城市地鐵場段工程施工技術(shù)研究

夏華磊

摘 要 地鐵的場段工程可以為列車提供停放、維修、清洗等一系列重要的保障性作業(yè)場所。場段施工的主要內(nèi)容是地基的處理、單體建筑的修建以及列車軌道運行區(qū)間的施工，其中涉及土建作業(yè)、設(shè)備安裝、電氣安裝以及通信設(shè)施的安裝等一系列復(fù)雜的內(nèi)容。從技術(shù)層面對地鐵場段施工進行研究具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞 地鐵;場段工程;施工技術(shù)

引言

地鐵列車使用頻繁且安全等級要求高的特點，導(dǎo)致其在日常運營過程中必須非常重視列車的維修和保養(yǎng)。地鐵場段工程可以為列車的維修保養(yǎng)提供必不可少的場所和操作環(huán)境，在施工過程中要重視施工區(qū)域內(nèi)的地基、單體建筑物以及軌道運行區(qū)間三大方面的質(zhì)量落實。

1場段工程概述

地鐵列車的頻繁運行和巨大的人流量要求其必須在日常運營中建立完善的設(shè)備檢修、故障排除等運營保障體系，而這其中必不可少的一個組成部分就是負責為地鐵停車、洗車以及維修保養(yǎng)等管理工作提供場所的場段工程，也可以稱為車輛基地。事實上，地鐵的場段在提供車輛維修保養(yǎng)功能的同時，還為地鐵上的管理人員提供住宿休息方面的服務(wù)，而這種功能的多樣性也在很大程度上提高了場段系統(tǒng)和協(xié)調(diào)管理工作的復(fù)雜性。從工程建設(shè)的角度來看可將其要點劃分為地基的處理、單體建筑的施工以及軌道運行區(qū)的建設(shè)三個部分[1]。

1.1 地基施工

第一，地鐵場段工程需要為地鐵列車的區(qū)間運行、列車的停車、維修等一系列工作提供場所和條件，因而其地基的穩(wěn)定性在很大程度上決定了地鐵列車的安全性以及各項管理工作能否順利開展的可能性。地鐵列車在靜止狀態(tài)下和運動狀態(tài)下都會對場段工程的地基形成較大的載荷作用。其施工的重點是確保場段施工完成之后不會因為列車的運行、地基的沉降等出現(xiàn)嚴重的基礎(chǔ)下沉。因為一旦出現(xiàn)此類問題，就可能對地鐵列車的運行以及乘客的生命安全造成不可估量的風(fēng)險。第二，地鐵場段施工中的地基工程還在抗震性能、給排水以及系統(tǒng)管理功能的集成等多個方面發(fā)揮著非常重要的作用。在施工過程中必須嚴格按照規(guī)范要求控制地基的質(zhì)量，并以此為基礎(chǔ)推動其他配套設(shè)施的建設(shè)[2]。

1.2 單體建筑施工

在打好地基的基礎(chǔ)之上還需要建設(shè)一系列地鐵列車維修保養(yǎng)以及列車管理人員休息和監(jiān)控列車運行狀態(tài)的單體建筑物。其中比較典型是：①檢修主廠房。地鐵列車在運行過程中容易在輪對、車門、電機以及外觀涂層等耗損部位產(chǎn)生故障或損壞，地鐵列車上的電氣設(shè)備也是常見的故障點之一。因而在其場站單體建筑中需要通過維修主廠房來對以上常見的故障部位進行維修和保養(yǎng)。例如，對車體上表層剝落的位置進行噴漆涂裝處理，對列車輪軌的檢修工作也需要在主維修廠房內(nèi)來實現(xiàn)。②綜合樓。這種建筑的主要作用是為列車的管理和車站管理人員的休息等提供必要的設(shè)備、場所等。③地鐵列車在運行過程中需要通過變電所來調(diào)整運行電壓，因而混合牽引降壓變電所也是必不可少的單體建筑。④除了以上單體建筑之外通常還需要建設(shè)污水處理站、洗車機庫等必備的單體建筑[3]。

1.3 軌道運行區(qū)施工

第一，地鐵列車在運行過程中需要通過架設(shè)在上方的電力接觸網(wǎng)為其提供必備的電力能源，因而在軌道運行區(qū)的建設(shè)過程中需要將接觸網(wǎng)的建設(shè)作為一個重點。第二，列車在運行過程中需要通過一系列的通信設(shè)備將其運行過程中的一些重要參數(shù)傳輸?shù)叫畔⒒O(jiān)控管理中心，并接受一些由管理中心發(fā)出的信號來及時調(diào)整自身的駕駛行為，因而通信設(shè)備的建設(shè)也是軌道建設(shè)的一個重點。第三，地鐵列車的運行需要軌道為輪軌提供必要的承載力、方向的導(dǎo)引以及安全控制等等，因而其接觸軌道的建設(shè)是非常重要也非常基礎(chǔ)的內(nèi)容[4]。

2施工技術(shù)要點

2.1 安全方面的控制要點

綜合樓建設(shè)安全控制要點。①如果地鐵場站的綜合樓設(shè)計了地下室或者車庫等可能造成深基坑施工的工程結(jié)構(gòu)，那么就需要按照施工規(guī)范的要求對深基坑施工的安全性進行嚴格的論證并在施工過程中進行科學(xué)合理的支護。②如果綜合樓在建設(shè)過程中需要使用物料提升機或者塔吊等起重設(shè)備時，就要做好設(shè)備搭建與拆除的專項施工技術(shù)方案。③通常情況下，綜合樓是功能齊備的多層建筑且在施工過程中難免需要搭建腳手架等輔助設(shè)施，腳手架的管理中要采取驗收、掛牌等方式來控制其搭建和使用的規(guī)范性且在露天情況下必須對其進行接地處理，后者是非常容易被忽視的問題[5]。

在修建維修主廠房的過程中，通常需要將地面設(shè)計成環(huán)氧自流平地坪以有效地提高地面的耐水耐油特性。但是這種地坪在施工時需要使用具有毒性和窒息性的環(huán)氧樹脂來進行地面的處理，而且這種材料具有一定的揮發(fā)性。在作業(yè)過程中需要將所有施工人員從經(jīng)過環(huán)氧樹脂處理的地面以及附近的基坑中隔離出來，防止有毒氣體對施工人員造成安全威脅。

在地鐵接觸網(wǎng)的施工過程中需要將支架安裝在網(wǎng)架之上并以此為基礎(chǔ)開展電纜敷設(shè)、防火等一系列施工，照明燈具也是必要的設(shè)備。因此，整個作業(yè)過程中需要為作業(yè)人員搭建完善的高空作業(yè)安全平臺或者拉設(shè)生命線等防護設(shè)施。

有些施工單位在作業(yè)過程中，將一些還沒有經(jīng)過驗收的場段照明設(shè)備作為臨時的照明設(shè)備來使用，這種行為嚴重地違反了施工安全管理規(guī)范。正確的做法是，在照明設(shè)備沒有經(jīng)過驗收和授予送電權(quán)限之前，不得使用任何設(shè)備進行臨時性的照明，否則可能造成事故或者設(shè)備的損壞。

2.2 質(zhì)量要點

處理軟土地基。在地鐵項目相對比較長的施工線路上難免會遇到一些含水量比較大的軟土地基，這種土壤通常具有延展性好、硬度比較小、承載力不足以及沉降時間比較長等一系列缺點并對地鐵場段施工的地基處理提出了比較高的技術(shù)要求。而處理這一類土質(zhì)的有效手段是根據(jù)具體的含水量大小和土壤條件選擇合適的技術(shù)對基礎(chǔ)進行加固。①當采用排水固結(jié)這種比較典型的軟土地基處理技術(shù)來處理此類土質(zhì)時，需要先使用專業(yè)化的機械設(shè)備將排水板預(yù)制到合理的深度，同時還要做好排水溝和盲溝等排水設(shè)施的施工。排水固結(jié)法需要在設(shè)置好排水板的基礎(chǔ)之上再使用超載預(yù)壓方式將軟土中的水分通過排水板排出土壤，在這一過程中需要嚴格控制堆載的壓力、土壤的容重以及土壤的沉降等關(guān)鍵點。②另一種比較常用的軟土地基處理技術(shù)是通過在軟土中設(shè)置人工合成的高強度抗拉材料來提高其整體的強度、穩(wěn)定性。現(xiàn)階段一般是采用土工合成材料作為加筋。

防水施工。在地鐵場段的防水施工中一般是采用技術(shù)成熟、來源廣泛SBS防水卷材，SBS卷材與基層連接采用熱熔法：采用專用火焰噴槍加熱基層與卷材交接處，邊烘烤邊向前滾鋪卷材，隨后用鐵壓輥滾壓，使卷材與基層的氣體和熱熔瀝青擠出，并黏結(jié)牢固。①卷材搭接時，大面積的卷材排氣、壓實后，再用小壓輥對搭接部位進行碾壓，從搭接內(nèi)邊緣向外進行滾壓，壓出空氣，貼鋪牢固。②底板防水層的陰陽角，搭接縫等處容易發(fā)生空鼓，造成的原因是卷材防水層中存有水分，砂漿找平層不干，基層含水率過大，有潮氣;卷材與基層黏結(jié)不實，壓得不緊，水分受熱后產(chǎn)生氣體膨脹，使卷材起包起鼓，施工時要注意基層含水率和黏結(jié)密實。③平面與立面相連處，卷材應(yīng)緊貼陰角，附加層與防水層應(yīng)粘貼平實。接縫部位必須粘接牢固嚴密，絕不允許縫邊空鼓，翹邊滑移。第一層卷材與第二層卷材的搭接縫之間應(yīng)錯開300mm。確保防水質(zhì)量，達到不滲不漏。

鋼結(jié)構(gòu)施工要點。①在施工過程中有時候需要在原設(shè)計者的設(shè)計方案上根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行進一步的優(yōu)化，如果這一情況發(fā)生在鋼結(jié)構(gòu)的施工中，需要將深入設(shè)計之后的結(jié)果交給原設(shè)計者進行安全和結(jié)構(gòu)等方面的審核，當原設(shè)計者確認簽字之后才能應(yīng)用優(yōu)化后的設(shè)計方案。②鋼結(jié)構(gòu)施工中一般需要利用起重機械將預(yù)制好的鋼結(jié)構(gòu)吊裝到預(yù)訂的位置并完成后續(xù)的焊接固定施工。在這一過程中需要按照事先制定好的吊裝方案和安全防護措施進行嚴格的控制。③鋼結(jié)構(gòu)在焊接完成之后，需要將材料上存在銹蝕的部位和焊接部位進行適當?shù)拇蚰ゲ⑼ㄟ^刷漆等方式進行防腐。④焊接作業(yè)中需要控制好焊條的型號、焊接方式、焊接溫度以及焊接環(huán)境的濕度等可能影響質(zhì)量的關(guān)鍵因素。⑤鋼結(jié)構(gòu)施工中，還要按照施工圖紙對焊接前預(yù)制好的結(jié)構(gòu)進行嚴格的對照并在確保正確無誤的前提之下才能進行吊裝和安裝。⑥鋼結(jié)構(gòu)走廊底板上的焊接點是否滿足強度方面的要求直接關(guān)系到通行人員的安全，有一些施工人員僅僅將鋼格板輕輕地點焊在鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，焊縫長度太短勢必會造成鋼格板焊接不牢靠以及人員通行的安全風(fēng)險大大提升。⑦鋼結(jié)構(gòu)施工中還需要在其表面涂抹一定厚度、一定材質(zhì)的防火涂料，以達到良好的防火性能。

機電施工要點。①開展綜合圖紙會審。機電施工是一個體系龐大、內(nèi)容繁雜、作業(yè)面積廣以及施工專業(yè)性要求相對比較高的工作，不同的機電安裝內(nèi)容往往也具有不同的設(shè)計規(guī)范、施工規(guī)范以及質(zhì)量控制要點。通常情況下在施工階段會按照施工單元將其分包給不同的施工單位來完成，這就涉及不同施工單位、不同專業(yè)之間的協(xié)調(diào)配合問題。在圖紙會審階段需要將各個施工單位、各個專業(yè)的施工人員組織在一起進行綜合性較強的會審工作，防止出現(xiàn)設(shè)計偏差或者缺陷。②施工材料控制。機電工程施工中涉及一些較大型電氣設(shè)備的安裝以及電纜敷設(shè)、通信設(shè)施的安裝等多種內(nèi)容，施工過程中需要對各種材料的和設(shè)備的品牌、型號、規(guī)格以及數(shù)量等進行嚴格的管理。材料進入施工現(xiàn)場之后施工單位要聯(lián)系建設(shè)單位和監(jiān)理單位對其進行嚴格的質(zhì)量檢查，主要是對機電設(shè)備的質(zhì)量說明書和出廠證明等資料性文件、設(shè)備外觀、內(nèi)部器件等材料質(zhì)量控制要點進行嚴格的檢查。如果發(fā)現(xiàn)不符合設(shè)計清單、外觀存在變形損壞或者內(nèi)部零件缺失等問題就應(yīng)該將及時提出更換要求。經(jīng)過驗收合格的施工材料需要在做好防銹蝕、防雨、防曬以及安全保衛(wèi)工作的基本前提下進行分門別類的存放，材料庫房中應(yīng)該通過設(shè)置材料標識的方法對各種材料的規(guī)格、型號等進行必要的說明。

測量和檢測。在機械設(shè)備及其配套設(shè)施的安裝過程中需要對不同的分項內(nèi)容進行必要的測試和檢驗，以確保安裝質(zhì)量符合規(guī)范要求。例如，在電氣接地系統(tǒng)完成施工之后，需要通過測試來檢測接地網(wǎng)的導(dǎo)電能力是否符合設(shè)計要求。在各種機電設(shè)備完成安裝之后要通過嚴格的測試和調(diào)試來對整個系統(tǒng)的運行狀況進行檢驗[8]。

保護施工成品。①地面和樓板的保護。預(yù)埋在混凝土結(jié)構(gòu)中的管線在施工完成之后需要通過設(shè)置標記的方式來指明管線的走向。高出地面的預(yù)留管頭在給人員通行帶來安全隱患的同時，還容易在車輛的通行或者設(shè)備的運輸中遭到一定的破壞，因而需要采取措施對這些預(yù)留的管頭進行保護。在一些交叉位置的保護中要注意避免其對管線或者鋼筋等造成不必要的破壞。②在綜合樓的施工中，一般采用吊頂?shù)姆绞絹硖幚硎覂?nèi)以及走廊的屋頂，然而在走廊的施工中有可能會因為其上部存在的管線、支架對吊頂拉桿的安裝造成干擾，在作業(yè)時要盡可能避免相互之間的破壞。③敷設(shè)電纜的過程中有可能因為機械的或者人為的錯誤而導(dǎo)致電纜的外層絕緣被拉扯撕裂，此類問題一旦出現(xiàn)，就會對電纜的使用壽命和運行安全產(chǎn)生較為嚴重的影響。因此，在敷設(shè)電纜的過程中，應(yīng)該合理進行人員和機械設(shè)備的配置，并在過程中注意使用滑輪進行有效的引導(dǎo)，防止電纜在某些尖銳的部位出現(xiàn)刮破的問題。④有時在一些管網(wǎng)或者電纜溝的施工中，可能因為施工區(qū)域的交叉而出現(xiàn)后者的施工對前者的施工成品造成破壞，各個專業(yè)的施工人員需要通過充分的溝通、協(xié)調(diào)以及良好的責任意識及時消除此類問題。⑤地鐵場段工程中必然包括軌道道床的施工，道床內(nèi)一旦存在一些雜物、異物就可能對地鐵列車的運行造成很大的安全風(fēng)險，而與之臨近的排水溝施工以及電力接觸網(wǎng)施工就有可能在道床施工區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生一定的異物，因而為了避免這些施工內(nèi)容對列車的運行帶來安全隱患，就應(yīng)該將在其完成施工之后再開展道床的施工。

3結(jié)束語

地鐵場段工程的施工內(nèi)容主要是綜合樓、設(shè)備主檢修廠、變電所等重要單體建筑的施工以及列車軌道區(qū)間的施工。其施工內(nèi)容涉及土建、電氣、通信等各個方面。在施工過程中應(yīng)該從質(zhì)量和安全兩個主要方面對各項施工內(nèi)容進行精確的管理和控制。

參考文獻

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