城市地铁隧道施工方法与质量控制综述

作者：孔祥岁

来源：《中国科技博览》2013年第32期

        摘要：目前国内外修建地铁车站的施工方法有明挖法、盖挖法、暗挖法、盾构法等。文章主要阐述了修建地铁施工方法原理、施工流程等内容，为我国各大城市修建地铁车站时选择合理的施工方法提供有益的参考。

        关键词：城市地铁 施工方法 隧道 质量控制 综述

        中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-462-01

        在信息高速发展的时代，速度决定一切。我们能够在地表运动的范围也越来越小，大型甚至超大型城市的出现表明，人类能都利用的土地资源正在减少，我们必须选择一个更好的舒缓地表压力的办法。因此，向地下发展成为一个折中的办法，并且正早逐步实现。发展地下空间，刻不容缓。甚至有人语预言，21世纪必定是一个向下开发的世纪，不久，人们将在地下世界开发出新的城市的可能。

        一、城市地铁隧道与公路隧道的区别

        城市地铁隧道施工和公路隧道施工有明显的区别和很大的不同。城市地铁隧道是在繁华的城市内交通拥挤的状况，地下管道众多复杂环境下施工的。而公路隧道则不然，他们是地处荒疏山野岭，无市区交通繁华干扰，施工比较容易，但是由于遇到高山峻岭，打通隧道就变得施工困难和周期长，如秦川隧道和青藏隧道等等。

        二、隧道施工技术管理的作用。

        （一）隧道施工技术管理的作用。地铁隧道施工流水流线型作业，各工序依次展开，城市地铁在隧道施工过程中施工技术管理的好可以促进作用，反之则起制约作用，特别是地铁隧道施工技术管理是否到位将直接影响到城市地铁隧道的挖掘方法。隧道的安全质量，并可能造成群死群伤的重大安全事故。

        （二）做好城市地铁隧道的挖掘方法。隧道技术管理工作，技术管理工作是运用管理的职能与科学的方法，去促进技术工作的开展，也是实现隧道施工“预支护，短开挖，少扰动，强支护，旱封闭，实回填，严治水，勤量测”的基本保障，要做好施工技术管理，就是要清楚目前施工技术管理中存在的主要问题与解决措施。

        三、城市地铁隧道的施工方法

        （一）明挖法

        明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。

        （二）盖挖法

        盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作，也可以逆作。

        在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。

        （三）盖挖顺作法

        盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后，以定型的预制标准覆萧结构（包括纵、横梁和路面板）置于挡土结构上维持交通，往下反复进行开挖和加设横撑，直至设计标高。依序由下而上，施工主体结构和防水措施，回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。最后，视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。

        在道路交通不能长期中断的情况下修建车站主体时，可考虑采用盖挖顺作法。

        工程实例：深圳地铁一期工程华强路站位于深圳市最繁华的深南中路与华强路交叉口西侧，深南中路行车道下。该地区市政道路密集，车流量大，最高车流量达3865辆/h.车站主体为单柱双层双跨结构，车站全长224.3 m，标准断面宽18.9 m，基坑深约18.9 m，西端盾构并处宽22.5 m，基坑深约18.7 m.南侧绿地内东西端各布置一个风道。主体结构施工工期为2年，其中围护结构及临时路面施工期为7个月。为保证深南中路在地铁站施工期间的正常行车，该路段主体结构施工采用盖挖顺作法施工方案。

        （四）盖挖逆作法

        盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱，和盖挖顺作法一样，基坑维护结构多采用地下连续墙或帷幕桩，中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱以降低工程造价。随后即可开挖表层土体至主体结构顶板地面标高，利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可以作为一道强有力的横撑，以防止维护结构向基坑内变形，待回填土后将道路复原，恢复交通。以后的工作都是在顶板覆盖下进行，即自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板。如果开挖面积较大、覆土较浅、周围沿线建筑物过于靠近，为尽量防止因开挖基坑而引起临近建筑物的沉陷，或需及早恢复路面交通，但又缺乏定型覆盖结构，常采用盖挖逆作法施工。工程实例：南京地铁南北线一期工程的区间隧道在地质条件和周围环境允许的情况下，以造价、工期、安全为目标，经过分析、比较，选择了全线区间施工方法。其中，三山街站，位于秦淮河古河道部位，位于粉土、粉细砂、淤泥质粘土土层中。因为是第1个车站，又位于十字路口，因此采用地下连续墙作围护结构。除人口结构采用顺作法外，其余均为盖挖逆作法。

        （五）盖挖半逆作法

        盖挖半逆作法与逆作法的区别仅在于顶板完成及恢复路面后，向下挖土至设计标高后先浇筑底板，再依次向上逐层浇筑侧墙、楼板。在半逆作法施工中，一般都必须设置横撑并施加预应力。

        （六）暗挖法暗挖法是在特定条件下，不挖开地面，全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工力一法。暗挖法主要包括：钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、沉管法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛。

        四、地铁隧道排水工程

        关于隧道衬砌外排水系统，《城市隧道设计规范》规定（1）在衬砌两侧边墙背后底部就沿隧道的纵向排水盲管（沟），其孔径不应小于80CM。（2）沿衬砌背后向应设置导水盲管，其纵向间距不应大于20M，遇水量较大时，环向盲管应加密。对有集中出水处，应单独设竖向盲管。环向盲管，竖向盲管的走私不应小于50CM。（3）环向盲管，坚向盲管应与边墙底部的纵向排水盲管（沟）连通；纵向排水盲管（沟）应与横向导水管连通，以形成完整的纵横向排水系统，环向盲管，竖向盲管，纵向排水盲管应用无纺布。

        五、地铁隧道常见的质量问题

        （一）地铁隧道渗漏。与其他地下工程一样，城市地铁隧道在施工期间和建成后，一直受地下水的影响，特别是建成后的隧道，更处于地下水的包围之中，特别是东南沿海地区，当地下水泊压力较大时，防水工程的质量不好，地下水会通过渗入隧道内部，对行车安全以至衬砌结构稳定造成威胁。

        （二）限界受侵。在地铁隧道施工过程中，有时会遇到松软地层，当地压较大时，围岩的变形很大，如果施工方法不当或支护形式欠妥，支护不及时，易导致塌方。

        六、加强城市地铁隧道工程技术管理工作

        技术管理工作需持之以恒，要不断地加强技术管理组织机构和技术责任制，充分发挥好技术人员，技术工人的才干和作用。（1）依据国家和上级主管部门颁布的各项规范，标准和规定，并针对企业特点，修订和贯彻各项技术管理制度，在生产实践中不断地完善和补充，严格做到技术工作有章可循，有法可依。（2）对技术管理工作建立定期检查制度，开展施工总结评比。

        结束语

        城市地铁隧道施工项目管理的重要组成部分，对项目管理安全，质量，成本，进度控制具有重要的作用，在地铁隧道施工技术管理过程中，必须做到尽职尽责，确定最优的施工技术方案，并保证施工到位，才能提供高效，优质，低耗的工程。

        参考文献

        [1]王慧春，隧道施工地质工作及任务。[J]，经济师，2003（8）

        [2]隧道工程大体积混凝土施工技术。《籽子》缪李兴，林伯顺，2009，10。

        [3]隧道施工技术控制措施分摊。《建设者》2009年。

        [4]隧道工程中施工质量的控制方法。吴宝丹，《科技致富向导》2001年。