張棟

摘 ?要：由于地鐵的本身特殊性，使得其建設(shè)周期長(zhǎng)且投入巨大，對(duì)所應(yīng)用的地鐵施工技術(shù)與管理細(xì)節(jié)均有著較高要求。本文簡(jiǎn)述了地鐵施工技術(shù)與管理的研究背景與必要性，并重點(diǎn)闡述了所應(yīng)用的主要施工技術(shù)要點(diǎn)與輔助方法，并就所存在的問(wèn)題進(jìn)行了深入分析，提出了幾點(diǎn)有關(guān)地鐵施工管理與技術(shù)管理的建議，希望能夠?yàn)橥袠I(yè)工作者提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：城市地鐵;施工;技術(shù)要點(diǎn);管理思路

引言：伴隨城市的快速擴(kuò)張，城市人口、車輛數(shù)量相較以往也有了明顯提升，這使得城市內(nèi)外交通堵塞問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重。作為解決城市擁堵與日常出行問(wèn)題的主要交通工具，地鐵的出現(xiàn)在緩解交通壓力的同時(shí)，也因其速度快、承載量高等優(yōu)勢(shì)迅速成為了人們的首選出行方式。為進(jìn)一步提高地鐵運(yùn)營(yíng)質(zhì)量與運(yùn)行安全性，對(duì)其施工技術(shù)要點(diǎn)與管理思路予以深入分析，具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、城市地鐵施工技術(shù)研究背景與必要性分析

1.研究背景

伴隨人們生活水平的提升，可供選擇的交通方式也在逐漸增多。作為最為常見(jiàn)的出行方法，地鐵由于其簡(jiǎn)單與便捷等特質(zhì)，成為了多數(shù)城市人群的出行首選。同時(shí)，地鐵也是反映城市發(fā)展速度的重要標(biāo)志，作為地下空間有效開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵項(xiàng)目類型，不僅起到了對(duì)城市繁華度判斷的作用，由于實(shí)現(xiàn)了對(duì)城市地下空間的有效利用，儼然已經(jīng)成為了社會(huì)高速發(fā)展的前提條件[1]。三維化的立體發(fā)展方向，是實(shí)現(xiàn)城市開(kāi)發(fā)利用目標(biāo)、達(dá)到最佳利用率的重要基礎(chǔ)。通過(guò)地上、地下空間的科學(xué)配合，將充分發(fā)揮城市地鐵的運(yùn)營(yíng)優(yōu)勢(shì)，提高城市運(yùn)行效率的同時(shí)，也為換屆交通壓力提供了完備條件。

2.研究必要性

建立城市地鐵的根本目的在于緩解城市交通壓力，而作為決定地鐵通行效率、使用質(zhì)量以及運(yùn)營(yíng)安全性的關(guān)鍵因素，地鐵施工技術(shù)的重要性毋庸置疑。若所應(yīng)用的施工技術(shù)與預(yù)期要求未能匹配，將增大各類潛在風(fēng)險(xiǎn)的形成幾率[2]。例如地面沉降、結(jié)構(gòu)塌陷等，不利于人們的安全出行。由于地鐵工程本身具有長(zhǎng)期發(fā)展特性，因此貫徹全施工過(guò)程的施工技術(shù)管理極為關(guān)鍵，規(guī)模逐漸增大的地鐵工程建設(shè)，使得所應(yīng)用的施工技術(shù)類型愈發(fā)復(fù)雜，這就對(duì)施工技術(shù)人員與管理人員提出了新的工程建設(shè)管理要求。

二、地鐵施工技術(shù)要點(diǎn)

1.明挖法

隧道挖掘是建設(shè)地鐵隧道的重要基礎(chǔ)，通常使用的技術(shù)主要包括明挖與暗挖兩種。所謂明挖法，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是依照已經(jīng)完成設(shè)計(jì)規(guī)劃的線路，自地表起執(zhí)行下挖任務(wù)的方式，該種方法又可以找是否包含圍護(hù)結(jié)構(gòu)分為放坡與垂直兩類[3]。垂直開(kāi)挖的主要技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于其占用較少的施工場(chǎng)地，此方式應(yīng)用頻率較高。完成基坑土石方挖掘任務(wù)后，即可構(gòu)建地下結(jié)構(gòu)，最后對(duì)挖掘區(qū)域做覆土回填，此種方式也被稱之為結(jié)構(gòu)順做法。相對(duì)應(yīng)的，地表開(kāi)挖與結(jié)構(gòu)組建同時(shí)進(jìn)行的方式稱之為結(jié)構(gòu)逆做（上至下施工順序）。所延伸出的其他方式又包括半蓋挖逆、半蓋挖順等，在實(shí)際施工過(guò)程中具體應(yīng)選擇何種方式，與地面實(shí)際的交界條件、周邊交通情況等存在著密切聯(lián)系，應(yīng)在對(duì)周邊情況做細(xì)致論證后才可確定具體施工方案[4]。地鐵車站、樞紐站等是明挖法所適用的建設(shè)方法。相較其他施工方式，明挖法通過(guò)多年實(shí)踐完善已經(jīng)較為成熟，但其需要較長(zhǎng)的施工周期，因此對(duì)周邊居民的日常出行有著較大影響。

2.暗挖法

由于明挖法的缺陷較多，在現(xiàn)代交通四通八達(dá)的狀態(tài)下，若一味選擇應(yīng)用明挖法將必然會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)交通擁堵情況，繼而產(chǎn)生較高的人工與材料消耗。暗挖法由于其自身的技術(shù)特質(zhì)，使得其對(duì)周邊居民的日常出行影響較小，其主要適用于區(qū)間隧道。依照所選擇的不同開(kāi)挖方法與具體應(yīng)用范圍，又可將其分為盾構(gòu)、淺埋暗挖以及新奧法等。若地層以堅(jiān)固圍巖為主，則常采取新奧法;若以軟弱圍巖為主，則采取淺埋暗挖法[5];盾構(gòu)法地層適應(yīng)性較強(qiáng)。新奧與淺埋暗挖法不僅工序較多且推進(jìn)進(jìn)度緩慢，且受到地層結(jié)構(gòu)類型的限制較多，且在建設(shè)過(guò)程中存在著較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，在實(shí)際施工中多應(yīng)用在隧道斷面變化頻繁與折線建設(shè)方面，斷面多具有不規(guī)則特征。相較其他方式，盾構(gòu)法具有安全性高且挖掘速度快等多種應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，且過(guò)程中人力成本消耗較少。但由于盾構(gòu)機(jī)較為精密且投資較大，因此在運(yùn)行期間對(duì)維護(hù)人員的專業(yè)性有著較高要求。

3.盾構(gòu)法

盾構(gòu)法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)⒔ㄔO(shè)工期有效縮短，并在提高整體工程質(zhì)量的同時(shí)保證工程建設(shè)安全性。由于盾構(gòu)法應(yīng)用成本較高，因此對(duì)于操作人員有著較高專業(yè)需求，并需要預(yù)先對(duì)施工場(chǎng)地布局有基本的統(tǒng)籌規(guī)劃，為充分發(fā)揮盾構(gòu)機(jī)設(shè)備應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、提高掘進(jìn)效率提供完備條件，其技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)包括：

第一是以地質(zhì)條件為核心進(jìn)行設(shè)備選型，明確設(shè)備型號(hào)與配置后，做好針對(duì)性的適應(yīng)性評(píng)估[6];第二是應(yīng)以以地鐵線路為前提明確合適的設(shè)備推進(jìn)參數(shù)，并需要對(duì)配套一系列設(shè)備做細(xì)致改良，例如碴土運(yùn)輸設(shè)備、垂直提升設(shè)備等;第三是拼裝管片，以線型作為明確管片拼裝點(diǎn)位的關(guān)鍵因素;第四是以地面與地層變化情況為依據(jù)，以確保推進(jìn)參數(shù)調(diào)整的及時(shí)性，做好填充與二次注漿工作，繼而保證地面建筑物的使用安全性。由于地面建筑之間距離過(guò)近，在道路交通復(fù)雜的情況下，地鐵施工危險(xiǎn)事故的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較高。以隧道塌陷為例，應(yīng)預(yù)先對(duì)盾構(gòu)機(jī)的出土量與掘進(jìn)進(jìn)尺予以充分考慮，并觀察掌子面是否有坍塌或超挖現(xiàn)象出現(xiàn)，確認(rèn)無(wú)誤后才可推進(jìn)后續(xù)的填充與二次注漿進(jìn)程。

三、施工輔助工法

1.冷凍法

以砂土與軟土地層為例，在盾構(gòu)始發(fā)端口、聯(lián)絡(luò)通道以及接收端口加固等點(diǎn)位，冷凍法的應(yīng)用頻率較高。隔水是冷凍法所起到的主要應(yīng)用效果，具有保證地層穩(wěn)定狀態(tài)的重要作用。其不僅能夠根據(jù)實(shí)際需要將地層周邊溫度降低，也能夠形成一層地層保護(hù)層，在近些年獲得了普遍推廣條件。以上海某地鐵建設(shè)項(xiàng)目為例，兩盾構(gòu)隧道之間在聯(lián)絡(luò)通道修建過(guò)程中，多次使用冷凍法，從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看起到了良好的應(yīng)用效果[7]。又例如北京某地鐵工程建設(shè)，由于其所建設(shè)隧道地層具有粉細(xì)砂含水特質(zhì)，因此應(yīng)用多種注漿加固技術(shù)均無(wú)法獲取到令人滿意的效果。而在使用冷凍法后，加固問(wèn)題迅速解決，且其相較同磨細(xì)水泥注漿加固法，施工成本并無(wú)較大差異，反而起到了良好的應(yīng)用效果，具有一定的經(jīng)濟(jì)適用優(yōu)勢(shì)。

2.沉管法

對(duì)于本身對(duì)于航運(yùn)要求不高的河道來(lái)說(shuō)，沉管法的應(yīng)用較多。該種方法簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是將需要建設(shè)的隧道分為兩端，要求分段兩端應(yīng)附帶具有臨時(shí)性質(zhì)的止水，隨后應(yīng)采取浮運(yùn)方式運(yùn)送至隧道軸線點(diǎn)位，并以沉放形式歸置在完成挖掘的地槽解耦股內(nèi)部，繼而達(dá)到與管段之間水下連接的目的。此外，應(yīng)將臨時(shí)止水頭部移除，對(duì)基槽予以回填以起到保護(hù)沉管目的。最后完成所有的隧道設(shè)施設(shè)置，以使其形成具有完整性的一套水下通道循環(huán)體系，與預(yù)期隧道建設(shè)要求相匹配。

四、地鐵施工技術(shù)應(yīng)用與日常管理過(guò)程中所存在的主要問(wèn)題

1.安全風(fēng)險(xiǎn)管理體系缺失

安全風(fēng)險(xiǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)不夠完善，是當(dāng)下地鐵施工的普遍問(wèn)題，其制定主體通常為地鐵建設(shè)單位。而由于各個(gè)城市地鐵施工環(huán)境不同，復(fù)雜的地質(zhì)特征使得若采取固定模式的風(fēng)險(xiǎn)管理體系將無(wú)法起到預(yù)期的預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)效果。近幾年來(lái)，地面坍塌與人員傷亡事故時(shí)有發(fā)生，各個(gè)主管部門(mén)將其自身認(rèn)識(shí)逐漸提升，對(duì)技術(shù)應(yīng)用與日常管理細(xì)則予以持續(xù)完善[8]。但從實(shí)際情況來(lái)看，由于地鐵建設(shè)體系過(guò)于龐大，因此安全隱患問(wèn)題仍有較多遺留。在技術(shù)人員與管理人員粗放工作意識(shí)狀態(tài)下，風(fēng)險(xiǎn)管理識(shí)別體系長(zhǎng)期缺失，對(duì)日常安全生產(chǎn)與施工質(zhì)量提升極為不利。

2.設(shè)計(jì)與實(shí)際施工融合較差

由于各個(gè)城市地下巖層特性不一致，地質(zhì)復(fù)雜條件下使得勘探受到了極大的限制，在選擇施工方法不當(dāng)?shù)那闆r下險(xiǎn)情發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)極大，繼而影響到了工程施工的理想效果。再加上施工方多數(shù)認(rèn)為變更設(shè)計(jì)手續(xù)繁瑣，使得其在已經(jīng)預(yù)知到施工風(fēng)險(xiǎn)的情況下仍然采用原設(shè)計(jì)方案，繼而增大了工程施工的整體風(fēng)險(xiǎn)。成本控制、生產(chǎn)能力等諸多因素的限制，使得施工方往往無(wú)法掌握設(shè)計(jì)意圖，從而導(dǎo)致出現(xiàn)諸多質(zhì)量事故。

3.不良市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)

在不良的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)下，豆腐渣工程的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)極高。部分企業(yè)為搶占市場(chǎng)份額惡意壓低投標(biāo)價(jià)格，從而使得在實(shí)際施工過(guò)程中為控制成本偷工減料，以致于無(wú)法滿足施工標(biāo)準(zhǔn)要求[9]。更有甚者，采取利用合同漏洞的方式牟取中間利益，例如某深圳地鐵建設(shè)工程項(xiàng)目由于未規(guī)定具體鋼筋使用量，施工方選擇減少圍擋結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋使用數(shù)量以致于入口擋墻垮塌。近年來(lái)，低價(jià)中標(biāo)的中標(biāo)策略已經(jīng)逐漸被淘汰，招標(biāo)方更為看重投標(biāo)方的綜合實(shí)力，以及過(guò)往工程業(yè)績(jī)。

五、地鐵技術(shù)應(yīng)用與日常管理建議

1.技術(shù)應(yīng)用建議

（1）施工前技術(shù)管理

確定施工任務(wù)后應(yīng)在第一時(shí)間規(guī)劃施工區(qū)域，在符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)應(yīng)用實(shí)際情況條件下，制定切實(shí)有效的完善管理制度，并保證其落實(shí)效果，為有效提升施工管理工作執(zhí)行效果提供完備條件;此外，需要對(duì)施工所應(yīng)用圖紙做全面審核，且應(yīng)明確圖紙?jiān)O(shè)計(jì)重點(diǎn)與工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，繼而確保最終工程建設(shè)質(zhì)量與預(yù)期建設(shè)目標(biāo)相符[10]。對(duì)于圖紙審核環(huán)節(jié)來(lái)說(shuō)，最為關(guān)鍵的是應(yīng)確保所應(yīng)用施工技術(shù)與預(yù)期功能相匹配，若審核環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙存在問(wèn)題，則應(yīng)做好團(tuán)隊(duì)的修改與后續(xù)工序協(xié)調(diào)工作，并明確需要改動(dòng)的施工工藝與具體施工細(xì)節(jié)。

（2）施工過(guò)程技術(shù)管理

為降低施工中的安全問(wèn)題發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，就應(yīng)要求對(duì)應(yīng)部門(mén)做好工程管理強(qiáng)化工作，且應(yīng)以工程合同中所規(guī)定的具體條例執(zhí)行技術(shù)任務(wù)，嚴(yán)控材料質(zhì)量、施工工藝，且需預(yù)先判斷所應(yīng)用技術(shù)是否具有應(yīng)用可行性、施工材料使用前應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)，以保證工程所應(yīng)用零部件與半成品等，與施工標(biāo)準(zhǔn)相匹配。

（3）竣工階段技術(shù)管理

完成地鐵工程建設(shè)任務(wù)后，則應(yīng)立即展開(kāi)對(duì)工程質(zhì)量的細(xì)致測(cè)定。此外，建議通過(guò)比較或定量等方式，用以判斷最終工程是否滿足預(yù)期質(zhì)量目標(biāo)。若最終發(fā)現(xiàn)所建設(shè)項(xiàng)目各項(xiàng)基本標(biāo)準(zhǔn)與預(yù)期項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不符，或所應(yīng)用相關(guān)技術(shù)不達(dá)標(biāo)，則建議立即采取返工、追責(zé)等方式對(duì)不達(dá)標(biāo)區(qū)域做二次處理，以降低質(zhì)量問(wèn)題與安全事故發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

2.施工管理建議

（1）地鐵管理系統(tǒng)分析

對(duì)地鐵管理系統(tǒng)予以深度強(qiáng)化的環(huán)節(jié)，首先需要對(duì)施工區(qū)域予以深入，繼而達(dá)到各建設(shè)區(qū)域緊密聯(lián)系的目的，以獲得預(yù)期管理效果，并為后續(xù)措施優(yōu)化提供基本條件;其次是由于地鐵施工覆蓋范圍較廣且工序較多，因此需要根據(jù)差異做深入分析，以達(dá)到預(yù)期全方位管理目的。通過(guò)對(duì)不同站點(diǎn)工作內(nèi)容予以比較，將更易完善組織架構(gòu)與定位系統(tǒng)問(wèn)題，奠定制定科學(xué)問(wèn)題解決方案的基礎(chǔ)，突顯施工管理的重要作用。

（2）強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)管理

地鐵施工受現(xiàn)場(chǎng)多因素影響較大，因此需要提高各個(gè)工程建設(shè)區(qū)域風(fēng)控能力，以滿足地鐵穩(wěn)定運(yùn)行的基本要求。相關(guān)管理人員需根據(jù)不同風(fēng)險(xiǎn)類型制定對(duì)應(yīng)解決方案，做好問(wèn)題預(yù)防工作。

（3）選擇應(yīng)用合適技術(shù)與機(jī)械

地鐵施工過(guò)程中，需要選擇應(yīng)用科學(xué)的施工技術(shù)與合適的工程設(shè)備，繼而滿足地下巖層的施工需求。作為施工單位，要求作業(yè)人員能夠?qū)Σ煌瑱C(jī)械的使用情況予以熟練掌握，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)主程序的機(jī)械化運(yùn)轉(zhuǎn)目標(biāo)。如此一來(lái)，在提升施工效率的同時(shí)，也起到了施工成本降低與消除部分人工作業(yè)安全隱患的作用。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于城鐵建設(shè)來(lái)說(shuō)，需要嚴(yán)控質(zhì)量、人員以及材料關(guān)卡，并根據(jù)地鐵工程建設(shè)區(qū)域?qū)嶋H情況選擇應(yīng)用合適的工程技術(shù)，并做好現(xiàn)場(chǎng)全面管理工作。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所產(chǎn)生問(wèn)題予以總結(jié)與分析，盡快構(gòu)建出一套覆蓋安全、技術(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)管理的科學(xué)管理體系，提高整體技術(shù)應(yīng)用與管理水平，達(dá)到有條不紊的工程進(jìn)程推進(jìn)目的，為提升城鐵建設(shè)質(zhì)量、維持城鐵穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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