数据，绘制作业曲线;⑤为了防止深层注浆管发生扭断，在开展深层喷浆施工过程中，需要适当提升钻杆高度，旋喷作业过程中，需要合理控制冒浆量处于10%-20%,in果需要增大加固面积或者提高强度，可以重复进行喷射浆液;⑥如果喷射高度达到桩高，需要将注浆管撤出，然后彻底清洗注浆管等设备。

1.4结构自防水
对于地铁车站防水体系而言，结构自防水是非常重要的,所以在开展项目建设过程中，必须严格保证车站构件材料的质量。

应用符合实际项目周围环境、强度大于C35、抗渗等级达到P8的防水抗裂混凝土材料建设车站的底板、顶板及侧墙。

2异形盾构施工技术
2.1盾构隧道结构设计
在开展项目设计过程中，需要解决异形盾构结构的以下问题:①管片厚度和宽度；②防水结构；③管片具体的分块和拼装方式。

就目前来看，在实际施工过程中，施工人员倾向于逐渐增加管片的宽度，继而有效减少在特定长度范围内的接缝数量。

但不管是盾构的灵敏度，还是最小曲线半径,都会限制管片宽度的增加。

所以，在实际施工过程中需要做好平衡。

2.2盾构隧道施工控制
以往大多应用气压平衡盾构的方式开展盾构隧道施工，如果在施工过程中遇到了软土层，就需要应用降水法进行处理，这样的施工模式较复杂，过程较繁琐，沉降量也仅达到16cm。

经过探索和研发，新的注浆工艺应运而生，如同步注浆工艺等,有效控制了地层的沉降现象。

例如,在进行广州地铁2号线的盾构掘进时，由于受到软硬相交地层的影响,在开挖硬岩层时，采取敞开式的方式;而在开挖软弱层时,采取土压平衡的方式。

这种施工方式完全打破了以往盾构开挖的单一模式。

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2.3异形盾构
在建设地铁线路过程中，如果需要从建筑中穿越,则两个盾构的必要间距肯定是达不到要求，为有效克服这个问题，应用了双圆盾构(见图1)。

在双圆盾构中，H&V是最具典型的一种，该盾构的主要特征是可以将水平的双圆改造成竖向的双圆。

如果在双圆盾构中存在立柱，在开展施工的过程中必须严格控制差异沉降，否则会影响隧道的正常使用。

U--------中间立柱
图1双圆盾构隧道断面
2.4盾构隧道防水
盾构隧道的防水主要包含2个方面：管片结构的自防水及管片接缝的防水。

其中，前者可以通过合理选择管片结构进行控制；后者是盾构隧道防水的重点控制内容。

在我国大多数工程项目中,遇水膨胀橡胶密封垫是较常见的防水方法,其断面形式如图2所示。

根据接触应力分析结果得知，不错位的应力大于错位后的接触应力，因此，在开展盾构隧道施工过程中，必须对管片的安装精度进行严格控制，以防止隧道防水能力受到影响。

3浅埋暗挖法施工技术
浅埋暗挖施工技术,也被称为松散地层新奥法施工技术，其可以充分利用开挖面的空间约束作用和围岩的自撑作用,同时将锚杆与喷射混凝土作为支护措施，极大程度地提高了围岩结构的稳定性。

另外，在实际施工过程中，通过合理的监控量测和调整，还可有效缓解地下围岩发生松弛或变形的现象。

例如，广州地铁2号线某区域,其从该市一公园地下穿过。

同时,该区域内还设计了交叉渡线、存车线等，形成了双线、单线及三线隧道，各种跨度的断面形式达14种之多。

在初期方案的制定时曾考虑过明挖法，但考虑到该施工方式对区域内的交通影响较大，故决定采用浅埋暗挖法完成该区域的施工。

在采用浅埋暗挖法施工时,其主要控制要点为:①管超前应用超前管棚注浆等技术，实现地层的超前支护，有效加固围岩，进一步提高围岩的稳定性，避免围岩发生坍塌；
②严注浆完成超前支护工作后，立即开展注浆，保证浆液充满围岩缝隙，提高围岩的整体性，进一步改善围岩的自承能力;③短进尺每开挖一环，支护一环，在开挖过程中,严格控制每环进尺的长度,进一步提高围岩的稳定性;④强支护对于整个地铁隧道工程来说,初期支护承担着基本的荷载，可以说，初期支护能直接决定开挖初期地表沉降变形情况,所以，在开展软弱地层施工过程中，为了保证承载能力，必须提高初期支护的强度和刚度；⑤早封闭为了提高初期支护的承载能力,进一步满足具体的施工要求，施工过程中应做到每开挖一环、支护一环、封闭一环;⑥勤量测应用浅埋暗挖法开展施工时,现场监控测量非常重要，只有提高测量的准确性,才能更加及时、合理地进行指导，进而有效控制沉陷变形。

4结语
在选择和应用城市轨道交通地下工程施工技术过程中，必须综合考虑项目实际情况，保证所选择的施工技术具有足够的适用性和针对性。

只有这样,才能充分体现出地下工程施工技术的优势，有效提高围岩结构的稳定性和强度，进一步保证整个项目可以顺利、有序、安全地开展，为人们提供更加安全、可靠、便利的出行方式。

参考文献：
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