探究城市軌道交通地鐵工程施工技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

劉欣雨

【摘 要】城市軌道交通是構(gòu)成城市交通的重要內(nèi)容，隨著城市化進(jìn)程的飛速發(fā)展，城市軌道交通的建設(shè)也逐漸受到重視，對(duì)其施工技術(shù)提出了較高的要求。當(dāng)前城市軌道交通的建設(shè)結(jié)構(gòu)正在向著復(fù)雜化發(fā)展，也只有提高施工技術(shù)才能確保軌道交通工程建設(shè)質(zhì)量。地鐵是當(dāng)前城市人口出行必不可少的交通工具，容納人員眾多，確保其行駛安全尤為重要。本文重點(diǎn)闡述了幾種地鐵工程施工技術(shù)，并分析了其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】城市軌道交通；地鐵工程；施工技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

單軌系統(tǒng)、有軌電車(chē)、市域快速軌道、輕軌系統(tǒng)、磁浮系統(tǒng)以及地鐵系統(tǒng)是城市軌道的幾種重要形式，符合當(dāng)今環(huán)保出行理念。其中地鐵是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的交通系統(tǒng)，成為大城市上班族的重要交通工具。為緩解交通壓力，各大城市也在積極建設(shè)地鐵工程，但是由于城市軌道交通施工環(huán)境比較復(fù)雜，如何確保施工質(zhì)量成為工程建設(shè)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。

一、城市軌道交通結(jié)構(gòu)的形式與結(jié)構(gòu)

交通線路是城市軌道交通建設(shè)的基本工作，車(chē)站、區(qū)間、停車(chē)點(diǎn)是構(gòu)成交通線路的重要部分，車(chē)站主要是乘客候車(chē)以及換乘的場(chǎng)所；區(qū)間則是兩個(gè)車(chē)展之間的關(guān)聯(lián)線路，同時(shí)也是停車(chē)點(diǎn)與車(chē)站之間的通道；停車(chē)點(diǎn)主要用于車(chē)輛停放，也是例檢的辦公場(chǎng)所等。地鐵的結(jié)構(gòu)形式類(lèi)似于我國(guó)普通的鐵路交通結(jié)構(gòu)，主要分為以下幾種類(lèi)型，即橡膠輪胎式、鋼輪鋼軌式以及磁懸浮非接觸式，其中鋼輪鋼軌式是我國(guó)城市交通建設(shè)常用的一種軌道結(jié)構(gòu)（如圖1所示），其主要構(gòu)成部件包括彈性支承、軌枕、減震墊、側(cè)向支承、扣件和浮置板等。

二、城市軌道交通地鐵工程施工技術(shù)

1.新型橋梁軌道交通及施工技術(shù)

現(xiàn)代城市軌道交通的建設(shè)中高架形式得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，比如天津地鐵9號(hào)線與北京地鐵八通線都是應(yīng)用的高架線路。在城市軌道交通環(huán)境日益復(fù)雜的今天，橋梁技術(shù)也取得了突破性進(jìn)展，新型橋梁結(jié)構(gòu)形式逐漸受到重視，得以重點(diǎn)應(yīng)用。比如U型梁預(yù)制及架設(shè)技術(shù)、跨座式單軌曲梁現(xiàn)澆技術(shù)和節(jié)段梁預(yù)制及架設(shè)技術(shù)等[1]。

（1）雙線連續(xù)鋼構(gòu)多跨徑節(jié)段預(yù)制梁施工技術(shù)

城市軌道交通中所應(yīng)用的節(jié)段梁施工具有一定優(yōu)點(diǎn)，比如可有效保障質(zhì)量、工期以及安全性，適應(yīng)多種軌道交通，且具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。以廣東地鐵14號(hào)線為例，采用的便是節(jié)段施工模式，應(yīng)用短線法匹配預(yù)制工法、短線法節(jié)段梁三維控制測(cè)量、短線法預(yù)制梁場(chǎng)設(shè)計(jì)、短線法液壓模具工裝設(shè)計(jì)和控制混凝土質(zhì)量、多跨徑連續(xù)剛構(gòu)拼裝等重要技術(shù)，完成節(jié)段梁的一整套施工，包括預(yù)制與拼裝等。

（2）跨坐式單軌高混凝土軌道曲梁現(xiàn)場(chǎng)制造施工技術(shù)

跨坐式軌道交通也是當(dāng)前常用的一種建設(shè)模式，其具有較強(qiáng)的爬坡能力、良好的環(huán)保性能、車(chē)速快、輸送乘客多、轉(zhuǎn)彎半徑小等優(yōu)點(diǎn)。施工過(guò)程中采取精度較高的模板技術(shù)和梁體預(yù)埋件施工技術(shù)以及密度較大的復(fù)雜鋼筋施工技術(shù)，張拉為分階段和分批次的進(jìn)行，為現(xiàn)澆高精度預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁快速、安全施工奠定了基礎(chǔ)。

2.地下車(chē)站和區(qū)間隧道施工技術(shù)

現(xiàn)階段，我國(guó)城市軌道交通地下車(chē)站與區(qū)間隧道的開(kāi)發(fā)還在大力進(jìn)行中，各種開(kāi)挖方式在地鐵施工中得到運(yùn)用，比如礦山法、頂管法、盾構(gòu)法、蓋挖法、明挖法和淺埋暗挖法等。

（1）淺埋暗挖施工技術(shù)

當(dāng)前的城市軌道交通地鐵工程施工中經(jīng)常用到淺埋暗挖施工技術(shù)，且應(yīng)用成果較為理想。在實(shí)施淺埋暗挖施工時(shí)需要遵循“短進(jìn)尺、管超前、早封閉、勤量測(cè)、嚴(yán)注漿”的施工原則，只有這樣才能為施工安全提供重要保障。發(fā)展至今，淺埋暗挖施工技術(shù)也從傳統(tǒng)的第四紀(jì)地層、不存在水資源、地面無(wú)諸多建筑物的應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)展到非第四紀(jì)地層、超淺埋、下硬上軟、大跨度、高水位的復(fù)雜系數(shù)高的地下工程。

（2）地鐵盾構(gòu)法施工技術(shù)

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快、科技的發(fā)展進(jìn)步，制造裝備的技術(shù)水平也得以完善，盾構(gòu)法在城市軌道交通的施工中得到重點(diǎn)應(yīng)用，技術(shù)也越來(lái)越成熟。施工地質(zhì)條件表現(xiàn)出多樣化特點(diǎn)、建設(shè)環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜。新型盾構(gòu)接收的盾構(gòu)鋼套筒街搜技術(shù)和始發(fā)技術(shù)得到大力推廣使用。城市軌道交通盾構(gòu)法施工技術(shù)的發(fā)展方向?yàn)榇罅χ圃旌蛻?yīng)用特種斷面盾構(gòu)技術(shù)、盾構(gòu)擴(kuò)挖建車(chē)站等。

（3）過(guò)海地鐵隧道鉆爆法施工技術(shù)

跨海隧道工程的施工難度較高，受斷層破碎帶、水深、復(fù)雜的地質(zhì)情況影響，施工的風(fēng)險(xiǎn)較高。在實(shí)際施工過(guò)程中應(yīng)重視超前加固與探水、防排水、控制爆破等工作。我國(guó)采用礦山施工法的第一條跨海隧道是青島地鐵1號(hào)線海底隧道，使用的施工技術(shù)就包含了隧道鉆爆破施工技術(shù)以及相應(yīng)的機(jī)械化技術(shù)。

3.相關(guān)施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）電氣系統(tǒng)施工技術(shù)要點(diǎn)

在地鐵建設(shè)工程中需要配備各種基礎(chǔ)設(shè)施，電氣是構(gòu)成基礎(chǔ)設(shè)施的重要內(nèi)容。而調(diào)試與安裝又是電氣系統(tǒng)施工的主要工作，包括供電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、接地系統(tǒng)等的安裝與調(diào)試。強(qiáng)化此類(lèi)電氣系統(tǒng)的安裝與調(diào)試技術(shù)，有助于縮短工期，確保電氣系統(tǒng)施工的安全穩(wěn)定性。

（2）給排水系統(tǒng)施工技術(shù)要點(diǎn)

交通給排水系統(tǒng)對(duì)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)有重要影響，在進(jìn)行建設(shè)的過(guò)程中，大都采用軌道交通給排水系統(tǒng)協(xié)調(diào)于排水網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作方式。這樣一來(lái)，就對(duì)城市軌道交通給排水系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)提出了較高的要求，在與市政給排水網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接的過(guò)程中，應(yīng)將生活給水、生產(chǎn)給水以及消防給水等有效的區(qū)分開(kāi)，使用半明裝以及明裝等有利于消防的方式為消防用水提供保障。城市軌道交通的給排水系統(tǒng)主要包括廢水排水系統(tǒng)與污水排水系統(tǒng)兩大類(lèi)型，在實(shí)際施工當(dāng)中應(yīng)對(duì)二者明確區(qū)分，確保使用的技術(shù)具有針對(duì)性，提高軌道交通地鐵工程排水系統(tǒng)的合理性[2]。

（3）通風(fēng)系統(tǒng)施工技術(shù)要點(diǎn)

在進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)施工安裝時(shí)應(yīng)做好控制柜與隧道風(fēng)機(jī)安裝，同時(shí)，消聲器、風(fēng)閥以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等的安裝質(zhì)量也尤為重要。需確保回排風(fēng)機(jī)、空調(diào)風(fēng)機(jī)以及活塞風(fēng)道的配套安裝水平，形成和控制柜功能之間的有效連接，確保地鐵工程具備良好的通風(fēng)系統(tǒng)。

三、城市軌道交通地鐵工程施工技術(shù)的發(fā)展方向

從當(dāng)前情況看，城市軌道交通應(yīng)用的BIM技術(shù)具有一定優(yōu)勢(shì)，如具有協(xié)調(diào)性、可出圖性、優(yōu)化性、協(xié)調(diào)性、可視化等。當(dāng)前，城市軌道交通工程對(duì)于BIM技術(shù)主要應(yīng)用于虛擬施工、深化設(shè)計(jì)、造價(jià)管理、場(chǎng)地規(guī)劃以及進(jìn)度管理工作中，同時(shí)BIM技術(shù)也正朝著融合于3D打印技術(shù)、地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)與無(wú)線射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)發(fā)展，使用的深度與廣度都在不斷加強(qiáng)[3]。2017年，住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部在《建筑業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中提出了加大BIM技術(shù)應(yīng)用的要求，同時(shí)加大國(guó)產(chǎn)BIM軟件的研究力度。在三維模型不斷提高精度與深度的今天，且在后期施工管理中有效的結(jié)合于運(yùn)維管理，BIM技術(shù)應(yīng)用于城市軌道交通行業(yè)的整個(gè)生命周期，是BIM技術(shù)在將來(lái)城市軌道交通行業(yè)應(yīng)用的主流趨勢(shì)。城市軌道交通地鐵工程建設(shè)和運(yùn)營(yíng)發(fā)展也必然朝著自動(dòng)化、智能化進(jìn)行。

四、結(jié)束語(yǔ)

地鐵是現(xiàn)代城市人們出行的重要交通工具，在一定程度上緩解了交通壓力，屬于綠色出行方式，其建設(shè)水平如何對(duì)城市的發(fā)展有直接影響。在建設(shè)過(guò)程中還應(yīng)采用合理的施工技術(shù)，加強(qiáng)各方面管理，并注重新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用，促進(jìn)城市健康、協(xié)調(diào)發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李春波，鄧斌，鄧鋼.對(duì)城市軌道交通施工現(xiàn)場(chǎng)工程管理的分析[J].工程技術(shù)：文摘版， 2016（7）：00071-00071.

[2]郝利東.城市軌道交通工程地鐵鋼軌軌底坡調(diào)整技術(shù)分析[J].建材發(fā)展導(dǎo)向， 2017，15（10）：304-305.

[3]張蕾.淺談我國(guó)城市軌道交通發(fā)展的趨勢(shì)及前景[J].工程技術(shù)：全文版， 2016（12）：00233-00233.