芻議城市地鐵施工技術要點和管理思路

張棟

摘 ?要：由于地鐵的本身特殊性，使得其建設周期長且投入巨大，對所應用的地鐵施工技術與管理細節均有著較高要求。本文簡述了地鐵施工技術與管理的研究背景與必要性，并重點闡述了所應用的主要施工技術要點與輔助方法，并就所存在的問題進行了深入分析，提出了幾點有關地鐵施工管理與技術管理的建議，希望能夠為同行業工作者提供一些幫助。

關鍵詞：城市地鐵;施工;技術要點;管理思路

引言：伴隨城市的快速擴張，城市人口、車輛數量相較以往也有了明顯提升，這使得城市內外交通堵塞問題愈發嚴重。作為解決城市擁堵與日常出行問題的主要交通工具，地鐵的出現在緩解交通壓力的同時，也因其速度快、承載量高等優勢迅速成為了人們的首選出行方式。為進一步提高地鐵運營質量與運行安全性，對其施工技術要點與管理思路予以深入分析，具有極為重要的現實意義。

一、城市地鐵施工技術研究背景與必要性分析

1.研究背景

伴隨人們生活水平的提升，可供選擇的交通方式也在逐漸增多。作為最為常見的出行方法，地鐵由于其簡單與便捷等特質，成為了多數城市人群的出行首選。同時，地鐵也是反映城市發展速度的重要標志，作為地下空間有效開發的關鍵項目類型，不僅起到了對城市繁華度判斷的作用，由于實現了對城市地下空間的有效利用，儼然已經成為了社會高速發展的前提條件[1]。三維化的立體發展方向，是實現城市開發利用目標、達到最佳利用率的重要基礎。通過地上、地下空間的科學配合，將充分發揮城市地鐵的運營優勢，提高城市運行效率的同時，也為換屆交通壓力提供了完備條件。

2.研究必要性

建立城市地鐵的根本目的在于緩解城市交通壓力，而作為決定地鐵通行效率、使用質量以及運營安全性的關鍵因素，地鐵施工技術的重要性毋庸置疑。若所應用的施工技術與預期要求未能匹配，將增大各類潛在風險的形成幾率[2]。例如地面沉降、結構塌陷等，不利于人們的安全出行。由于地鐵工程本身具有長期發展特性，因此貫徹全施工過程的施工技術管理極為關鍵，規模逐漸增大的地鐵工程建設，使得所應用的施工技術類型愈發復雜，這就對施工技術人員與管理人員提出了新的工程建設管理要求。

二、地鐵施工技術要點

1.明挖法

隧道挖掘是建設地鐵隧道的重要基礎，通常使用的技術主要包括明挖與暗挖兩種。所謂明挖法，簡單來說就是依照已經完成設計規劃的線路，自地表起執行下挖任務的方式，該種方法又可以找是否包含圍護結構分為放坡與垂直兩類[3]。垂直開挖的主要技術應用優勢在于其占用較少的施工場地，此方式應用頻率較高。完成基坑土石方挖掘任務后，即可構建地下結構，最后對挖掘區域做覆土回填，此種方式也被稱之為結構順做法。相對應的，地表開挖與結構組建同時進行的方式稱之為結構逆做（上至下施工順序）。所延伸出的其他方式又包括半蓋挖逆、半蓋挖順等，在實際施工過程中具體應選擇何種方式，與地面實際的交界條件、周邊交通情況等存在著密切聯系，應在對周邊情況做細致論證后才可確定具體施工方案[4]。地鐵車站、樞紐站等是明挖法所適用的建設方法。相較其他施工方式，明挖法通過多年實踐完善已經較為成熟，但其需要較長的施工周期，因此對周邊居民的日常出行有著較大影響。

2.暗挖法

由于明挖法的缺陷較多，在現代交通四通八達的狀態下，若一味選擇應用明挖法將必然會導致出現交通擁堵情況，繼而產生較高的人工與材料消耗。暗挖法由于其自身的技術特質，使得其對周邊居民的日常出行影響較小，其主要適用于區間隧道。依照所選擇的不同開挖方法與具體應用范圍，又可將其分為盾構、淺埋暗挖以及新奧法等。若地層以堅固圍巖為主，則常采取新奧法;若以軟弱圍巖為主，則采取淺埋暗挖法[5];盾構法地層適應性較強。新奧與淺埋暗挖法不僅工序較多且推進進度緩慢，且受到地層結構類型的限制較多，且在建設過程中存在著較大的安全風險，在實際施工中多應用在隧道斷面變化頻繁與折線建設方面，斷面多具有不規則特征。相較其他方式，盾構法具有安全性高且挖掘速度快等多種應用優勢，且過程中人力成本消耗較少。但由于盾構機較為精密且投資較大，因此在運行期間對維護人員的專業性有著較高要求。

3.盾構法

盾構法的應用優勢在于能夠將建設工期有效縮短，并在提高整體工程質量的同時保證工程建設安全性。由于盾構法應用成本較高，因此對于操作人員有著較高專業需求，并需要預先對施工場地布局有基本的統籌規劃，為充分發揮盾構機設備應用優勢、提高掘進效率提供完備條件，其技術應用要點包括：

第一是以地質條件為核心進行設備選型，明確設備型號與配置后，做好針對性的適應性評估[6];第二是應以以地鐵線路為前提明確合適的設備推進參數，并需要對配套一系列設備做細致改良，例如碴土運輸設備、垂直提升設備等;第三是拼裝管片，以線型作為明確管片拼裝點位的關鍵因素;第四是以地面與地層變化情況為依據，以確保推進參數調整的及時性，做好填充與二次注漿工作，繼而保證地面建筑物的使用安全性。由于地面建筑之間距離過近，在道路交通復雜的情況下，地鐵施工危險事故的發生風險較高。以隧道塌陷為例，應預先對盾構機的出土量與掘進進尺予以充分考慮，并觀察掌子面是否有坍塌或超挖現象出現，確認無誤后才可推進后續的填充與二次注漿進程。

三、施工輔助工法

1.冷凍法

以砂土與軟土地層為例，在盾構始發端口、聯絡通道以及接收端口加固等點位，冷凍法的應用頻率較高。隔水是冷凍法所起到的主要應用效果，具有保證地層穩定狀態的重要作用。其不僅能夠根據實際需要將地層周邊溫度降低，也能夠形成一層地層保護層，在近些年獲得了普遍推廣條件。以上海某地鐵建設項目為例，兩盾構隧道之間在聯絡通道修建過程中，多次使用冷凍法，從實際應用情況來看起到了良好的應用效果[7]。又例如北京某地鐵工程建設，由于其所建設隧道地層具有粉細砂含水特質，因此應用多種注漿加固技術均無法獲取到令人滿意的效果。而在使用冷凍法后，加固問題迅速解決，且其相較同磨細水泥注漿加固法，施工成本并無較大差異，反而起到了良好的應用效果，具有一定的經濟適用優勢。

2.沉管法

對于本身對于航運要求不高的河道來說，沉管法的應用較多。該種方法簡單來說就是將需要建設的隧道分為兩端，要求分段兩端應附帶具有臨時性質的止水，隨后應采取浮運方式運送至隧道軸線點位，并以沉放形式歸置在完成挖掘的地槽解耦股內部，繼而達到與管段之間水下連接的目的。此外，應將臨時止水頭部移除，對基槽予以回填以起到保護沉管目的。最后完成所有的隧道設施設置，以使其形成具有完整性的一套水下通道循環體系，與預期隧道建設要求相匹配。

四、地鐵施工技術應用與日常管理過程中所存在的主要問題

1.安全風險管理體系缺失

安全風險管理標準不夠完善，是當下地鐵施工的普遍問題，其制定主體通常為地鐵建設單位。而由于各個城市地鐵施工環境不同，復雜的地質特征使得若采取固定模式的風險管理體系將無法起到預期的預防風險效果。近幾年來，地面坍塌與人員傷亡事故時有發生，各個主管部門將其自身認識逐漸提升，對技術應用與日常管理細則予以持續完善[8]。但從實際情況來看，由于地鐵建設體系過于龐大，因此安全隱患問題仍有較多遺留。在技術人員與管理人員粗放工作意識狀態下，風險管理識別體系長期缺失，對日常安全生產與施工質量提升極為不利。

2.設計與實際施工融合較差

由于各個城市地下巖層特性不一致，地質復雜條件下使得勘探受到了極大的限制，在選擇施工方法不當的情況下險情發生風險極大，繼而影響到了工程施工的理想效果。再加上施工方多數認為變更設計手續繁瑣，使得其在已經預知到施工風險的情況下仍然采用原設計方案，繼而增大了工程施工的整體風險。成本控制、生產能力等諸多因素的限制，使得施工方往往無法掌握設計意圖，從而導致出現諸多質量事故。

3.不良市場競爭

在不良的市場競爭狀態下，豆腐渣工程的發生風險極高。部分企業為搶占市場份額惡意壓低投標價格，從而使得在實際施工過程中為控制成本偷工減料，以致于無法滿足施工標準要求[9]。更有甚者，采取利用合同漏洞的方式牟取中間利益，例如某深圳地鐵建設工程項目由于未規定具體鋼筋使用量，施工方選擇減少圍擋結構內鋼筋使用數量以致于入口擋墻垮塌。近年來，低價中標的中標策略已經逐漸被淘汰，招標方更為看重投標方的綜合實力，以及過往工程業績。

五、地鐵技術應用與日常管理建議

1.技術應用建議

（1）施工前技術管理

確定施工任務后應在第一時間規劃施工區域，在符合國家相關標準與技術應用實際情況條件下，制定切實有效的完善管理制度，并保證其落實效果，為有效提升施工管理工作執行效果提供完備條件;此外，需要對施工所應用圖紙做全面審核，且應明確圖紙設計重點與工程結構設計形式，繼而確保最終工程建設質量與預期建設目標相符[10]。對于圖紙審核環節來說，最為關鍵的是應確保所應用施工技術與預期功能相匹配，若審核環節發現設計圖紙存在問題，則應做好團隊的修改與后續工序協調工作，并明確需要改動的施工工藝與具體施工細節。

（2）施工過程技術管理

為降低施工中的安全問題發生風險，就應要求對應部門做好工程管理強化工作，且應以工程合同中所規定的具體條例執行技術任務，嚴控材料質量、施工工藝，且需預先判斷所應用技術是否具有應用可行性、施工材料使用前應嚴格檢驗，以保證工程所應用零部件與半成品等，與施工標準相匹配。

（3）竣工階段技術管理

完成地鐵工程建設任務后，則應立即展開對工程質量的細致測定。此外，建議通過比較或定量等方式，用以判斷最終工程是否滿足預期質量目標。若最終發現所建設項目各項基本標準與預期項目建設標準不符，或所應用相關技術不達標，則建議立即采取返工、追責等方式對不達標區域做二次處理，以降低質量問題與安全事故發生風險。

2.施工管理建議

（1）地鐵管理系統分析

對地鐵管理系統予以深度強化的環節，首先需要對施工區域予以深入，繼而達到各建設區域緊密聯系的目的，以獲得預期管理效果，并為后續措施優化提供基本條件;其次是由于地鐵施工覆蓋范圍較廣且工序較多，因此需要根據差異做深入分析，以達到預期全方位管理目的。通過對不同站點工作內容予以比較，將更易完善組織架構與定位系統問題，奠定制定科學問題解決方案的基礎，突顯施工管理的重要作用。

（2）強化風險管理

地鐵施工受現場多因素影響較大，因此需要提高各個工程建設區域風控能力，以滿足地鐵穩定運行的基本要求。相關管理人員需根據不同風險類型制定對應解決方案，做好問題預防工作。

（3）選擇應用合適技術與機械

地鐵施工過程中，需要選擇應用科學的施工技術與合適的工程設備，繼而滿足地下巖層的施工需求。作為施工單位，要求作業人員能夠對不同機械的使用情況予以熟練掌握，實現工程建設主程序的機械化運轉目標。如此一來，在提升施工效率的同時，也起到了施工成本降低與消除部分人工作業安全隱患的作用。

結語

綜上所述，對于城鐵建設來說，需要嚴控質量、人員以及材料關卡，并根據地鐵工程建設區域實際情況選擇應用合適的工程技術，并做好現場全面管理工作。通過對現場所產生問題予以總結與分析，盡快構建出一套覆蓋安全、技術以及現場管理的科學管理體系，提高整體技術應用與管理水平，達到有條不紊的工程進程推進目的，為提升城鐵建設質量、維持城鐵穩定運行狀態奠定堅實的基礎。

參考文獻

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[10] 王天龍， 盧振宇. 地鐵人防工程施工技術要點和管理措施[J]. 工程技術研究， 2020， v.5;No.59（03）：79-80.