陳冬梅 中鐵十九局集團軌道交通工程有限公司
城市化進程加快有效推動了我國交通發(fā)展速度,以地鐵車站為代表的交通出行方式逐漸深入人們的日常生活,為人們的出行安全提供保障。但地鐵車站工程質(zhì)量受多種因素影響,最為關(guān)鍵的則為施工技術(shù),本文針對地鐵車站施工技術(shù)以明挖法、淺埋暗挖法以及蓋挖法進行介紹。除此之外,對如何控制施工進度也進行了著重分析,其主要目的為今后地鐵車站建設(shè)奠定基礎(chǔ),以多種應(yīng)對措施降低工期延誤或者工程質(zhì)量欠缺情況的發(fā)生率,具體內(nèi)容如下。
地鐵車站在建設(shè)過程中須嚴(yán)格堅持因地制宜的原則,對車站結(jié)構(gòu)進行設(shè)計中須結(jié)合城市規(guī)劃、線路埋深、施工環(huán)境、施工地質(zhì)條件以及自然氣候等因素,車站建設(shè)過程中需保證隧道與隧道之間的施工工藝與地面交通組織的科學(xué)進行,堅持技術(shù)先進性、安全性、可靠性、適用性以及經(jīng)濟性原則。內(nèi)部結(jié)構(gòu)需要依據(jù)施工方法、荷載特性以及結(jié)構(gòu)形式等進行確定,保證車站在建設(shè)過程中的剛度、強度、穩(wěn)定性滿足車站使用需求,做好車站的抗裂、防腐蝕、防災(zāi)、防水、耐久性要求。針對車站結(jié)構(gòu)的凈空尺寸,在設(shè)計過程中需充分考慮到相應(yīng)誤差,例如測量誤差、施工誤差、施工沉降以及結(jié)構(gòu)形變等,依據(jù)這些施工數(shù)據(jù)開展施工工序[1]。結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需嚴(yán)格按照國家相關(guān)規(guī)定進行操作,根據(jù)TB 10003—2016《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》設(shè)計,而且在車站建設(shè)過程中需要加強對監(jiān)控量測以及信息反饋制度的建立,保證地鐵車站建設(shè)中其質(zhì)量合格性與使用的安全性。
地鐵車站結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)或者推薦標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計,針對不同區(qū)域中車站設(shè)計結(jié)構(gòu)類型需求,需充分保證設(shè)計理論與實際使用需求高度符合;針對車站負載數(shù)據(jù)可使用破損階段和容許應(yīng)力進行數(shù)據(jù)計算。建設(shè)實施中遵循《建設(shè)工程質(zhì)量管理條例》,按照GB 50157—2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》進行設(shè)計。除此之外還需要保證地鐵車站在建設(shè)過程中的結(jié)構(gòu)、設(shè)計、耐久性、防火性、抗震性等多種性能滿足實際工程質(zhì)量需求。除了上述設(shè)計規(guī)范等內(nèi)容外,還需要高度重視車站土建中荷載分類,通常情況下地鐵車站建設(shè)中荷載分為永久荷載、可變荷載、偶然荷載等三部分,土建工程施工過程中需要充分考慮荷載變化,保障施工安全[2]。
地鐵車站在建設(shè)過程中受到施工環(huán)境、施工技術(shù)以及施工質(zhì)量需求等多種因素影響,產(chǎn)生了多種施工技術(shù),不同施工技術(shù)的要點以及要求不同,現(xiàn)階段針對地鐵車站土建施工技術(shù)中最為常見的代表性技術(shù)分別為明挖法、淺埋暗挖法以及蓋挖法,具體土建施工技術(shù)內(nèi)容分析如下。
明挖法通常適用于地面建筑少且地表干擾性低的地鐵車站建設(shè)區(qū)域,該種施工技術(shù)通常依據(jù)開發(fā)方式不同分為兩種,即放坡明挖法、不放坡明挖法。前者通常應(yīng)用于埋藏較淺且地下水位較低的區(qū)域,邊坡用于護面防護作用。后者主要應(yīng)用于圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)的挖掘工程,用于場地較小且地下水源較為豐富的圍巖區(qū)域。明挖法的施工原理為:圍護結(jié)構(gòu)以鉆孔灌注樁以及樁間網(wǎng)噴為主,其內(nèi)支撐體系以鋼支撐、鋼圍檁為主,利用降水井進行施工輔助,同時結(jié)合挖掘機以及重型自卸汽車進行維護支撐。結(jié)合車站土建需求,利用分段土方開發(fā)方法結(jié)合網(wǎng)噴支護,保證基坑狀態(tài)處于安全環(huán)境。技術(shù)優(yōu)勢:該種施工技術(shù)操作簡單方便,而且可滿足多方面作業(yè);施工速度快,工期花費時間少,而且工程質(zhì)量易保障[3]。施工注意事項:(1)注重施工整體進度并保持良好狀態(tài);(2)依據(jù)實際的施工場地科學(xué)應(yīng)用該技術(shù),做好成本控制管理;(3)多內(nèi)容作業(yè)中保證施工進度如期進行,提高施工效率;(4)施工過程中觀察其施工周圍環(huán)境以及相應(yīng)的氣候條件,做好施工前的排水工作。
淺埋暗挖法技術(shù)主要應(yīng)用于埋置深度較淺且松散不穩(wěn)定的土層以及破碎巖層情況。地鐵車站在建設(shè)過程中通常會遇到粘性土或者沙粒土,這部分土層開挖中自穩(wěn)定時間較少,極易出現(xiàn)坍塌。利用淺埋暗挖法進行底層加固以及預(yù)支護可有效實現(xiàn)底層的穩(wěn)定性,而且利用該技術(shù)進行土建施工可有效降低最底層的泥土松動,而且還可有效防止地表發(fā)生沉降。其技術(shù)應(yīng)用原則為:預(yù)支護,預(yù)加固一段,開挖一段,再開挖一段,支護一段;支護一段,封閉成環(huán)一段,可有效實現(xiàn)土層加固。在技術(shù)應(yīng)用中需要充分注意土層加固以及減少地層擾動,同時初期支護穩(wěn)定后開展二次混凝土襯砌。襯砌過程中需要使用模板、墻架,保證其施工方便,利于隨時檢修。除此之外還需要利用監(jiān)控量測信息指導(dǎo)設(shè)計參與土建施工,保證施工的安全性以及有效性。
蓋挖法同樣是地鐵車站土建施工中的關(guān)鍵性技術(shù)之一。該技術(shù)的施工工藝主要包括施作圍護結(jié)構(gòu)及中間樁-架設(shè)臨時鋼梁-鋪設(shè)臨時路面-開挖基坑-支撐架設(shè)-防水層架設(shè)-回填土-臨時鋼梁拆除-路面恢復(fù)。在交通繁華路段開展土建施工過程中可以利用該種施工技術(shù),但是在施工技術(shù)中需要充分注意做好護壁樁以及地下連續(xù)墻等圍護結(jié)構(gòu),形成臨時路面。而后在蓋板下進行土方挖掘,做好地下結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)高,依照建筑常規(guī)施工順序進行地下結(jié)構(gòu)由上至下進行施工。土方挖掘中需進行防水處理保證車站建設(shè)的主體結(jié)構(gòu)不受影響,完成施工后拆除臨時路面,進行土方回填,做好地下管線處理。
施工進度管理是現(xiàn)階段地鐵車站開展工程建設(shè)過程中重要要求,同時也是提高土建工程質(zhì)量的關(guān)鍵,需要高度重視并且積極采取相應(yīng)措施應(yīng)對。
地鐵車站建筑工程較為龐大,且其中工程量較為復(fù)雜,因此加強施工計劃進度控制對工期順利進行較為重要,施工計劃進度通常包含三點。
4.1.1 施工進度細則
地鐵車站在施工過程中需加強對施工進度細則要求,嚴(yán)格按照施工進度細則內(nèi)容進行規(guī)范施工,提高施工進度以及施工執(zhí)行力度。在施工進度細則編制過程中,需要充分重視人員分配工作以及施工目標(biāo)分解工作。將施工中存在的風(fēng)險性因素納入施工進度細則編制中,制訂針對性的解決措施,做好工期延誤預(yù)防性工作。
4.1.2 施工進度計劃編制
要想確保地鐵車站土建項目在施工過程中能夠依據(jù)設(shè)計工期完成工程整體建設(shè),需積極開展施工進度計劃編制工作,保證整體施工滿足施工控制需求。在工程施工前根據(jù)雙方需要簽訂合同,設(shè)定不同時間內(nèi)的工程施工目標(biāo),以繪制甘特圖的方式清晰地對工程施工進度進行明確,保證不同施工周期下的施工進度均能如期進行,做好各階段工期的時間預(yù)留,其中需要注意的是預(yù)留時間應(yīng)包含工期延誤處理時間,這樣可以在整體上確保工期能夠按照合同約定順利進行[4]。在施工進度計劃編制中,需要結(jié)合承包合同進行制訂,不斷地對工程建設(shè)工期進行優(yōu)化。在實際的工程施工過程中嚴(yán)格按照進度計劃編制內(nèi)容進行施工,對施工過程中的材料管理、人員配備情況科學(xué)調(diào)整,對施工過程中的施工項目偏差進行問題分析,優(yōu)化解決方案和措施,有效實現(xiàn)資源的高效利用。
4.1.3 施工進度計劃審核
完成施工進度計劃編制工作后需要開展施工進度計劃審核,在施工進度計劃審核過程中需要對工程項目的總目標(biāo)以及分目標(biāo)的進度進行確定,保證施工時間,施工過程中如果存在耽誤工期的因素及時解決,以保證合同要求的施工工期,確保地鐵車站在建設(shè)過程中可以如期完成,按時交付。針對地鐵車站等大型的土建工程,在開展施工進度計劃審核過程中需要有專業(yè)的施工監(jiān)理人員進行審核,以此提升審核結(jié)果的規(guī)范性。除此之外,針對施工過程中需要加強審核工序,保證項目施工中各流程和工藝能夠相互匹配,保證施工進度順利進行。
保證施工材料充足、做好施工設(shè)備運行維護是保障土建工程施工順利進行的必要性因素。如果施工過程中提供的施工材料出現(xiàn)問題,會造成施工速度減慢,施工效率降低,嚴(yán)重情況下導(dǎo)致施工項目停工,單一的項目停工后,對整個工程項目施工工期均會造成影響。因此施工進度控制過程中,保證施工材料充足較為關(guān)鍵。做好施工前材料采購以及進場管理工作,保證選購材料質(zhì)量以及類型滿足施工需求。除此之外,施工企業(yè)需要明確施工設(shè)備的使用性能,做好施工過程中的設(shè)備維護與保養(yǎng),減少設(shè)備在工程施工過程中出現(xiàn)故障,保證施工順利進行。
4.3.1 可視化作用
BIM 技術(shù)現(xiàn)階段被廣泛應(yīng)用于工程項目建設(shè)過程中,對工程質(zhì)量控制以及項目管理工作起著重要作用。該技術(shù)作為模型軟件的一種具有較好的可操作性。在開展施工進度控制過程中,可以利用該技術(shù)對施工方案以及施工進度并且利用公式以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)推算,對可能存在的問題能及時發(fā)現(xiàn),并且提出有效解決措施。將該技術(shù)與工程進度管理工作相結(jié)合,可有效保證工程在建設(shè)過程中更加科學(xué)高效,保證工程能夠按照工期進行交付。而且由于地鐵車站在建設(shè)過程中具有較長周期,其中涉及分工程較多,人工控制工程工期較為困難,利用BIM 技術(shù)可有效實現(xiàn)分項目分階段施工規(guī)劃。除此之外,在工程建設(shè)過程中利用BIM 技術(shù)還可有效實現(xiàn)工程質(zhì)量管理責(zé)任制,針對不同施工項目設(shè)置專人專管,明確管理職責(zé)以及管理細節(jié),一旦出現(xiàn)工程延期或者工程質(zhì)量問題,可以起到有效問責(zé)作用,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題及時補救。
4.3.2 確定施工階段與施工進度匹配性
該技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在可視性強,可以對工程建設(shè)內(nèi)部的詳細情況進行體現(xiàn),同時借助仿真模型對建筑內(nèi)部的情況進行核查,對土建質(zhì)量進行判定,極大程度減少了人員參與,且利用數(shù)字化技術(shù)降低施工中因施工設(shè)計失誤造成返工情況。在原有BIM模型中融入時間維度,可有效依據(jù)時間參數(shù)對土木工程建造過程進行模擬,實現(xiàn)時間節(jié)點與施工進度之間匹配度進行判斷,以此確保施工進度計劃的合理性。針對施工進度影響因素,可以依據(jù)數(shù)據(jù)報表進行量化分析,優(yōu)化施工方案以及工程管理內(nèi)容。
4.3.3 協(xié)同作業(yè),增強項目施工銜接
BIM 技術(shù)從土建工程施工起逐漸貫穿整個項目建設(shè),結(jié)合多種建筑專業(yè)知識,建立統(tǒng)一的協(xié)作平臺。保證項目建設(shè)過程中各項數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的專業(yè)間連接導(dǎo)入建筑模型中,這樣可以保證在工程建設(shè)過程中更加具有全面性、多元化。針對不同的施工環(huán)節(jié)其施工技術(shù)以及施工注意事項均不同,利用軟件模型實現(xiàn)專業(yè)空間排查,對構(gòu)件間的碰撞進行掌握,提升施工項目設(shè)計水平,減少工程返工情況,及時排除對施工進度有影響的因素,保證各階段施工順利進行,不影響整個施工工期[5]。
施工人員專業(yè)素質(zhì)水平是影響土建工程項目進度的重要因素之一。尤其是地鐵車站在土建項目中對施工人員以及相應(yīng)的技術(shù)工作者提出了較高的專業(yè)要求,除了專業(yè)能力之外,施工人員還需要具有較高的業(yè)務(wù)能力和及時應(yīng)變的能力,這樣可有效預(yù)防項目施工中的問題發(fā)生,減少施工現(xiàn)場返工情況。在土建工程施工過程中科學(xué)調(diào)整人員配備情況,合理地安排施工工作,有效利用施工資源,保證施工進度順利。定期對施工技術(shù)人員進行專業(yè)性提升,專業(yè)性提升主要包括施工技術(shù)規(guī)范性使用以及施工安全意識情況。施工人員進入施工現(xiàn)場后,需要嚴(yán)格按照施工規(guī)程施工,要求施工人員充分掌握施工技術(shù)、施工工藝以及施工流程,并且能夠熟練應(yīng)用。針對施工技術(shù)欠缺或者是不合格的人員,進行勸退或者進行技術(shù)培訓(xùn),培訓(xùn)完成通過技術(shù)考核后重新聘用[6]。除此之外,定期對施工人員的施工安全意識進行提升,從整體上提高地鐵車站土建工程人員的專業(yè)性水平,使其有較高的安全意識,這樣既可以保證施工人員的人身安全,同時還可有效提高技術(shù)規(guī)范性,保證施工項目各階段工程能夠按時完工。
地鐵車站在土建施工過程中進度管理是項目管理中的重要組成部分,其進度管理的優(yōu)良對項目建設(shè)經(jīng)濟效益以及社會效益均會造成影響。筆者在文章初期對地鐵車站建設(shè)要求進行分析,并對明挖法、淺埋暗挖法以及蓋挖法等三種土建技術(shù)進行分析,發(fā)現(xiàn)在土建技術(shù)應(yīng)用中,做好施工計劃規(guī)劃,保證施工材料、施工設(shè)備使用安全,施工融入BIM 技術(shù)以及做好施工人員專業(yè)素質(zhì)水平提升對于工程進度管理有積極意義。