谈青岛地铁施工工法选择

摘 要： 通过对青岛市地铁 3 号线工程进行分析，对于地下隧道的施工工艺又分别介绍了三种工法，针对青岛市地下基岩的特点，
选用钻爆法可以很好的适应青岛地区复杂多变的工程地质条件，具有广阔的应用前景。
关键词： 地铁，施工工法，钻爆法
中图分类号： U231． 3
文献标识码： A
青岛市于 1987 年开始筹建地铁，至 2009 年 8 月 13 日，经国 务院同意，国家发展改革委印发《青岛市城市轨道交通近期建设 规划（ 2009 ～ 2016 年） 》。国务院认为，青岛市建设快速轨道交通 项目，符合国家有 关 政 策 和 城 市 发 展 规 划 要 求，这 在 青 岛 城 市 交 通建设史上，具有 标 志 性、里 程 碑 意 义。城 市 轨 道 交 通 建 设 的 实 施，也将把青岛城市建设和发展带入一个崭新的时代［1］。
第 38 卷 第 33 期
·178· 2 0 1 2 年 1 1 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol． 38 No． 33 Nov． 2012
文章编号： 1009ຫໍສະໝຸດ Baidu6825（ 2012） 33-0178-02
谈青岛地铁施工工法选择
潘宜青 孟 浩 孟 丹
（ 青岛理工大学土木工程学院，山东 青岛 266033）
青岛地铁一期工程，即 M3 号线一期工程于 2009 年正式开始 建设，总投资约 130 亿元，建设年限为 2010 年 ～ 2014 年。青岛地 铁 M3 号线自青岛火车站—青岛火车北站，全长 24． 9 km，全部为 地下段，共设 22 个站点，明挖车站 15 个，暗挖车站 7 个，其中换乘 车站 6 座，平均站间距 1． 165 km［2］。
3 暗挖施工法
在一定条件下，不 对 地 面 进 行 开 挖，全 部 开 挖 施 工 和 修 筑 衬 砌工作都在地下进行的施工工法叫作暗挖施工法。暗挖施工法又
可分为钻爆法、掘进机法、盾构法、顶管法、浅埋暗挖法和新奥法等。 其中应用最广泛的施工工法是钻爆法、盾构法和浅埋暗挖法。
3． 1 钻爆法
在硬岩工程地质条件下进行隧道开挖施工，通常选用钻爆法 或锚喷支护法，这与山岭隧道施工工法相同。钻爆施工法是一种 非常灵活的施工工法，它可以根据施工现场工程地质水文条件的 不同和隧道开挖 断 面 尺 寸 的 不 同，而 选 取 不 同 的 开 挖 方 法，现 有 的开挖施工法有： 下导坑先墙后拱法、上导坑先拱后墙法、侧壁导 坑法、正台阶法、反台阶法、半断面开挖法、全断面开挖法、CD 法、 CRD 法等。爆破技术又分预裂爆破和光面爆破等。隧道初期支 护形式也有 很 多 的 选 择，例 如 有 锚 杆 锚 索、挂 钢 筋 网、喷 射 混 凝 土、管棚、钢拱架格栅拱架等支护方法。
3． 3 浅埋暗挖法
顾名思义，浅埋暗挖法是一项边开挖边浇筑的施工技术。其 原理是： 利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力，采取适当的 支护措施，使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构的不开槽 施工方法，主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地质。由于浅埋 暗挖法省去了许多报批、拆迁、掘路等程序，现被施工单位普遍采 纳。由于该工法在有水条件的地层中可广泛运用，加之国内丰富 的劳动力资源，在 北 京、广 州、深 圳、南 京 等 地 的 地 铁 区 间 隧 道 修 建中得到推广，已 成 功 建 成 许 多 各 具 特 点 的 地 铁 区 间 隧 道，而 且 在大跨度车站的修筑中有相当广泛的应用。此外，该方法也广泛 应用于地下车库、过街人行道和城市道路隧道等工程的修筑［5］。
1 明挖施工法
明挖法是各国地 下 铁 道 施 工 的 首 选 方 法，在 地 上 交 通、环 境 允许的地方通常都会采用明挖法施工，例如浅埋地铁车站或区间 隧道通常采用明挖法施工。明挖施工法属于深基坑施工工程技 术，由于地铁施工 项 目 一 般 是 位 于 城 市 建 筑 物 密 集 区 ，主 要 的 技 术难点在于保护 深 基 坑 工 程 中 土 坑 周 围 原 状 ，以 防 止 地 面 沉 降， 减少现有建筑物 的 影 响。明 挖 法 施 工 技 术 的 优 点 是 简 单、快 速、 经济，经常被用来作为地铁施工工法首选的解决方案。当然它的 缺点也是很明显 的，如 交 通 堵 塞 的 时 间 较 长，噪 声 和 振 动 对 环 境 的影响非常大等。
在城市中修建地下轨道，其施工方法的选择需要考虑众多影 响因素，如地面既有建筑物、城市内部既有道路交通设施、地下管 道通讯设施、地下 工 程 水 文 地 质、施 工 设 备 机 械 以 及 资 金 条 件 等 因素，因此不同城市各自所采用的施工方法也不尽相同。对于地 下隧道施工工艺，习 惯 性 分 为 明 挖 施 工 法、盖 挖 施 工 法 和 暗 挖 施 工法 3 种［3］。
3． 2 盾构法
在地下轨道隧道开挖施工中，以盾构机为主要施工机械的施 工工艺叫作盾构施工法。盾构机是一种兼顾对上部土层支承和 地层中推进两种功能的可活动式钢筒结构机械。盾构的形状根 据隧道开挖断面的不同而变化，常用的盾构断面分为四种： 拱形、 圆形、马蹄 形 和 矩 形。其 中 应 用 最 为 广 泛 的 断 面 形 式 为 圆 形 断 面，究其原因是因为圆形能非常有效的抵抗土层中的土压力和地 下水压力，而且衬拼装砌简易方便，构件通用性非常好，更换极其方 便，维修维护也简单省事； 盾构法依据开挖方式的不同分为 3 种： 人 工挖掘式、半机械挖掘式和全机械挖掘式； 依据盾构机械端部构 造形式的不同，又可分为敞胸式盾构机和闭胸式盾构机 2 种； 按 排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为人工井点降 水、泥水加压、土压平衡式、局部气压盾构、全气压盾构等［4］。
2 盖挖施工法
盖挖施工法适合在埋深较浅、场地较为狭窄及地上交通环境 不允许长期停滞的施工环境。按照主体结构施工顺序的不同又 可细分为 3 种： 盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法。盖挖顺 作法的主要内容是： 首先在已有的道路上完成挡土结构对周边进 行围护，即先用挡 土 结 构 代 替 原 道 路 路 面 的 支 撑 结 构 ，然 后 自 上 而下分层进行基坑开挖至设计标高，再依次自下而上进行结构物 施工，最后恢复原有路面。盖挖逆作法施工顺序与之相反，首先进 行结构顶板施工以恢复交通，然后自上而下进行隧道开挖施工。