預制裝配式地鐵車站施工技術淺析

趙明明

摘要：地鐵建設是城市交通結構中重要的結構之一，相比較其他城市交通方式，地鐵擁有“客流量大、速度快捷、班次快、運載時間長”等特點。本文是對預制裝配式地鐵車站施工技術進行的分析。

關鍵詞：預制裝配;地鐵車站;施工技術;技術應用

大規模城市軌道交通建設是我國城市發展中，為了提高城市的運行效率進行的重要建設內容。在大規模城市軌道交通建設的技術中，預制裝配式地鐵車站施工技術，是許多國家作為地鐵技術發展到一定程度的重要標志。

一、預制裝配式地鐵車站的施工技術過程

通過對預制裝配式地鐵車站的施工案例分析，對地鐵預制裝配式技術施工分為以下幾個施工要點：

1、施工基坑

土木建筑類工程的施工過程中，對于基坑的挖掘向來都是重中之重，并且地鐵基坑的挖掘質量也關系到地鐵日后的施工質量和運行質量。地鐵和普通的土木工程施工不同的地方在于，一般的土木工程都是向上施工，而地鐵是向下施工，還需要開鑿不同的地下隧道，工期緊張，工程危險。在實際的施工過程中還需要引入隧道施工技術，對施工圖紙上的地區縱向分層、橫向分段，有計劃的對城市土基坑里挖掘施工基坑。

2、安全支護

如表1，在地鐵基坑挖掘結束之后，因為施工階段會存在各不相同的沉降，為了保證地鐵隧道的質量，需要對地鐵基坑、隧道加裝支護，因為地鐵基坑位于地下，施工的方式和地上建筑的施工也不太一樣，還需要施工人員對地鐵基坑進行錯索支護，提供可靠的施工空間，降低下雨、地面居民生活等因素對地鐵車站施工的影響，保證地面居民和基坑的安全性。

3、預制構件拼裝

在對地鐵車站基坑進行安全防護之后，就需要對地鐵車站展開預制構件拼裝工作。城市中的預制裝配構件都是事先在工廠中制作完成，通過車輛運輸到施工現場就能對這些預制構件進行拼裝，完成地鐵車站的緊接著開展拼裝預制構件工作，既要保證地鐵預制裝配式施工的連續性，也要讓施工的質量得到保證。

二、地鐵預制裝配式施工技術

1、構件拼裝

關于地鐵的預制裝配式構件拼裝，主要的方式有通縫式和錯縫式兩種拼裝方法。以某城市地鐵2號線為例，將車站主體結構采用裝配式構件拼裝，將車站分為7塊預制構件（構件編號A、B、C、D、E）。每塊裝配構件寬度為2.3米，重量平均在40t左右，裝配式構件之間用精軋螺紋鋼進行拼裝連接，采用千斤頂進行張拉鎖定的裝配方式，以通縫式進行拼裝。其中，車站的上下樓板、支撐立柱都采用現澆筑結構進行，出入口則采用特殊的結構塊進行拼裝，然后將裝配段和與現澆段用后澆環梁進行連接，完成車站的整體拼裝之后，在頂板上覆蓋5米左右的泥土，完成施工。

2、施工流程

在進行車站裝配的時候，為了減小構件之間的拼裝誤差，還需要先進行基底精平條帶施工，從底板1個A塊構件，2個B塊構件開始，拼裝完成之后，再進行邊墻，也就是C塊構件拼裝，等邊墻拼裝完成，確保質量之后，在進行頂部的結構：D塊結構和E塊結構進行拼裝，以此來確保整個工程施工的有序性。

3、施工后續

在裝配構件的拼裝過程中，因為拼裝臺車的尺寸限制，在進行底板塊施工的時候，底板塊不能按照原位進行拼裝，需要超前邊的墻塊2-3米左右，邊墻塊超前頂板塊2-3米，在全部構件拼裝完成之后，再進行底板塊的恢復工作。

4、施工缺點

這種施工方法雖然便捷快速，但也存在一定的缺點。此種施工方法的缺點，其中影響比較大的有預應力的錨索施工中，注漿的漿液凝固時間長，會影響工程的土方開挖的速度，沒辦法體現裝配式車站施工的速度快、工期短特點。還有就是裝配式車站在高層建筑較多的市中心施工的時候，因為車站較深，導致施工的錨索無法滿足施工要求，造成施工不便。另外就是錨索的地層適應性差，一旦遇到滿足錨索施工要求的地層，就需要想其他的方法進行施工，延誤裝配式車站的交付工期。因此，還需要現場施工人員對施工方案進行優化，確保施工質量，避免出現裝配施工的意外。

三、地鐵車站盾構法施工技術

1、盾構法施工技術

盾構法施工技術是暗挖法施工的方法，主要是采用金屬機械制作的盾構機，將盾構掘進機械在地中按照設計的方向進行推進。盾構掘進機械通過前方的泥土切削裝置對土層進行開挖，在掘進挖土的過程中就能通過出土機械將挖掘的泥土運出洞外。同時通過盾構掘進機械堅硬的外殼結構，以及用于支撐的管片設備對挖掘出的通道進行支撐，防止四周的泥土、巖石松散、掉落，發生隧道坍塌。

2、盾構法施工技術的應用優勢

2.1掘進速度快

盾構法施工技術因為是全機械化的施工方法，在掘進速度上擁有很高的優勢。特別是在面對工期緊張的地鐵土木工程的時候，能夠快速的開挖地鐵隧道和基坑，為地鐵施工和預制裝配施工提供奠定的基礎。

2.2自動化程度高

全機械化的盾構法施工技術利用千斤頂提供推力，讓盾構機械在地下不斷的挖掘推進，為此，需要極高的自動化機械技術支撐，保證盾構機的自動化掘進、出土。同時，在掘進過程中還可以實現襯砌的自動化搭建，降低地鐵的施工勞動強度，進一步提高地鐵施工速度。

2.3城市居民影響小

盾構機械掘進技術屬于暗挖法，盾構機械施工技術之所以能夠在城市地鐵的施工中占據極大的比例，主要是因為盾構機械的暗挖法能夠在地下獨立工作。相比明挖法和挖蓋法，對于城市的日常生活影響小，在地面占據的施工面積也小。盾構機械掘進技術能夠在不影響地面交通與設施的前提下，快速展開地鐵工作效率。

2.4受外界的影響小

地鐵施工技術中，盾構機的暗挖法對于外界環境影響小。因為是在地下施工，寒暑季節、風雨氣候很難影響到盾構機暗挖法的施工。

2.5對外界的影響小

暗挖法對于城市的地下水管道系統、電力系統等等影響不大，主要完善地鐵基坑的位置一般都比這些系統深，而暗挖法是直接在地下開掘施工，只需要在施工前期選擇電力、管道不集中的地方，就不會對城市的生活用電用水造成很大的影響。同時，地層屬于天然的隔音體，盾構機在施工過程中不會有噪音擾亂居民的生活。

3、盾構機暗挖法的局限

3.1盾構機的適應能力差

盾構機的結構復雜，對于多變的地質環境適應能力差。因此，盾構機在松軟土質中的施工效率是最高的。

3.2盾構機維修困難

盾構機屬于全機械施工設備，科技技術含量高，因為存在體積大、運輸困難的特點，一旦發生故障，就很難進行維修。因此，在進行施工之前，需要技術人員對城市的地層分段探測，確保地質符合盾構機的使用條件。

3.3對工人施工不友好

暗挖法的施工隧道隨著挖掘的逐漸深入，會有一種幽閉的感覺，同時，因為土層的遮擋，施工人員并不能看見陽光，心理承受的壓力大。因為挖掘后的隧道和車站還沒有進行預制構件拼裝施工，所以可能存在滲水、巖土脫落等情況，施工環境差。

四、地鐵車站施工防水技術的重要性

1、防水施工技術的重要性

地鐵車站在開挖之后，土層滲水問題對于地鐵車站的施工質量影響非常的大。在預制裝配工程施工之前，需要地鐵施工人員對地鐵車站的防水施工進行相應的重視。因為地鐵車站的滲水會影響到土層脫落、腐蝕地鐵車站中的施工設備、影響地鐵的施工質量、甚至是導致地鐵主體結構開裂、裂縫滲漏等等問題，嚴重影響地鐵車站的施工和后續的運營維護。

2、地鐵施工防水要求

2.1杜絕水漬

水漬通常是地鐵工程中滲水漏水現象的表現，也有可能是土層中地下水滲漏的影響。因此，在施工過程中嚴防水漬的產生，對水漬出現的問題給予快速解決，能夠避免后續的施工事故發生。

2.2提高施工技術

對于一些地下水豐富，降雨豐富的地區，地鐵的車站結構應當加裝防水線，提高防水性能，注重混凝土的防水效果，在其中填充各類防水材料，并做好地鐵車站的裂縫治理工作，杜絕裂縫滲水的影響。

3、澆筑的缺陷填充

在進行車站的混凝土澆筑的時候，因為混凝土澆筑的工程量大，地鐵施工難度大，對于一些支護地段的支撐端頭澆筑非常的困難。因為混凝土澆筑的時候，土層尚未填充嚴實，支護的支撐端頭和土層接觸的地方難以澆筑成型，需要在事后取消支護后對其進行補漏澆筑，預防孔隙和施工缺陷的出現。

4、填充縫隙

地鐵施工中的縫隙漏水其實非常的常見。而縫隙是地鐵車站漏水的重大缺陷之一。通常在施工中就需要對出現的施工縫隙進行填補，使用的材料主要有止水帶、止水鋼板、縫隙防水填充物等等。

五、提高地鐵車站施工技術的關鍵

1、防水處理

在施工過程中嚴格的對車站防水進行處理，降低車站內部的滲水，可以提高地鐵車站的整體施工質量，即使是對于出現的裂縫，也需要對其進行徹底的修補和防漏。對于一些開挖過程中遇到的地下水問題，可以使用遇水膨脹的止水條進行堵塞封閉。在預制裝配過程中，需要對地鐵車站的底板、側墻的施工縫隙做好防水填充，避免因為地下滲水破壞預制裝配施工的質量。最好在地下水豐富的區域，對地鐵車站加設排水系統，可以有效的降低車站滲水影響。

2、地鐵施工人員

2.1加強人員的專業培訓

因為地鐵車站的工作特殊性，對于人員的專業要求更高，也就需要企業加強地鐵工作人員的專業培訓，提高工作人員的專業知識也職業素質，才能有效的提高地鐵施工技術，解決大部分的地鐵施工質量問題。當然，對于地鐵施工人員的專業培訓內容不僅僅包含有地鐵人員的專業技術、專業技能、職業素養這些方面。其中還應該加入地鐵施工人員的心理培訓，其中包括但不限于心理壓力測試、幽閉心理緩解、封閉環境里的情緒調控等等，需要由工區的總工牽頭，在地鐵施工之前進行針對性的內容學習。

2.2細化人員職責

想要提高地鐵的預制裝配施工質量，還需要細化人員的職責。將每個工作人員的工作技能、工作職責最大限度的劃分出來，這樣可以在培訓中心做出專業的指導和培訓，讓工作人員能夠更好的完成責任內的任務和質量。通過每個小組人員之間責任制的無間配合，最大程度的解決地鐵施工過程中出現的各種問題。提高人員的職責細化，也可以在工程問題出現后及時讓專人處理，提高管理質量。

結束語

地鐵構件的預制程度越高越復雜，代表了地鐵施工技術水平就越高。采用預制裝配式技術的地鐵土木工程，不但能夠提高施工的質量，還能縮短工期，提高施工環境質量，這些都是預制裝配式地鐵車站施工技術的優點。

參考文獻：

[1] 許文華.提高城市中心裝配式地鐵車站施工效率研究[J].市政技術，2019，37（03）：149-152.

（作者單位：中鐵十五局集團城市軌道交通工程有限公司）