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【摘 要】 本文对于在进行地铁的施工中其施工技术进行阐述,并对在施工中技术方面的一些控制要素以及措施进行分析。
【关键词】 地铁施工;施工技术;措施
随着我国城市化、工业化的发展,城镇人口也在不断增加,城市交通压力也越来越重,交通堵塞成为市民的最头疼的问题,有限的交通流量限制了人们的出行效率,城市地铁作为一项新兴的交通技术,自其建立以来为人们的出行提供了很大方便,也越来越被大众接受,有趋势成为大城市主要的交通工具。虽然我国地铁技术得到了提升和发展,但是由于复杂多变的自然、人为环境,在地铁施工过程中还存在有许多问题噬待解决。
一、地铁施工技术
目前,国内外地铁施工技术主要有以下几种:
1.明挖施工法
在无人、无交通、管线较少并且地面条件允许情况下,可以采用明挖法进行地铁隧道建设,但这种方法对社会环境影响很大,限制性因素很多,因此该方法不被经常采用。
明挖法的施工技术相对简单,就是从上到下开挖地面至设计标高后,自基坑底部由下到上进行施工作业,完成地铁系统隧道主体结构,最后用回填基坑的办法恢复地面的施工方法。明挖法是世界各国地铁施工的首选方法,浅层埋深的地铁车站和隧道经常采用明挖法。但是地铁工程一般位于建筑物密集的城区,因此在进行作业时应加强对基坑周围原状土的保护,防止地面沉降,减少对地面建筑物的损伤。明挖法有很多优点,例如施工技术简单、快速、经济,常作为地铁建设的首选方案。但其缺点也是不容忽视的,例如占用地面时间较长,影响正常交通运行,施工噪音和振动对环境影响较大。
2.盖挖施工法
对于埋深较浅、场地有限及不允许长期占压道路或场地的情况下可采用盖挖法施工。盖挖施工法根据施工顺序又可分为盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法。该方法是在原有道路上先完成周边围护挡土结构并在挡土结构上设置代替原地表路面的纵横梁和路面板,在此遮盖下由上而下分层开挖基坑至设计标高,再依序由下而上施工结构物,最后覆土恢复路面,这种施工顺序为盖挖顺作法,反之则称为盖挖逆作法。
3.暗挖施工法
暗挖法是不挖开地面,在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工办法。暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、新奥法等。其中浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛,目前北京地区的隧道施工当中以该两种方法居多。
(1)钻爆法
当城市地下岩石坚硬不易開挖时通常采用钻爆法进行开挖隧道。该方法操作时应注意炸药的比例配合得当,避免威力过大对周围建筑造成破坏,也要排除威力过小而造成岩石纹丝不动,延缓施工效率的情况发生。
(2)盾构法
盾构法施工利用盾构机械在地下开挖隧道的一种施工方法。盾构(shield)是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置,钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶,钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下现浇一环衬砌,并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆,以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井,在竖井内安装盾构,盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。目前盾构法在我国大部分城市的地铁建设中被广泛使用。
(3)掘进机法
在埋深较浅、但场地狭窄和地面交通环境不允许爆破震动扰动,又不适合盾构法的松软破碎岩层情况下采用。该法主要采用臂式掘进机开挖,受地质条件影响大。
(4)浅埋暗挖法
浅埋暗挖法是在土层开挖过程中,边开挖边浇注的施工技术。土层在开挖过程中有一定的瞬间自稳能力,采取适当的浇筑进行支护,在土壤或岩层表面形成保护结构,以不开槽的方式进行隧道施工的方法,主要适用于土层粘性较大、含砂层或砂卵层等地区。当某些城市地区土质松散时,要求隧道埋深小于或等于隧道直径,可以采用此种方法。这种方法它的优势是对城市交通影响较小,对四周环境也无较大影响。
(5)顶管法
顶管法是当土质松软或含水较大时,在地下设置中小型管道的一种施工方法。适用于含水量较大的松软地层等特殊地层。
(6)新奥法
新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,防止地面沉降或塌陷,并通过对围岩和支护的测量、监控,指导地下工程的施工设计。
在我国地铁建设中,新奥法已成为主要的地铁施工技术方法,尤其在施工场地受限制、地层条件复杂多变、地下工程结构形式复杂等情况下,用新奥法施工很适用。
(7)沉管法
沉管法主要是用于修建地铁地下水通道系统时用到的技术。首先要分段预制管道,同时在两端设置临时止水头部,然后依靠浮力作用将其运送至标记轴线处,然后沉放在预先挖好的地槽内,完成管段间的水下连接,再移去临时止水头部,最后回填基槽保护沉管,铺设隧道内部设施,从而形成一个完整的水下通道。
二、对地铁施工技术控制问题的相应措施
1、混凝土配比的控制
影响混凝土质量的因素有很多,譬如说混凝土的选用、混凝土的配比等,其中混凝土的配比是影响混凝土质量的主要因素。在地铁工程施工前,施工方会根据施工设计要求,进行混凝土的配置。其主要的技术参数包括水灰比、水胶比、UEA用量以及塌落度等。这些配置配比参数需要进行报审,在审查中需要结合设计要求、混凝土结构的耐久性和防水性等技术的要求进行审查,审查合格后才可以进行混凝土的配比工作,这个环节是保证混凝土质量的一个重要环节。
2、严格控制施工质量,防止渗漏和裂缝问题的出现
在地铁工程施工中,其施工缝、顶板防水层以及诱导层等施工中,容易出现渗漏和裂缝问题,因此在这几个方面需要特别注意施工质量问题。施工缝防水施工中,主要包括两方面,横向施工缝和纵向施工缝。这两方面需要进行重点的检查,并对止水带进行规格、性能指标等的检查,以防止由于止水带中存在气泡而导致的渗漏问题的发生。其次,在施工缝中嵌入止水钢板时,需要对止水钢板的焊接质量和表面清洁程度进行检查,以保证不会出现渗漏的问题。顶板防水层在施工前需要保证其防水层表面的清洁,并对混凝土的含水量进行检测,以保证其含水量不超过9%。诱导层防水施工中,需要注意止水带的预埋位置,如果止水带预埋位置没有做到严格居中,则会降低防水性能,致使出现渗漏问题。 其次,还可以通过预埋注浆管的形式建立预防水系统。当水渗入到接缝处时,设定在表面的注浆管端口会往管中注入环氧树脂浆液,并通过注浆管传递浆液到任何位置出浆,通过连续性的渗透,将接缝的空隙实现永久性的封堵。
3、模板施工的技术要求
模板施工中,必须保证模板表面平整度符合相关要求,安装牢固、稳固,防止在混凝土浇筑过程中出现松动、跑模以及超标准变形等情况,严重影响施工质量的情况出现。对于高、大模板施工,需要在前期进行施工设计计算,并经施工监理进行报审批复后才可以进行施工。其次,模板的拼接是否严密也会影响到施工质量,需要严格进行模板的拼缝作业,模板拼缝要平整严密,并采取相关措施来填补拼缝,像在拼接处贴止水胶带和涂抹玻璃胶等,保证不会出现漏浆的情况,且模板内部刷脱模剂。在模板施工完成后,经测量符合图纸要求及规范要求后进行混凝土的浇筑。此外,如果在混凝土浇筑过程中模板中出现了结构变形情况,及时采取措施将模板固定牢固,保证结构体型尺寸。
4、鋼筋施工技术
钢筋进场时提供材质证明,检测报告,并对其形状、尺寸等进行核对,进场后原材料进行取样,合格后按图纸要求加工。此外,钢筋焊接、机械连接还要做工艺性试验(包括现场试验),使用过程中按规范要求取样,在钢筋进行焊接、机械连接、安装前进行钢筋表面的除锈工作。在钢筋使用过程中,保证钢筋的表面没有损伤、油渍、污渍以及铁锈等。此外,对于焊接后,在焊接处留下的焊瘤需要进行处理,并在钢筋端部的一些弯曲、扭曲处等进行校正或是切除。其钢筋焊接成型后,进行网片和骨架的固定中,必须保证绑扎稳固,以防止在安装和浇筑混凝土中出现松动或是变形等情况,影响施工质量。其次,在钢筋的固定和安装中,需保证钢筋的焊接贯通,这样可以保证工程施工中防迷流的设计要求。
三、结语
总之,由于地铁工程的特殊性,如何提高地铁施工的安全性就成为了众多学者研究的一大重点。因此,在施工过程中要对施工技术不断创新以及发展,同时,必须充分认识到安全管理工作的重要性,还要提高管理水平,真正的做好地铁施工过程,为企业提高经济效益作保障。
参考文献:
[1]马强.关于地铁施工流程与施工工艺的探究[J].中国建筑金属结构,2013,20:117.
[2]林惠.我国地铁施工技术与国际接轨[J].工人日报,2000,7(2).
[3]沈炜.地铁站施工技术与质量控制综述[J].商品与质量,2011(3).
[4]田华军,袁聚.郑州地铁施工方法及施工技术探讨[J].现代城市轨道交通,2009(1).
【关键词】 地铁施工;施工技术;措施
随着我国城市化、工业化的发展,城镇人口也在不断增加,城市交通压力也越来越重,交通堵塞成为市民的最头疼的问题,有限的交通流量限制了人们的出行效率,城市地铁作为一项新兴的交通技术,自其建立以来为人们的出行提供了很大方便,也越来越被大众接受,有趋势成为大城市主要的交通工具。虽然我国地铁技术得到了提升和发展,但是由于复杂多变的自然、人为环境,在地铁施工过程中还存在有许多问题噬待解决。
一、地铁施工技术
目前,国内外地铁施工技术主要有以下几种:
1.明挖施工法
在无人、无交通、管线较少并且地面条件允许情况下,可以采用明挖法进行地铁隧道建设,但这种方法对社会环境影响很大,限制性因素很多,因此该方法不被经常采用。
明挖法的施工技术相对简单,就是从上到下开挖地面至设计标高后,自基坑底部由下到上进行施工作业,完成地铁系统隧道主体结构,最后用回填基坑的办法恢复地面的施工方法。明挖法是世界各国地铁施工的首选方法,浅层埋深的地铁车站和隧道经常采用明挖法。但是地铁工程一般位于建筑物密集的城区,因此在进行作业时应加强对基坑周围原状土的保护,防止地面沉降,减少对地面建筑物的损伤。明挖法有很多优点,例如施工技术简单、快速、经济,常作为地铁建设的首选方案。但其缺点也是不容忽视的,例如占用地面时间较长,影响正常交通运行,施工噪音和振动对环境影响较大。
2.盖挖施工法
对于埋深较浅、场地有限及不允许长期占压道路或场地的情况下可采用盖挖法施工。盖挖施工法根据施工顺序又可分为盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法。该方法是在原有道路上先完成周边围护挡土结构并在挡土结构上设置代替原地表路面的纵横梁和路面板,在此遮盖下由上而下分层开挖基坑至设计标高,再依序由下而上施工结构物,最后覆土恢复路面,这种施工顺序为盖挖顺作法,反之则称为盖挖逆作法。
3.暗挖施工法
暗挖法是不挖开地面,在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工办法。暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、新奥法等。其中浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛,目前北京地区的隧道施工当中以该两种方法居多。
(1)钻爆法
当城市地下岩石坚硬不易開挖时通常采用钻爆法进行开挖隧道。该方法操作时应注意炸药的比例配合得当,避免威力过大对周围建筑造成破坏,也要排除威力过小而造成岩石纹丝不动,延缓施工效率的情况发生。
(2)盾构法
盾构法施工利用盾构机械在地下开挖隧道的一种施工方法。盾构(shield)是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置,钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶,钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下现浇一环衬砌,并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆,以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井,在竖井内安装盾构,盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。目前盾构法在我国大部分城市的地铁建设中被广泛使用。
(3)掘进机法
在埋深较浅、但场地狭窄和地面交通环境不允许爆破震动扰动,又不适合盾构法的松软破碎岩层情况下采用。该法主要采用臂式掘进机开挖,受地质条件影响大。
(4)浅埋暗挖法
浅埋暗挖法是在土层开挖过程中,边开挖边浇注的施工技术。土层在开挖过程中有一定的瞬间自稳能力,采取适当的浇筑进行支护,在土壤或岩层表面形成保护结构,以不开槽的方式进行隧道施工的方法,主要适用于土层粘性较大、含砂层或砂卵层等地区。当某些城市地区土质松散时,要求隧道埋深小于或等于隧道直径,可以采用此种方法。这种方法它的优势是对城市交通影响较小,对四周环境也无较大影响。
(5)顶管法
顶管法是当土质松软或含水较大时,在地下设置中小型管道的一种施工方法。适用于含水量较大的松软地层等特殊地层。
(6)新奥法
新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,防止地面沉降或塌陷,并通过对围岩和支护的测量、监控,指导地下工程的施工设计。
在我国地铁建设中,新奥法已成为主要的地铁施工技术方法,尤其在施工场地受限制、地层条件复杂多变、地下工程结构形式复杂等情况下,用新奥法施工很适用。
(7)沉管法
沉管法主要是用于修建地铁地下水通道系统时用到的技术。首先要分段预制管道,同时在两端设置临时止水头部,然后依靠浮力作用将其运送至标记轴线处,然后沉放在预先挖好的地槽内,完成管段间的水下连接,再移去临时止水头部,最后回填基槽保护沉管,铺设隧道内部设施,从而形成一个完整的水下通道。
二、对地铁施工技术控制问题的相应措施
1、混凝土配比的控制
影响混凝土质量的因素有很多,譬如说混凝土的选用、混凝土的配比等,其中混凝土的配比是影响混凝土质量的主要因素。在地铁工程施工前,施工方会根据施工设计要求,进行混凝土的配置。其主要的技术参数包括水灰比、水胶比、UEA用量以及塌落度等。这些配置配比参数需要进行报审,在审查中需要结合设计要求、混凝土结构的耐久性和防水性等技术的要求进行审查,审查合格后才可以进行混凝土的配比工作,这个环节是保证混凝土质量的一个重要环节。
2、严格控制施工质量,防止渗漏和裂缝问题的出现
在地铁工程施工中,其施工缝、顶板防水层以及诱导层等施工中,容易出现渗漏和裂缝问题,因此在这几个方面需要特别注意施工质量问题。施工缝防水施工中,主要包括两方面,横向施工缝和纵向施工缝。这两方面需要进行重点的检查,并对止水带进行规格、性能指标等的检查,以防止由于止水带中存在气泡而导致的渗漏问题的发生。其次,在施工缝中嵌入止水钢板时,需要对止水钢板的焊接质量和表面清洁程度进行检查,以保证不会出现渗漏的问题。顶板防水层在施工前需要保证其防水层表面的清洁,并对混凝土的含水量进行检测,以保证其含水量不超过9%。诱导层防水施工中,需要注意止水带的预埋位置,如果止水带预埋位置没有做到严格居中,则会降低防水性能,致使出现渗漏问题。 其次,还可以通过预埋注浆管的形式建立预防水系统。当水渗入到接缝处时,设定在表面的注浆管端口会往管中注入环氧树脂浆液,并通过注浆管传递浆液到任何位置出浆,通过连续性的渗透,将接缝的空隙实现永久性的封堵。
3、模板施工的技术要求
模板施工中,必须保证模板表面平整度符合相关要求,安装牢固、稳固,防止在混凝土浇筑过程中出现松动、跑模以及超标准变形等情况,严重影响施工质量的情况出现。对于高、大模板施工,需要在前期进行施工设计计算,并经施工监理进行报审批复后才可以进行施工。其次,模板的拼接是否严密也会影响到施工质量,需要严格进行模板的拼缝作业,模板拼缝要平整严密,并采取相关措施来填补拼缝,像在拼接处贴止水胶带和涂抹玻璃胶等,保证不会出现漏浆的情况,且模板内部刷脱模剂。在模板施工完成后,经测量符合图纸要求及规范要求后进行混凝土的浇筑。此外,如果在混凝土浇筑过程中模板中出现了结构变形情况,及时采取措施将模板固定牢固,保证结构体型尺寸。
4、鋼筋施工技术
钢筋进场时提供材质证明,检测报告,并对其形状、尺寸等进行核对,进场后原材料进行取样,合格后按图纸要求加工。此外,钢筋焊接、机械连接还要做工艺性试验(包括现场试验),使用过程中按规范要求取样,在钢筋进行焊接、机械连接、安装前进行钢筋表面的除锈工作。在钢筋使用过程中,保证钢筋的表面没有损伤、油渍、污渍以及铁锈等。此外,对于焊接后,在焊接处留下的焊瘤需要进行处理,并在钢筋端部的一些弯曲、扭曲处等进行校正或是切除。其钢筋焊接成型后,进行网片和骨架的固定中,必须保证绑扎稳固,以防止在安装和浇筑混凝土中出现松动或是变形等情况,影响施工质量。其次,在钢筋的固定和安装中,需保证钢筋的焊接贯通,这样可以保证工程施工中防迷流的设计要求。
三、结语
总之,由于地铁工程的特殊性,如何提高地铁施工的安全性就成为了众多学者研究的一大重点。因此,在施工过程中要对施工技术不断创新以及发展,同时,必须充分认识到安全管理工作的重要性,还要提高管理水平,真正的做好地铁施工过程,为企业提高经济效益作保障。
参考文献:
[1]马强.关于地铁施工流程与施工工艺的探究[J].中国建筑金属结构,2013,20:117.
[2]林惠.我国地铁施工技术与国际接轨[J].工人日报,2000,7(2).
[3]沈炜.地铁站施工技术与质量控制综述[J].商品与质量,2011(3).
[4]田华军,袁聚.郑州地铁施工方法及施工技术探讨[J].现代城市轨道交通,2009(1).