地铁施工技术浅谈

地铁施工技术浅谈

摘要：地铁施工相对于其他地面施工而言，由于地下的地质条件非常复杂，地层中会渗出大量的水，现场施工操作稍不注意，就会造成地层沉降等严重后果，因此地铁施工有着不同于其他建筑施工的特殊技术要求。在地铁的施工建设过程中，需要抓住重点技术项目，严格把控每个施工环节，降低风险概率，运用先进的技术措施解决复杂环境下的各项施工难题。着重分析了地铁隧道建设、地铁车站建设和地铁防水的技术措施。

关键词：地铁施工；施工技术；防水技术；排水措施

中图分类号：U231.3 文献标识码：A DOI：

10.15913/https://www.360docs.net/doc/a33063159.html,ki.kjycx.2015.04.130

与其他的城市轨道交通相比，地铁具有高效、节能、运量大、速度快等优点，而且不占用城市地面道路面积，对于改善城市格局具有重要的作用。进入21世纪，我国的地铁建设进入了新的发展阶段，各大城市的地铁施工项目相继开工。由于地铁施工项目的工程成本巨大，施工技术复杂，因此，在一定程度上也阻碍了地铁建设的快速发展。

1 我国地铁施工技术的发展概述

我国的地铁施工技术研究是从1956年才开始的，当时只是进行了暗挖工程的试验，直至1964年才着重开始地铁

整体施工技术的研究。1965年，我国第一条地铁在北京正式开工，预示着我国地铁时代的到来，自此之后，其他大中城市也逐渐开始地铁项目的建设。我国的地铁施工技术先后经过了明挖法、暗挖法、盾构法的发展，有些施工技术已经达到了世界先进水平。

明挖法施工技术简单、便捷，因此，北京地铁的前两期就采用了这种施工技术，受当时经济条件落后的限制，采用明挖法这种经济的施工技术也成为我国地铁建设初期的首选技术类型。暗挖法在我国早期的地铁建设项目中使用得比较少，首次获得成功则是在复兴门地铁建设工程中。盾构法在我国的应用始于20世纪60年代，最早是在上海的一家隧道公司进行盾构修建隧道的试验，上海地铁在已有经验的基础上成功采用了盾构法施工技术修建了上海地铁一号线的区间隧道。

2 地铁隧道施工技术分析

在地铁建设初期，地铁隧道大部分采用得是明挖法，但是明挖法对人们的日常生活和城市道路容易产生较大的影响，所以仅适合在没有路面交通和行人的条件下才能使用。因此，我国目前地铁隧道施工普遍采用浅埋暗挖法和盾构法这两种施工技术。

2.1 浅埋暗挖法

浅埋暗挖法即矿山法，是我国在新奥法的理论基础上独

创的一种适合我国国情的一种隧道开凿技术。浅埋暗挖法最早是在北京地铁复兴门线工程中得到初次应用。浅埋暗挖法施工技术的核心特点是可以进行动态化的设计和施工。其技术原理是利用土层短期内的稳定性，采取特殊的支护措施，在土层表面形成一层紧密的薄壁结构，而不需要开槽施工。它适合在松散土介质围岩、隧道深度较小的情况下使用，不会造成太大的地表沉降，最明显的技术优势就是施工过程无污染、噪声小。

由于浅埋暗挖法可以适应含水地层的隧道开挖，因此在我国的地铁隧道的挖掘修建中得到普遍的推广使用，并已在许多地铁区间隧道中成功试用，尤其是在大型的、跨度较大的隧道修筑过程中更是具有明显的施工优势。浅埋暗挖法技术除了可在地铁建设过程中应用，还可用于地下车库、城市路面隧道等工程的修筑。

2.2 盾构法

盾构法施工技术在我国的使用始于20世纪60年代的上海，首先是在地下排水隧道中试验成功，所采用的盾构机也比较古老，直至20世纪80年代末，才将泥水式的现代盾构设备用于地铁隧道的修筑。盾构法的主要优点是安全、环保、快速、可靠。我国目前拥有土压平衡盾构机等先进机型已多达60台，主要分布在北京、上海、广州等大型城市。

随着盾构法施工技术的推广应用，与之配套的盾构机设

计水平也有了很大的提高。我国目前最大直径的盾构机是用于大连路越江道路隧道修建的直径为11.2 m的泥水盾构机。我国与国外合作研发的盾构机，其配套设备我国均已能够自行制造，并且掌握了盾构结构的计算方法和隧道防水技术。除此之外，我国还自主研发了盾构掘进控制技术，在地表沉降控制、隧道轴线控制等方面都已实现了信息化施工，提高了盾构施工可靠性和环保性。

2.3 地铁车站的施工技术选择

地铁车站是人们感受地铁建设最直观的地点，因此，车站也成为了地铁工程的亮点。车站目前的施工技术主要有明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法等方法，适用的顺序原则是明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法。近几年，我国正在研究在地铁车站中使用盾构法施工技术，主要通过两种方法实现，分别是多圆断面盾构方法和区间盾构方法。这两种方法的优势是可以充分利用盾构设备的施工优势，缩短工程周期，提高地铁工程的建设质量。

2.4 明挖法

明挖法是我国地铁车站修建中优先使用的一种修建方法，明挖法相比于其他技术，主要的进步表现在基坑的围护结构和开挖方法上，它可以应用于不同的土层结构，在维护结构方面主要包括人工挖孔桩、地下连续墙、工字钢桩、钢板桩围堰等方法。人工挖孔桩是用桩墙来达到防水和挡土的

目的，适用于地下水位较深的地下施工环境，其断面形式可以做成方形或圆形，施工强度也要高于其他技术方法。地下连续墙这种施工技术适合在饱水沙层的土质环境下进行，可以有效阻隔地下水的渗出，并能控制土压力。

2.5 盖挖法

盖挖法与明挖法相比，在减少施工对周围环境的影响方面具有明显的优势，两者最明显的区别表现在施工顺序和主体结构上。盖挖法施工过程中所使用的支撑柱一般是钻孔灌注桩，可以满足地表沉降的控制要求。在采用逆作法进行支撑开挖过程中，为了对地下连续墙的变形起到约束作用，一般利用混凝土板进行控制。

3 地铁防水施工技术

由于某些地区地下含水量比较多，因此，在地铁的建设过程中经常会出现漏水的问题，尤其是像杭州这样的地下水丰富的城市，经常会发生站点漏水事故和地铁塌陷事故，造成了严重的经济损失。针对地铁防水问题，就需要有关部门重新审核地铁工程的环境标准，不断改进地铁防水施工技术。 3.1 地铁防水施工主要原则

地下渗水问题不仅会影响车站结构的安全，而且修缮难度大，因此，最好的方法就是改进地铁防水施工技术，防患于未然。在地铁防水的施工中，要注意施工原则，密切结合施工环境的地质条件和水文条件，以防为主，防排结合，因

地制宜，选择最佳的施工方法。在以混凝土为防护结构的条件下，必须要保证结构本身的防水性，做到永久防水，还要具体考虑混凝土的抗压强度，有针对性地采取有效措施，防止结构裂缝的产生，增加结构防水的可靠性。

3.2 混凝土结构自防水技术

混凝土防护结构的自防水性能需要从材料的选择和混凝土自身的密实性两方面来提高，最大限度地抑制混凝土结构中空隙的产生。在混凝土材料的选择过程中，要注意其本身的抗渗性和泌水性，优先选用那些抗渗性好且具有较强抗腐蚀性的水泥，在水泥搅拌过程中，也可以加入膨胀剂来防止水泥的收缩。

3.3 施工缝防水技术

在地铁施工中，结构之间的连接处会产生一定的缝隙，因此需要采取防水措施来避免缝隙渗水现象。施工缝防水所用的材料主要是镀锌的钢板止水带，采取的技术措施主要有环向施工缝防水技术、变形施工缝防水技术和后浇带防水技术。水平的施工缝不适合设置在与侧墙的相接处，环向施工缝的间距最好控制在9～12 m之间，墙体内要预留孔洞，确保环向施工缝与孔洞边缘之间的距离大于300 mm。中置式止水带要保证在变形缝中的密封性，并用硫化机处理橡胶止水带之间的接缝，转角半径也要大于20 cm。采用镀锌钢板的止水带经常采用后浇带的方式来防止缝隙渗水，后浇带一

般位于施工缝的平行位置，靠近背水面一侧，在此范围内可埋置注浆管，确保能够反复地注浆处理。

3.4 防水施工技术中的排水措施

除了采取有针对性的防水技术外，地铁建设中的排水也是一项防止水灾发生的有效措施。为了使地铁具有更好的排水功能，需要确保地铁工程中所有的建筑项目都具有良好的排水性能，即使遇到暴雨或者洪水灾害，也能防止水流的大量涌入，保证地铁工程的安全，达到地下防汛的目的。单一地使用防水措施并不能起到明显的防水效果，因此需要结合排水措施。只有两者结合使用，才能达到预期的防水效果，即使面对突发的水文灾害也能应对自如。

3.5 地铁施工中的辅助技术

在地铁的建设施工中，除了核心的施工技术，还需要一些其他的辅助技术和方法来为工程主体的顺利进行创造良好的条件，保障施工进度，保护构筑物。回灌是地铁建设中的一项重要辅助技术，基于北方地区特殊的地质条件，一般采用地面深井回灌的方法。注浆技术主要用于地层的加固和结构止水。注浆方式有三种，分别是小导管注浆、TSS管注浆和帷幕注浆。注浆所用的材料包括普通的水泥和化学浆等。为了加固隧道地层，常采用高压旋喷的方法来对特别松软的地层进行特殊保护。除了上述几种常见的辅助技术之外，还会用到冷冻法、锚索等其他辅助地铁施工的技术。

4 结束语

地铁的建设不仅拓展了城市的空间范围，为人们提供了更加便捷的出行方式，而且提高了城市公共交通的运行效率，因此，社会的发展离不开地铁设施的建设。世界上大部分先进的地铁施工技术都已在我国的地铁建设中获得了广

泛的应用，未来，我国地铁施工技术的发展将结合我国的国情和实际发展需要，形成一套有中国特色的地铁施工体系。

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〔编辑：王霞〕