張柯為

（中建八局軌道交通建設(shè)有限公司，江蘇南京 210046）

0 引言

地鐵建設(shè)項(xiàng)目主要在地下空間進(jìn)行，由于地下地質(zhì)條件不同，容易出現(xiàn)滲漏水、地面塌陷等問(wèn)題，需要施工方根據(jù)不同地質(zhì)條件合理選用施工技術(shù)。地鐵項(xiàng)目具有投資金額大、工期長(zhǎng)、施工規(guī)模大和施工難度大等特點(diǎn)，同時(shí)對(duì)施工技術(shù)、施工人員專業(yè)能力要求都比較高。為了保證地鐵項(xiàng)目施工質(zhì)量，控制施工成本和周期，設(shè)計(jì)方、施工方和監(jiān)理方等多個(gè)單位要開(kāi)展深度合作，制訂完善的地鐵施工管理方案、風(fēng)險(xiǎn)管理制度和責(zé)任制度，優(yōu)化配置施工資源，在保證地鐵施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上如期交工，進(jìn)一步提升城市地鐵項(xiàng)目建設(shè)和服務(wù)質(zhì)量。

1 地鐵工程常用施工技術(shù)

1.1 明挖法

明挖法是地鐵項(xiàng)目施工中最常用的施工技術(shù)之一。該方法是在露天環(huán)境下開(kāi)挖地面，之后覆蓋回填，自上而下逐層施工。明挖法在我國(guó)經(jīng)過(guò)將近六十年的發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)非常成熟，并且對(duì)地質(zhì)條件的要求不高，施工流程比較簡(jiǎn)單、施工難度較小，施工過(guò)程中的質(zhì)量控制點(diǎn)比較少[1]。

然而，由于不同地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)不同、地下富水情況不同，明挖法施工過(guò)程中存在基坑穩(wěn)定性差等問(wèn)題，因此地鐵施工方在施工過(guò)程中要重視對(duì)基坑降水與穩(wěn)定性問(wèn)題。并且，隨著城市地鐵里程數(shù)逐步增加，地鐵工程規(guī)模不斷擴(kuò)大，明挖法的弊端逐步暴露，如施工過(guò)程中容易在城市交通高峰期引起交通擁堵、雨雪等惡劣天氣下無(wú)法施工，會(huì)影響工期，同時(shí)挖出的土方會(huì)帶來(lái)安全隱患。

1.2 暗挖法

當(dāng)前，明挖法正逐漸被暗挖法取代，常見(jiàn)的暗挖方式包括盾構(gòu)法、淺埋暗挖法、礦山法等。暗挖法施工過(guò)程如下：首先，在地下修建隧道；其次，開(kāi)挖路面；再次，進(jìn)行混凝土支護(hù)；最后，進(jìn)行路面恢復(fù)施工。

相較于明挖法，暗挖法可以實(shí)現(xiàn)全方位、多層次的地下作業(yè)，可有效減少基坑開(kāi)挖面積、縮短施工周期，在保證施工質(zhì)量的同時(shí)降低施工成本。此外，在暗挖法施工過(guò)程中，根據(jù)地質(zhì)情況與當(dāng)?shù)丨h(huán)境等因素選擇適宜的支護(hù)結(jié)構(gòu)，如圍護(hù)樁、錨索、地下連續(xù)墻等，可以保證地鐵工程施工質(zhì)量與安全性。

1.2.1 盾構(gòu)法

盾構(gòu)法是目前大型城市地鐵項(xiàng)目普遍采用的施工技術(shù)，利用大型盾構(gòu)機(jī)在地表以下不斷切削土層，快速掘進(jìn)地鐵地下隧道，既可以提升施工效率，又可以保證施工作業(yè)安全。

盾構(gòu)法施工初期主要是利用盾構(gòu)機(jī)破除洞門(mén)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，全面檢查掌子面的土體情況，保證盾構(gòu)機(jī)順利在地下掘進(jìn)，其間若洞口出現(xiàn)滲漏、裂縫等問(wèn)題，可采用洞外注漿的方式進(jìn)行補(bǔ)救[2]。掘進(jìn)期要對(duì)管片拼裝、盾構(gòu)機(jī)器姿態(tài)等進(jìn)行檢查和調(diào)整，全程檢測(cè)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過(guò)程中的推力、扭矩等指標(biāo)。施工人員需要對(duì)項(xiàng)目土層、土壓等進(jìn)行測(cè)量，科學(xué)計(jì)算盾構(gòu)機(jī)推力（見(jiàn)表1）。平均土壓計(jì)算公式如下：

表1 地鐵盾構(gòu)法推力計(jì)算數(shù)據(jù)

式（1）～式（4）中：P1、P2分別為作用在殼體的上部土壓與側(cè)壓（MPa）；P3為下部土壓平均值（MPa）；P為平均土壓（MPa）；H為覆土厚度（m）；HW為水頭（m）；W0為水位上部土的單位體積質(zhì)量（t/m3）；W1為水位下部土的單位體積質(zhì)量（t/m3）；S 為地面負(fù)荷（t/m2）；K1為土壓系數(shù)；d 為盾構(gòu)機(jī)外徑（m）；r 為盾構(gòu)機(jī)半徑（m）；L 為殼體長(zhǎng)（m）；G 為盾構(gòu)機(jī)質(zhì)量（t）。

1.2.2 淺埋暗挖法

淺埋暗挖法施工流程與盾構(gòu)法相似，工序相對(duì)較少，且開(kāi)挖過(guò)程對(duì)周圍環(huán)境的影響較小，是目前地鐵施工中比較常用的施工方法之一。

在淺埋暗挖法施工中，先對(duì)地面以下部分進(jìn)行開(kāi)挖，之后對(duì)地表進(jìn)行支護(hù)，可采用臨時(shí)支撐、注漿等方式進(jìn)行支護(hù)。淺埋暗挖法能夠有效保證地鐵工程的施工質(zhì)量和安全，特別是對(duì)于地下管線比較豐富、地質(zhì)條件比較差的地段，淺埋暗挖法可以有效降低工程成本，節(jié)約施工時(shí)間。采用淺埋暗挖法進(jìn)行施工時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：

第一，施工前必須做好準(zhǔn)備工作，如對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行全面勘查，了解地層地質(zhì)情況，根據(jù)具體情況確定采用何種工法，并結(jié)合工程要求進(jìn)行施工方案設(shè)計(jì)。

第二，由于淺埋暗挖法主要采取分段、分塊、分層、分縫等方法進(jìn)行開(kāi)挖，開(kāi)挖過(guò)程可能受周圍環(huán)境的影響，因此勘查地層時(shí)要注意周圍環(huán)境可能對(duì)施工過(guò)程產(chǎn)生的影響，施工時(shí)要對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)監(jiān)測(cè)，明確是否存在施工風(fēng)險(xiǎn)。

第三，由于土體受力情況相對(duì)復(fù)雜，因此要做好地表沉降控制工作；其次要做好地表加固工作，淺埋暗挖法施工時(shí)需要對(duì)地表進(jìn)行加固；最后要做好深基坑開(kāi)挖工作。

第四，在施工時(shí)必須結(jié)合具體的工程設(shè)計(jì)要求以及周圍環(huán)境情況進(jìn)行分析和研究?？梢圆捎眯?dǎo)管注漿方式來(lái)進(jìn)行超前支護(hù)施工，可以有效防止地表出現(xiàn)沉降[3]。

第五，在采用淺埋暗挖法施工前必須加強(qiáng)對(duì)地鐵工程周圍建筑物的保護(hù)工作，避免周圍建筑物出現(xiàn)開(kāi)裂等情況。

1.2.3 礦山法

礦山法施工流程如下：首先，利用木制及鋼制構(gòu)件在開(kāi)挖面搭建臨時(shí)支撐，保證隧道掘進(jìn)作業(yè)順利進(jìn)行；其次，整個(gè)隧道開(kāi)挖完成后將臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)拆除；最后，利用整體式襯砌對(duì)隧道開(kāi)挖面進(jìn)行永久性支護(hù)。

礦山法的主要優(yōu)點(diǎn)為施工安全性高，對(duì)地面交通影響較小，但施工成本較高。并且，由于施工過(guò)程主要在隧道內(nèi)，對(duì)隧道作業(yè)面積有一定要求，適用于斷面尺寸≤6m 的隧道工程。

2 地鐵施工管理措施

2.1 科學(xué)控制施工成本與工期

地鐵項(xiàng)目工程量大、工期長(zhǎng)、投資成本高，為有效控制施工成本，減輕城市地鐵項(xiàng)目壓力，地鐵設(shè)計(jì)方與施工方要科學(xué)編制施工計(jì)劃，詳細(xì)規(guī)劃地鐵項(xiàng)目工期、劃分施工階段，做好各工程環(huán)節(jié)的銜接，明確每一施工階段的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，確保地鐵項(xiàng)目可以如期竣工，避免因工期延誤而增加項(xiàng)目成本。

因此，地鐵項(xiàng)目施工方要堅(jiān)持精細(xì)化管理理念，做好項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙?jiān)u估、施工區(qū)域測(cè)繪、施工方案設(shè)計(jì)、施工設(shè)備與材料性能檢測(cè)與施工現(xiàn)場(chǎng)管理設(shè)計(jì)，聯(lián)合監(jiān)理單位進(jìn)行建筑材料招標(biāo)工作，進(jìn)一步細(xì)化地鐵項(xiàng)目每項(xiàng)子工程的進(jìn)度管理制度，編制地鐵施工步驟和工序手冊(cè)，對(duì)項(xiàng)目周期進(jìn)行科學(xué)管理，做好項(xiàng)目成本控制，保證項(xiàng)目如期完工[4]。

2.2 加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)管理

安全生產(chǎn)是地鐵項(xiàng)目施工的首要任務(wù)，也是保證項(xiàng)目順利完工的基礎(chǔ)，因此需要加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)管理。

第一，制訂完善的施工現(xiàn)場(chǎng)安全制度，明確施工人員安全生產(chǎn)規(guī)范，加強(qiáng)對(duì)施工設(shè)備、施工材料和施工工序的監(jiān)管，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中的安全隱患。例如，施工人員在盾構(gòu)法施工過(guò)程中要及時(shí)對(duì)開(kāi)挖土體及開(kāi)挖面進(jìn)行支護(hù)，避免出現(xiàn)塌方，還要及時(shí)清理盾構(gòu)機(jī)土體存儲(chǔ)倉(cāng)中的泥土，控制好土倉(cāng)內(nèi)部壓力，避免出現(xiàn)壓力失衡，保證盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)作業(yè)順利進(jìn)行。同時(shí)，施工人員要加強(qiáng)對(duì)盾構(gòu)機(jī)管片質(zhì)量的控制，做好管片合龍前的清理工作，保證鋼筋骨架的穩(wěn)定性，控制混凝土澆筑期間的振搗質(zhì)量。

第二，制訂施工現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)管理制度，劃分風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別，制訂相應(yīng)的應(yīng)急處理措施，及時(shí)排除安全隱患，保證地鐵項(xiàng)目安全施工，并定期組織施工人員參加安全培訓(xùn)，避免安全事故，保證地鐵項(xiàng)目施工安全與質(zhì)量。

2.3 提升施工與管理人員專業(yè)能力

一方面，積極引進(jìn)BIM 技術(shù)，及時(shí)共享施工過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，如盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)進(jìn)度、隧道支架工程進(jìn)度等，構(gòu)建動(dòng)態(tài)化模型，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)地鐵施工過(guò)程中存在的問(wèn)題，并督促相關(guān)施工負(fù)責(zé)人進(jìn)行整改，進(jìn)一步保證施工質(zhì)量[5]。

另一方面，開(kāi)展專業(yè)技能培訓(xùn)，可邀請(qǐng)建筑工程師、安全監(jiān)理等專業(yè)人士講解地鐵項(xiàng)目施工注意事項(xiàng)、各工序作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)安全生產(chǎn)技術(shù)等，進(jìn)一步提升施工人員的專業(yè)能力、增強(qiáng)其責(zé)任意識(shí)，從而保證地鐵項(xiàng)目施工質(zhì)量。

2.4 完善地鐵施工現(xiàn)場(chǎng)管理制度

為確保地鐵項(xiàng)目安全、高質(zhì)量開(kāi)展，施工方需要明確各部門(mén)、各人員的職責(zé)，保證整個(gè)施工過(guò)程都處于監(jiān)管之下，從而保證項(xiàng)目施工質(zhì)量和進(jìn)度。同時(shí)，需要在項(xiàng)目建設(shè)初期制訂完善的施工現(xiàn)場(chǎng)管理制度，包括各施工環(huán)節(jié)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、安全施工標(biāo)準(zhǔn)、施工技術(shù)考核等方面的內(nèi)容；設(shè)立相應(yīng)的獎(jiǎng)懲制度，以激發(fā)施工人員的工作積極性，提高地鐵項(xiàng)目施工質(zhì)量；制訂施工驗(yàn)收制度，組織安全監(jiān)理人員、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人對(duì)地鐵隧道挖掘、軌道鋪設(shè)、隧道加固結(jié)構(gòu)等質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，若發(fā)現(xiàn)安全隱患，需要督促相關(guān)負(fù)責(zé)人及時(shí)進(jìn)行整改。

2.5 加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管理

地鐵施工管理部門(mén)要加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督，制訂完善的監(jiān)督體系，不僅要加強(qiáng)對(duì)施工設(shè)備與建筑材料的監(jiān)督，還要對(duì)施工工序、施工技術(shù)等進(jìn)行監(jiān)督，明確施工管理人員和安全監(jiān)理人員的職責(zé)，進(jìn)一步排除施工現(xiàn)場(chǎng)安全隱患、減少施工材料浪費(fèi)，保證地鐵項(xiàng)目順利竣工。施工管理人員和安全監(jiān)理人員可以不定期對(duì)地鐵隧道施工進(jìn)度、現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)、盾構(gòu)機(jī)作業(yè)情況等進(jìn)行檢查，查看施工人員作業(yè)過(guò)程是否規(guī)范、工程施工質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，實(shí)施全過(guò)程監(jiān)管，提高施工現(xiàn)場(chǎng)管理水平，保證地鐵項(xiàng)目施工質(zhì)量。同時(shí)，在地鐵施工過(guò)程中還要做好環(huán)境保護(hù)工作，避免影響環(huán)境。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，在地鐵項(xiàng)目施工過(guò)程中，需要緊跟技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，持續(xù)優(yōu)化施工技術(shù)，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的管理，如科學(xué)控制施工成本與工期、加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)管理、提升施工與管理人員專業(yè)能力、完善地鐵施工現(xiàn)場(chǎng)管理制度以及加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管理，確保施工人員嚴(yán)格按照地鐵施工標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展作業(yè)，促進(jìn)地鐵項(xiàng)目順利開(kāi)展，為城市軌道交通發(fā)展助力。