地鐵施工常見問題解決策略分析

劉治富

【摘要】地鐵施工有很多種方法，每種方法均有各自的利弊之處，為提高這些方法的實用性水平，文章將以某地鐵工程為例，分析"明挖法"、"蓋挖法"、"暗挖法"在該工程應用時需要注意的問題，并提出問題的解決策略。

【關鍵詞】地鐵，施工，問題，解決，策略

前言：某地鐵工程修建三條路線，總長度120km，由于三條線路的施工條件不同，經現場勘查研究，決定分別應用"明挖法"、"蓋挖法"、"暗挖法"三種施工方法。盡管這些施工方法已有相對成熟的施工經驗，但在實際施工過程中，仍然有幾方面的問題亟待解決。下面就"明挖法"、"蓋挖法"、"暗挖法"三種施工方法在本工程中的應用，分析幾方面常見的施工問題，同時針對問題探討解決策略。

一、明挖法施工

工程采用明挖法的路線，主要遇到的問題是基坑失穩，施工的重點在于基坑支護，在正式施工之前，計劃聯合應用土釘墻支護和樁支護兩種基坑支護方式，筆者就現場的支護情況，歸納了兩種基坑支護方式的施工要點：

1）土釘墻支護。這種支護方法相對經濟，其基本施工要求是基坑內無水，而且對土釘墻埋深也有嚴格要求，原則上不能超過12m，如果大于該深度，可嘗試應用復合支護的方法。本工程采用土釘墻支護方法，開始施工時發現土釘墻背后存在少量的積水，現場及時設置了排水管，保證地表沒有明水下滲。與此同時，基坑內有軟基，超載時地面開始出現裂縫，但長度在2m以內，裂縫寬度亦沒有超過20mm，初步判斷布置于導致基坑整體失穩。

2）樁支護。樁支護幾乎在任何地鐵工程施工中都能夠見到，這種基坑支護方法，具有較強的支護能力，能夠將基坑的水平位移，控制在20mm以內。本工程屬于止水帷幕型的基坑，采用雙管鉆孔樁旋噴施工方法，原則上需要將旋噴壓力控制在20MPa以上，但與地面距離5m時，附近管線的安全性受到威脅，現場調節了提升和旋轉的速度，提升速度約為10-20cm/min，旋轉速度約為10-20次/分，盡量避免對周圍管線的負面影響。除此之外，考慮到溫度變化可能影響支撐鋼管的伸縮，有關工程數據顯示，當現場溫度出現大幅度變化，支撐體系鋼管的支撐力，最大降低幅度能達到650KN，因此在溫度冷熱變化幅度太大的情況下，要將該因素考慮進施工不利因素里面，筆者建議選擇同種型材的基坑模式后，采用活動接頭，加強節點位置的連接和在斜支撐位置設置預防水平位移的擋板，一旦發現鎖定值不足，需要即刻鎖定，確保基坑支護方案的經濟合理性。

二、蓋挖法施工

為減少施工時對主要交通干道的影響，本地鐵工程的二號線蓋挖法施工，采用了分幅蓋的施工方法，在施工期間，遇到了幾方面的問題：

1）本工程的邊樁，由支護結構和承載結構組成，相比于明挖模式的圍護樁基，存在垂直類型荷載的影響，筆者認為沉渣厚度越厚，垂直荷載力將越大，正面要求我們在施工時，控制好樁基底部沉渣的厚度。由于中樁屬于臨時性的樁基，其承載體系臨時成型，在施工時沒有同步進行樁基檢測，不利于樁基上端摩阻力的控制，安全系數儲備接近2。針對該問題，委托了專家進行現場論證，驗算了基坑開挖的狀況，分析到在樁落底時，受力處于不利的狀態，荷載基本全部集中在中柱和基礎加邊樁，于是采用了增設內支撐和錨桿的方式，分散了中樁的集中荷載。

2）基坑的防水，也是基坑支護的重要步驟。防水的連續性，關系到支護結構和基坑主體的共同作業，經現場驗證，確認僅設置連結筋，無法提高防水板的連續性，重點在于混凝土模澆筑時，檢驗斜口和飛檐等接縫位置的密實性。筆者認為，中柱以鋼管為主材，如果將梁板鋼筋焊接在鋼管上面，所形成的連結筋，對于防水板連續性保證，并沒有多大成效，如果以法蘭盤的方法，將梁板的鋼筋繞過中柱，就能夠在不用配筋的情況下，保持防水板的連續。當然，我們必須要保證預埋墻筋的準確率，以及保護好防水卷材。

三、暗挖法施工

三號線地面交通情況相對復雜，適合采用暗挖施工的方法。本工程的暗挖區域，隧道斷面平均尺寸6m，符合暗挖隧道的施工條件。在進行暗挖施工期間，發現在開挖下部時，地質條件不佳，于是同步設置了側墻，然后將以仰拱封閉，留出規格3-5m左右的短臺階，目的是維持掌子面的穩定性。

1）有水問題解決。暗挖隧道的最起碼條件是無水，本工程的地質屬于第四紀沖洪積地層，結合現場的施工條件，決定采用管井降水的方法。現場布置的管井間距，均保持在8m，由于三號線部分途徑區域上方，集中了民房建筑，無法施打管井，改用了長度50m-70m的輻射井，并根據透水層的具體情況，控制好輻射井的長度。另外，由于沖洪積地層不具備良好的連續條件，開挖時發現有在粘土層里面，夾雜了砂層，影響管井和輻射井降水的效果，有必要采取以下措施處理殘留水：首先是在水平井施打后，檢查地層后的含水層分布規律，沿著含水層的滲透方向，布置PVC排水管，排水管內用棉紗截砂，將含水層中的殘留水引出，在工作面推進后，確保地層中殘留水排除干凈，方可封閉排水管；其次是針對難以布置排水管的區域，采用注漿止水的施工方法，漿液的類型根據地層情況而定，同時需要借助長導管進行注漿，導管與導管之間的搭接長度，至少為2m；再次是在采用不同排水方式的地層區域，布置了隔柵，隔柵節點調整的合理與否，與排水管的排水成效有關，據現場觀測，筆者建議將節點調整至下部為好；最后是其他輔助施工方法的彈性選擇，譬如在注漿加固的地層中，每米的單位距離內，埋設了3根小導管，與漿液起到棚護的作用，能夠防止開挖時出現拱頂塌方問題，以本工程的卵石地層為例，由于砂率比較低，小導管施打時容易出現劈裂問題，經研究，筆者建議采用"兩步一打"的方法，即一步一打1.75m的鋼管，再搭接另外一段同樣長度的鋼管，搭接長度1m，有效解決了小導管劈裂的問題。

2）過渡段施工問題解決。在過渡段的暗挖施工，常見的有中洞法、側洞法和洞樁法，但對于大斷面而言，以上方法尚不能夠滿足"獨當一面"的需求。筆者在本工程中，推薦了中隔壁法，將大斷面劃分層若干小斷面，然后進行分部開挖，每個開挖分部，均設置了臨時性的中隔壁，在完成全部分部的開挖工作后，再將中隔壁拆除和施做二襯，但拆除中隔壁時，必須不間斷監測拆除的長度，籍此進行施工參數的調整，以免影響開挖面的穩定性。值得一提的是，進行大斷面的劃分，并非越小越好，而需要根據地層的情況，做到靈活調節，尤其是多次力轉換，一定要將沉降量降至最低狀態，否則很有可能造成累計沉降，只有保證整體結構受力的合理性，才能夠確保建筑的效果。

四、結束語

文章通過研究，基本明確了案例地鐵在"明挖施工"、"蓋挖法施工"、"暗挖法施工"的方法，不同的施工方法適用于不同的施工條件，其他工程作為參考借鑒。但考慮到不同地鐵工程施工要求的差異性，以上方法在其他地鐵工程中應用時，務必密切結合工程的施工環境，進行靈活地參考借鑒，才能夠保證這些施工方法的適用，并提高工程的施工成效水平。

參考文獻

[1]劉道通，楊寶峰.地鐵軌道施工常見問題及解決方案[J].鐵道工程學報，2010，（4）：97-100.

[2]周鵬，宋鷺，杜蘊慧.地鐵施工期主要環境問題及管理控制[J].環境影響評價，2015，（1）：41-43.

[3]馬駿.地鐵施工過程中的難點問題及解決措施[J].現代企業，2011，（9）：66-67.

[4]張昊.北京地鐵淺埋暗挖法施工常見問題及對策[J].市政技術，2010，（6）：86-88.