摘 要：本文闡述了對地鐵施工技術(shù)相關(guān)問題，并對地鐵施工中隧道施工技術(shù)和地鐵車站施工方法提出了一些見解及解決措施，希冀對類似的工程或同行帶來一些參考和解決措施。

關(guān)鍵詞：地鐵；施工技術(shù)

中圖分類號：U231+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-0203-02

引 言

在1863年，世界上的最早的地鐵——倫敦大都會地鐵便正式投入了運營。一個多世紀(jì)之后，我國的地鐵建設(shè)也姍姍來遲的迎來了它的春天，1969年10月，北京地鐵的第一期工程投入運營。自此之后，各大城市也競相展開了地鐵項目工程的建設(shè)，雖然地鐵的造價昂貴、審批手續(xù)相當(dāng)嚴(yán)格，但時至今日，已有四十余個城市相繼建設(shè)并運營了地鐵項目。隨著地鐵建設(shè)的飛速進行，地鐵的施工技術(shù)的發(fā)展也是如影隨同。因此如何選擇和進一步發(fā)展快速有效的地鐵施工方法成為了目前備受關(guān)注的問題。

1 地鐵建設(shè)隧道、車站的施工技術(shù)

地鐵隧道的施工方法主要有沉管法、蓋挖法、明挖法和暗挖法。每種方法適用于不同的地理環(huán)境，在人煙罕至、沒有管道的地方可以采取明挖法，而在城市中的繁忙地帶就可以選擇蓋挖法。想要保證高效、安全的進行地鐵建設(shè)就必須選擇正確的施工方法。以下為幾種施工方法的詳細(xì)介紹。

1.1 沉管法

沉管法是水下構(gòu)建隧道的一種方法，在隧道口出挖建地槽，再將管道分段建造，管道的端部各設(shè)臨時止水部，建造完成后沉放入水，去除止水部與管道進行連接（連接方法如圖2所示）。最后進行保護完善措施。沉管法適用于較淺較寬闊的江河河床或海岸進行水下隧道構(gòu)建，在水下建設(shè)中最為經(jīng)濟。相比于其他施工方法，其管道斷面選擇靈活，隧道線路長度較短。其內(nèi)包含的多項工序可同時進行，例如在挖建地槽的同時可進行管道的預(yù)制。因此，大大減少了工程耗時和各項工序彼此之間的干擾。由于管道制作材料的不同，隧道多分為兩種：①單層或雙層的鋼殼隧道；②鋼筋混凝土隧道。工程如圖1所示。

1.2 蓋挖法

蓋挖法的施工環(huán)境在地下封閉環(huán)境中，常用于城市中流量大的人口密集地段，例如交通要道、商業(yè)區(qū)等等交通和工作不能被影響的地方。由于該法要從地面向下挖掘一定深度后封頂進行施工，其內(nèi)部構(gòu)建主體部分的結(jié)構(gòu)順序有所不同，故此分為蓋挖順作法、蓋挖逆作法和蓋挖半逆作法。

1.2.1 蓋挖逆作法

蓋挖逆作法，即為逆建筑方向施工。先在地表下挖掘并構(gòu)筑維護結(jié)構(gòu)和中間立柱，之后以未曾開挖的土體為模具，澆筑頂板部分。為了防止附近建筑物沉陷，頂板部分可以作為支撐。完成頂板部分的建造后即可填土恢復(fù)道路交通。之后進行從上向下的施工工程，先開挖中層土后筑建上層主體結(jié)構(gòu)，后進行下層土的挖掘，構(gòu)建下層主體結(jié)構(gòu)。選取蓋挖逆作法的路段多為結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定或交通繁忙的路段，具體步驟如圖3所示。

1.2.2 蓋挖順作法

蓋挖順作法為地表工作結(jié)束后現(xiàn)行構(gòu)建一半的連續(xù)墻、縱梁以及頂層覆蓋板，再進行中間部分支撐板的筑建，覆蓋板，最后完成另一半的連續(xù)墻、頂層覆蓋板。完成覆蓋板已經(jīng)支撐結(jié)構(gòu)的構(gòu)建后由定制的覆蕭結(jié)構(gòu)維持交通，進行內(nèi)部結(jié)構(gòu)的建設(shè)。其詳細(xì)步驟為繼續(xù)向下挖掘，構(gòu)建橫向支撐裝置直至底部后，構(gòu)筑底板、中層側(cè)墻樓板，拆除中層支撐裝置，再拆除上層支撐裝置構(gòu)建頂板，完成內(nèi)部結(jié)構(gòu)。蓋挖順作法相較于蓋挖逆作法，對地面交通的影響時間長，適用于可短暫阻礙交通的地段，蓋挖順作法步驟如圖4所示。

1.2.3 蓋挖半逆作法

蓋挖半逆作法與蓋挖逆作法大相徑庭，所差之處為頂板完成后，向下挖掘至標(biāo)高后，由下而上的構(gòu)筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同蓋挖順作法一樣，構(gòu)筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)時需設(shè)置橫向支撐結(jié)構(gòu)，具體步驟如圖5所示。

1.3 明挖法

明挖法是鐵路施工方式中最簡單、最經(jīng)濟、最快速的方法。其方式為直接從地表開始挖掘至標(biāo)高后，從下至上的由基底開始構(gòu)建內(nèi)部結(jié)構(gòu)，全部完工后回填并恢復(fù)地面。由于該方式需挖建深基坑，故此對周圍十分容易發(fā)生地表塌陷，且會對周圍交通造成長期影響。故此前提條件是地表環(huán)境狀況需符合可長期動工的條件。明挖法的具體工序為，筑造地下連續(xù)墻，后進行n層挖掘（每層挖掘過程中都應(yīng)當(dāng)筑建橫向支撐裝置以防止工程坍塌），挖掘完工后澆灌底土層、中層和頂板混凝土層完成其主體結(jié)構(gòu)，如圖6所示。

1.4 暗挖法

暗挖法，顧名思義是在特定條件下可以不將地面大范圍挖開，進入地下進行挖掘修筑地鐵隧道。其通過不同的地質(zhì)地形與環(huán)境要求可將暗挖法分為四種主要的方式——淺埋暗挖法、掘進機發(fā)、鉆爆法、盾構(gòu)法。

1.4.1 淺埋暗挖法

淺埋暗挖法由于是我國修建工程北京地鐵復(fù)興門折返線中針對具體工程自己創(chuàng)造的一整套完善的地鐵隧道修建理論和操作方法，因此在眾多隧道修建方法中最適合于我國城市地區(qū)多松散土質(zhì)圍巖情況的國情。該工程因其沉降地表幅度很小，隧道埋深大多小于等于其直徑故最大程度的降低了對周邊環(huán)境的影響，在各種尺寸與斷面形式的洞室內(nèi)或有水條件的底層中都可應(yīng)用。其施工過程為，第一步對周圍地質(zhì)和環(huán)境進行調(diào)查，第二步設(shè)計工程支護、地層預(yù)加固預(yù)支護等保護措施，第三步進行隧道的挖掘，第四步開始初期支護鋼供錨噴混凝土，第五步需要監(jiān)控測量、穩(wěn)定安全判別，第六步對防水層進行施工，最后二次襯砌灌注混凝土。

1.4.2 掘進機法

掘進機法（TMB法），主要使用臂式掘進機進行挖掘，用特制的大型切削設(shè)備，姜堰市剪切擠壓破碎，再使用運輸設(shè)備將碎石運出。其優(yōu)點為可以在埋深較淺、環(huán)境狹窄、不允許被爆破震動的地方進行挖掘。缺點是機器直徑不能調(diào)整，對地質(zhì)條件及巖性變化的適應(yīng)性差，使用有局限性。

1.4.3 鉆爆法

大多山嶺隧道的挖建中，通常會使用到鉆爆法，主要用于挖掘堅硬的巖石地層。面對不同的巖石地形，鉆爆法的方式眾多，有挖掘硬巖的全斷面挖掘法、挖掘軟弱巖的正臺階法，挖掘斷層軟弱帶大斷面可以用中隔壁法或中隔壁交叉臨時仰拱法，面對穩(wěn)定工作面時可用小導(dǎo)管超前注漿法。使用鉆爆法施工時必須要遵守的有幾項原則，光面爆破、信息化施工監(jiān)控量測與信息反饋、噴錨支護。施工過程中要做到及時支護、及時量測、及時反饋、及時修正。其施工流程為鉆爆→裝運出碴→噴錨支護→灌注襯砌。

1.4.4 盾構(gòu)法

盾構(gòu)作為一個可移動可支撐地層壓力的鋼筒結(jié)構(gòu)在工程條件差，有著流溯狀松散多水的圍巖的地段較為適用。整個鋼筒分為前中尾三段，每段作用各不相同，由于需要推進，所以前段裝有推進挖掘的設(shè)施，中段需要有千斤頂來起到支撐作用，尾端負(fù)責(zé)筑造隧道，裝有拼接已制造好的襯砌環(huán)或現(xiàn)澆隧道襯砌環(huán)的裝置，進行施工時要預(yù)先挖掘豎井方便運輸挖掘出的土體，還需測量子盾構(gòu)箱托板前后高度差、墩柱滑板前后高度差、墩柱軸線、框架橋軸線、框架橋高程、線路沉降監(jiān)測點等數(shù)據(jù)保護工程安全，其施工設(shè)計如圖6所示。

2 總 結(jié)

我國的地鐵修建至今已有半個世紀(jì)的歷史，在這半個世紀(jì)中，隨著科技、經(jīng)濟的飛速發(fā)展地鐵施工技術(shù)也已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍，許多技術(shù)已然領(lǐng)先世界。但是在城市環(huán)境的要求越來越高，我國復(fù)雜多樣地質(zhì)地形等苛刻要求下，仍需對地鐵施工技術(shù)做進一步的研究發(fā)展。從對設(shè)備進行開發(fā)研制、加強地下工程施工輔助功法的研究創(chuàng)新等方面入手，使地鐵的運營范圍覆蓋全國。

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收稿日期：2018-9-13

作者簡介：朱知文（1982-），男，工程師，本科，主要從事武漢地鐵項目管理工作。