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试论地铁施工过程中隧道施工的关键
2008/12/17 00:00
来源：刘世武
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摘要：随着我国城市建设的不断发展以及经济的快速推进，城市交通已经成为了城市发展的重要瓶颈。地铁的建设解决了这一问题，但是由于地铁建设涉及到地下隧道的建设，这也对地铁建设单位提出了要求。地铁隧道的建设由于涉及到地质问题、隧道上方建筑物等问题其涉及与施工的关键点对于施工质量影响较大。文中就地铁施工过程中隧道施工的关键进行了简要的论述。
关键词：地铁施工；隧道施工；建设关键
我国地铁建设起步较晚，近几年由于城市交通情况的日益恶化，许多城市都在积极筹备建设地铁工程。但是由于地铁建设涉及到地下地质层，地质层情况复杂多变，这极大程度上影响了地铁的施工。而且地上建筑物对于地铁建设也有着一定影响。这就对地铁建设时的隧道建设工程人员提出一定的要求。由于地铁行驶在隧道内，一旦隧道出现问题，其将危害到地铁内人员的人身安全。因此，地铁施工过程对于隧道的施工质量必须格外注意。
一、我国地铁建设现状分析
地下铁道，简称地铁，其线路大部分在城市建筑物的地下，作为大运量交通手段的城市高速铁道，其特别适用于占地区域较大的城市。其特点是在市内地下通行,不占用地表及地上空间,运营干扰小,输送能力大,每小时运量达30000～60000人,但造价比较昂贵。1969年10月,我国在北京建成了第一条地铁,即北京地铁第一期工程投入试运营,也是我国自行设计、建设的第一条地下铁道。目前,我国北京、天津、上海、广州、南京、深圳等地都陆续的建成了地铁。武汉、成都、西安、长春、沈阳、大连、杭州等城市也正在积极筹建。由此可以看出，地铁已经发展成为缓解城市交通的重要运输行驶，对于其建设质量必须引起足够的重视。
二、地铁隧道建设的关键
（一）地铁隧道土体加固注意事项
1、地铁盾构法施工概述。我国地铁隧道建设多采用盾构法施工，盾构法施工是以盾构机为隧道掘进设备，以盾构机的盾壳作支护，用前端刀盘切削土体，由千斤顶顶推盾构机前进，以开挖面上拼装预制好的管片作衬砌，从而形成隧道的施工方法。盾构机的类型有多种，目前隧道建设中以土压平衡式盾构应用最为广泛。土压平衡盾构工艺原理是利用安装在盾构最前面的全断面切削刀盘，将正面土体切削下来的土进入刀盘后面的密封舱内，井使舱内具有适当压力与开挖面水土压力平衡，以减少盾构推进对地层土体的扰动，从而控制地表沉降或隆起，在出土时由安装在密封舱下部的螺旋运输机向排土口连续的将土渣排出。由于地铁盾构法隧道施工技术难度大、施工风险高、质量要求高、不可预测因素多。因此加强盾构法隧道施工管理已经成为建设施工单位的首要问题。
2、盾构出土加固的分析。为了确保盾构出洞施工的安全和更好地保护附近的地下管线和建（构）筑物，盾构出洞前需对出洞区域洞口土体进行加固。土体加固的方法较多（如水泥搅拌桩加固、旋喷桩加固等），但无论采用何种加固方法，对土体加固的效果检验始终应作为监理重点控制的内容。在确保加固效果满足设计要求前提下，才能同意盾构出洞，否则应督促承包方及时采取补救措施。因此在土体进行加固的过程中要特别注意加固土体与地墙间隙封闭，由于加固土体与地墙之间存在间隙，监理在审查土体加固专项方案时应审查承包方是否在方案中有相应的措施，一般可采用注浆、旋喷等方法封闭该间隙，并监督承包方予以落实。加固土体的强度加固土体的强度是否满足设计要求是衡量加固效果的首要指标，可通过对进出洞加固范围内不同深度土体采用钻芯取样检测的方式加以验证，监理人员应对承包方钻芯取样过程进行见证，确保取样工作的真实性。加固土体的均匀性检验加固土体的均匀性目前尚无相应的工具、手段，可通过打探孔方式进行观察。监理人员应监督承包方在洞口割除围护结构背土面钢筋及凿除砼后，合理布置探孔（选择有代表性部位、数量一般不少于5个），现场观察探孔有无渗漏或流砂等异常情况，作为判断土体加固效果的辅助手段。
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（二）关于隧道防水工程施工注意事项的分析
在进行隧道防水工程施工中，首要注意的是防水板的悬挂质量的控制。现在的隧道设计，一般均采用新奥法原理的喷锚构筑法，开挖后先喷射混凝土施作初期支护作为一次衬砌，然后铺设防水板，再施作二次衬砌。对于防水板的铺设，设计一般采用射钉枪打入水泥钉悬挂防水板，但在实施过程中，因初期支护喷射混凝土较薄，且喷射厚度不均匀，遇喷射厚度较薄处，水泥钉很难打入，容易回弹伤人，特别是容易把钉帽打掉，水泥钉外露部分较锋利极易戳通防水板，造成防水板失效。因此在防水板悬挂过程中必须及其注意施工过程的监控。另外对于防水板的焊接质量控制也必须引起足够的重视。过去防水板焊接一般采用热风机和电烙铁，焊接质量较难保证，虽然采用了双焊缝，仍然难以保证焊缝不渗漏。现在强制采用爬焊机焊接，自动形成双焊缝，从工艺上保证了焊接质量。根据目前隧道施工抽样检验的结果看，凡使用爬焊机焊接的焊缝，充气试验一般都能满足验标要求，说明爬焊机焊接防水板质量比较稳定，效果较好。
对于一些特殊地质的地铁隧道施工，有时在水平施工缝和环向施工缝，均采用止水带防水工艺设计在埋设水平施工缝处的止带时，必须要求间隔50～100厘米加一个ф6.5盘条自制的钢筋卡固定止水带，以防浇筑边墙身混凝土时垂直下坠的混凝土压倒止水带，使止水带失效，造成水平施工缝渗水。在埋设环向止水带时，由于射钉枪容易造成漏水也应采用ф6.5盘条制成L型钢筋卡，将止水带和钢筋卡固定在端模板上，拆端模板时将止水带撬出来的方法，确保了止水带安装的准确定位和质量。
三、隧道施工接缝处的处理
隧道工程仰拱施工缝在设计时，一般未考虑防水措施，施工时如果处理不慎，将造成施工缝渗水，给运营和维修带来麻烦，特别是地铁隧道如果渗水，很可能造成行车事故。因此，在施工时对施工接缝应作特殊处理，除了规范规定的施工接缝处理方法处，还要求仰拱施工缝（横向、纵向）与铺底施工缝必需错开50厘米以上。
四、结论
经济的发展已经将地铁这一运输形式推向经济建设的前沿，运行良好的地铁将对整个城市的运输网络起到至关重要的影响。隧道工程作为地铁施工中的重要组成部分，其施工质量将对地铁的日后运行起到极大的影响。因此，工程建设单位必须加强地铁隧道工程施工质量的监控。通过对隧道施工过程中几个关键点的控制，加强隧道施工质量。最终为城市交通管网的优化尽一份力量。
参考文献：
[1]赵明.地铁隧道施工质量控制[M].机械工业出版社,2005,1.
[2]孙薇.隧道施工工艺及质量控制[J].科技前沿,2004,12.
[3]李辉.地铁隧道设计与施工[M].铁路工业出版社,2001,11.
[4]钱钧红.高速铁路隧道施工[J].西安工业技术,2005,8.
[5]彭宏滨.隧道防水工程设计与施工[J].工业科技,2004,6.
[6]郑欣.地铁施工管理——隧道工程的管理[J].航天工业科技周刊,2005,4.
（中国混凝土与水泥制品网 转载请注明出处）
关键词：地铁施工；隧道施工；建设关键
我国地铁建设起步较晚，近几年由于城市交通情况的日益恶化，许多城市都在积极筹备建设地铁工程。但是由于地铁建设涉及到地下地质层，地质层情况复杂多变，这极大程度上影响了地铁的施工。而且地上建筑物对于地铁建设也有着一定影响。这就对地铁建设时的隧道建设工程人员提出一定的要求。由于地铁行驶在隧道内，一旦隧道出现问题，其将危害到地铁内人员的人身安全。因此，地铁施工过程对于隧道的施工质量必须格外注意。
一、我国地铁建设现状分析
地下铁道，简称地铁，其线路大部分在城市建筑物的地下，作为大运量交通手段的城市高速铁道，其特别适用于占地区域较大的城市。其特点是在市内地下通行,不占用地表及地上空间,运营干扰小,输送能力大,每小时运量达30000～60000人,但造价比较昂贵。1969年10月,我国在北京建成了第一条地铁,即北京地铁第一期工程投入试运营,也是我国自行设计、建设的第一条地下铁道。目前,我国北京、天津、上海、广州、南京、深圳等地都陆续的建成了地铁。武汉、成都、西安、长春、沈阳、大连、杭州等城市也正在积极筹建。由此可以看出，地铁已经发展成为缓解城市交通的重要运输行驶，对于其建设质量必须引起足够的重视。
二、地铁隧道建设的关键
（一）地铁隧道土体加固注意事项
1、地铁盾构法施工概述。我国地铁隧道建设多采用盾构法施工，盾构法施工是以盾构机为隧道掘进设备，以盾构机的盾壳作支护，用前端刀盘切削土体，由千斤顶顶推盾构机前进，以开挖面上拼装预制好的管片作衬砌，从而形成隧道的施工方法。盾构机的类型有多种，目前隧道建设中以土压平衡式盾构应用最为广泛。土压平衡盾构工艺原理是利用安装在盾构最前面的全断面切削刀盘，将正面土体切削下来的土进入刀盘后面的密封舱内，井使舱内具有适当压力与开挖面水土压力平衡，以减少盾构推进对地层土体的扰动，从而控制地表沉降或隆起，在出土时由安装在密封舱下部的螺旋运输机向排土口连续的将土渣排出。由于地铁盾构法隧道施工技术难度大、施工风险高、质量要求高、不可预测因素多。因此加强盾构法隧道施工管理已经成为建设施工单位的首要问题。
2、盾构出土加固的分析。为了确保盾构出洞施工的安全和更好地保护附近的地下管线和建（构）筑物，盾构出洞前需对出洞区域洞口土体进行加固。土体加固的方法较多（如水泥搅拌桩加固、旋喷桩加固等），但无论采用何种加固方法，对土体加固的效果检验始终应作为监理重点控制的内容。在确保加固效果满足设计要求前提下，才能同意盾构出洞，否则应督促承包方及时采取补救措施。因此在土体进行加固的过程中要特别注意加固土体与地墙间隙封闭，由于加固土体与地墙之间存在间隙，监理在审查土体加固专项方案时应审查承包方是否在方案中有相应的措施，一般可采用注浆、旋喷等方法封闭该间隙，并监督承包方予以落实。加固土体的强度加固土体的强度是否满足设计要求是衡量加固效果的首要指标，可通过对进出洞加固范围内不同深度土体采用钻芯取样检测的方式加以验证，监理人员应对承包方钻芯取样过程进行见证，确保取样工作的真实性。加固土体的均匀性检验加固土体的均匀性目前尚无相应的工具、手段，可通过打探孔方式进行观察。监理人员应监督承包方在洞口割除围护结构背土面钢筋及凿除砼后，合理布置探孔（选择有代表性部位、数量一般不少于5个），现场观察探孔有无渗漏或流砂等异常情况，作为判断土体加固效果的辅助手段。
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（二）关于隧道防水工程施工注意事项的分析
在进行隧道防水工程施工中，首要注意的是防水板的悬挂质量的控制。现在的隧道设计，一般均采用新奥法原理的喷锚构筑法，开挖后先喷射混凝土施作初期支护作为一次衬砌，然后铺设防水板，再施作二次衬砌。对于防水板的铺设，设计一般采用射钉枪打入水泥钉悬挂防水板，但在实施过程中，因初期支护喷射混凝土较薄，且喷射厚度不均匀，遇喷射厚度较薄处，水泥钉很难打入，容易回弹伤人，特别是容易把钉帽打掉，水泥钉外露部分较锋利极易戳通防水板，造成防水板失效。因此在防水板悬挂过程中必须及其注意施工过程的监控。另外对于防水板的焊接质量控制也必须引起足够的重视。过去防水板焊接一般采用热风机和电烙铁，焊接质量较难保证，虽然采用了双焊缝，仍然难以保证焊缝不渗漏。现在强制采用爬焊机焊接，自动形成双焊缝，从工艺上保证了焊接质量。根据目前隧道施工抽样检验的结果看，凡使用爬焊机焊接的焊缝，充气试验一般都能满足验标要求，说明爬焊机焊接防水板质量比较稳定，效果较好。
对于一些特殊地质的地铁隧道施工，有时在水平施工缝和环向施工缝，均采用止水带防水工艺设计在埋设水平施工缝处的止带时，必须要求间隔50～100厘米加一个ф6.5盘条自制的钢筋卡固定止水带，以防浇筑边墙身混凝土时垂直下坠的混凝土压倒止水带，使止水带失效，造成水平施工缝渗水。在埋设环向止水带时，由于射钉枪容易造成漏水也应采用ф6.5盘条制成L型钢筋卡，将止水带和钢筋卡固定在端模板上，拆端模板时将止水带撬出来的方法，确保了止水带安装的准确定位和质量。
三、隧道施工接缝处的处理
隧道工程仰拱施工缝在设计时，一般未考虑防水措施，施工时如果处理不慎，将造成施工缝渗水，给运营和维修带来麻烦，特别是地铁隧道如果渗水，很可能造成行车事故。因此，在施工时对施工接缝应作特殊处理，除了规范规定的施工接缝处理方法处，还要求仰拱施工缝（横向、纵向）与铺底施工缝必需错开50厘米以上。
四、结论
经济的发展已经将地铁这一运输形式推向经济建设的前沿，运行良好的地铁将对整个城市的运输网络起到至关重要的影响。隧道工程作为地铁施工中的重要组成部分，其施工质量将对地铁的日后运行起到极大的影响。因此，工程建设单位必须加强地铁隧道工程施工质量的监控。通过对隧道施工过程中几个关键点的控制，加强隧道施工质量。最终为城市交通管网的优化尽一份力量。
参考文献：
[1]赵明.地铁隧道施工质量控制[M].机械工业出版社,2005,1.
[2]孙薇.隧道施工工艺及质量控制[J].科技前沿,2004,12.
[3]李辉.地铁隧道设计与施工[M].铁路工业出版社,2001,11.
[4]钱钧红.高速铁路隧道施工[J].西安工业技术,2005,8.
[5]彭宏滨.隧道防水工程设计与施工[J].工业科技,2004,6.
[6]郑欣.地铁施工管理——隧道工程的管理[J].航天工业科技周刊,2005,4.
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