暗挖法地铁施工技术分析黄鑫

黄鑫

摘要：地铁施工是我国城市建设的重要项目，不仅提高地铁的规模，还要提高地铁的建造效率。采用暗挖法地铁施工技术能减小施工对周边环境造成的影响，但暗挖法地铁施工存在较大的风险。因此，我国需要深入了解暗挖法施工技术的原理和操作手段，才能更好的完成地铁的施工，发挥暗挖法地铁施工技术的优势。

关键词：暗挖法；地铁施工；技术

一、我国地铁施工的技术类型

地铁车站的施工，当前我国地铁车站的施工里有明挖法、暗挖法、盖挖逆作法等不同的施工技术，在施工技术的选择上，可以根据不同的地质情况与地质环境综合考虑运用不同的施工技术。地铁隧道的施工与地铁车站的施工相似，目前地铁隧道的施工有明挖法、暗挖法、盾构法等。除此之外，还具有安装设备的施工，比如地铁可以运用计算机、机械电器等多种高科技领域的技术，给地铁的正常运营提供空调、机车计算、监控、通讯报警等技术，从而协同完成地铁的正常运行。

1、明挖法

明挖法是我国地铁施工技术中最常用，也最优先选择的一种施工方法，与其他施工技术相比，明挖法的主要优势表现在具有更加成熟的技术，可以在最短的时间内，投入大量的劳动力，完成较为复杂的施工要求。明挖法也有它的不足，主要体现在它对现有的生态环境可能造成一定程度的破坏，尤其是噪音污染，并且阻碍地面的交通等，会在施工过程中常常出现地面塌陷，甚至导致周边的建筑物开裂等问题。

2、盖挖逆作法

盖挖法的主要优势体现在对周围环境的影响较少，是它在明挖法的基础上进一步发展出来的新的地铁施工技术，通过利用结构顶板而维持地面的功能，从而在顶板下进行施工。盖挖法中的逆作法，常常用于施工较复杂的工程，尤其对于一些楼层较高而且埋深较大的地段。盖挖法由于占时较短，因此不仅对地面，也对周边环境的干扰较少，但其施工的环境较恶劣，而且施工的程序工序都非常复杂。

3、盾构法

当前我国地铁大部分的施工技术都采用盾构法，盾构法也是目前世界上最为先进的地铁施工技术，它可以用于城市地下地层较软，隧道深埋的施工环境。它的主要优点体现在对地上的交通影响较小，而且机械化程度高，减少了劳动强度，而且施工速度快，质量高、成本低。盾构法也有其一定的局限，比如，在运用盾构法进行施工的过程中，还应该考虑盾构机械设备的价格与复杂性。除此之外，一些地形环境与条件制约了盾构法的施工应用。

4、矿山法

又称为浅埋暗挖法，是在浅埋暗挖法的基础上，通过施工技术延伸出来的新的施工方法，是符合我国地形和国情的一种隧道开凿的技术，矿山法施工技术普遍运用在我国地铁、隧道以及深巷和地下停车场等地底下施工中。矿山法首次是在我国北京地铁的施工中得到了尝试和应用，核心的施工特点与技术是可以进行动态的施工设计，施工的原理主要是利用土质的稳定性，采取特殊的支护措施，从而在土质表面形成一个紧密的薄壁结构。矿山法的使用中，主要对于地下岩石进行一次全断面或者分步的开挖，对于土质地层的选择，首先应该加固地层，然后进行地层的支护和衬砌，如果施工的地下常有较多的水，则必须要对降水进行处理后才能施工。矿山法的主要优势是对隧道的施工可以实现长隧短打，通过较少的使用场地，以及对地上的影响较小，同时施工成本较低，而且对于一些跨度较大的隧道，有明显的施工优势。相反，矿山法的主要缺点表现在其施工的进度缓慢，而且耗费人力多，劳动强度大，施工的环境差，而且施工的危险大，在施工过程中，常常会因为水的问题引发塌方以及流沙和拱顶下沉等高风险安全问题。

5、钻爆法

钻爆法主要的特点是针对于地下岩石较为坚硬的地质条件，通过钻爆，并且对钻爆的岩石装运，喷锚支护，灌注衬砌来完成施工。钻爆法可以根据施工地质的水文条件以及断面尺寸，采用上下导坑先拱后墙法，正反台阶法以及全断面开挖法，侧壁导坑法等不同的开挖方法。

二、地铁车站暗挖法施工技术分析

1、施工方案的准备

地铁的建设是为了方便人们的出行，也为了保障交通的畅通，所以对地铁进行施工时施工团队需要周边环境、地质情况进行勘察，从人民的生命安全和施工的安全的角度出发，设计出完整的地铁施工方案。暗挖法地铁施工技术不太受周围环境的影响，在人口密集的商业区也可以实现对地铁的施工，所以我国地铁施工主要使用暗挖法地铁施工技术。施工方案包括施工周期的确定、机械设备的选择等，因此施工团队需要根据地铁施工环境的实际情况完成施工方案的准备工作。

2、暗挖车站钢管柱主要施工方法如下：

（1）钢管柱施工技术

在地铁施工中，使用钢管固定技术可以组合现有钢管的结构，提升钢管的承重力，为地铁的施工奠定基础。在钢管固定工作中需要完成对钢管的浇筑和钢管的封桩工作，全面的保障建筑的稳定性。钢管固定技术使用后，可以将建筑对土体的压力转移到钢管上，从而降低建筑对土体造成的影响程度，确保建筑整体的安全性。

1）钢管柱制作

为保证钢管柱制作的精度和质量，钢管柱的制作全部在工厂进行，加工时严格按照有关规范要求进行。暗挖车站由于上层导洞净空限制，根据施工现场实际情况对钢管柱进行分节加工。

2）钢管柱柱脚环形钢板定位

按施工设计图要求加工钢管柱柱脚环形钢板，底纵梁钢筋绑扎完成后，用线绳定出环形钢板中心并放下就位，利用全站仪将环形钢板中心纵轴及横轴准确定在底纵梁上顶面位置上，并用水准仪精确控制环形钢板的标高，并严格检查平整度。定位后将环形钢板固定于底纵梁钢筋上，浇筑底纵梁混凝土时振捣不能碰到环形钢板及其地脚螺栓，以防环形钢板位移。

3）钢管柱吊装

钢管柱采用简易门式架分节吊装。用手动葫芦起吊第一节钢管柱，沿挖孔桩徐徐下放，下放到孔口位置时，用专用夹具固定好，起吊第二节钢管柱，与第一节钢管桩对接并用法兰连接，吊起钢管柱，松开夹具下放钢管柱，重复上道工序，直至钢管柱吊装栓接完毕。吊装时应防止钢管柱的变形。吊装最后一节钢管时，串入顶纵梁钢筋笼。

4）钢管柱固定

钢管柱全部栓接完毕，徐徐下放时，将钢管柱落在柱脚钢板上，与底纵梁上环形钢板上的限位角钢密贴，并复核钢管柱外轮廓与测量位置的偏差。柱脚就位后，调整柱顶位置，用靠尺检查钢管柱垂直度，使钢管柱垂直度满足设计要求。确认钢管柱位置无误后，焊接16块肋板于柱脚底板上。焊接时，每一根钢管柱由两个焊工同时作业，沿圆周同向旋转对称施焊。首先进行底焊，再进行补强焊，直至达到设计要求。施焊应间歇进行，以免局部过热影响钢管柱质量，所有焊缝要达到一级焊缝质量标准。

为保证钢管柱的稳定，在人孔桩上、下部50cm范围内孔桩护壁与钢管柱间空隙灌注C20混凝土，中间部分填充砂子，防止在浇注混凝土及顶纵梁施工时钢管柱柱顶偏移。

5）钢管柱柱内砼灌注

钢管柱内混凝土采用C50高性能自密实混凝土，砼的坍落度为16±2cm。在混凝土浇筑前对钢管柱垂直度进行复核，并清除管内油渍等污物，以保证钢管柱内壁与核心混凝土紧密粘结。

用串筒进行钢管内混凝土浇注。由于钢管顶部作业空间限制，串筒分节长度1～1.5m，随着钢管内混凝土的上升逐节上拔并拆除钢管，钢管埋在混凝土内的深度不少于一节。钢管内混凝土一次性浇灌完成，不得间歇。必须间歇时，时间不超过混凝土的终凝时间。通过敲击钢管的方法进行初步检查混凝土的浇灌质量，如有异常，用超声波检测，对不密实的部位，采用钻孔压浆法进行补偿，然后将钻孔补焊封固。

三、暗挖法地铁施工发展趋势

暗挖法地铁施工技术作为我国地铁施工的重要技术，有很广阔的发展前景。暗挖法地铁施工技术有以下发展趋势，为施工团队践行暗挖法施工技术提供方向。

1、拓宽技术应用范围

通过使用暗挖法地铁施工技术能克服环境对施工造成的难题，比如暗挖法地铁施工技术可以克服地铁不能建设在商业规划区的难题，商业规划区有人口密集、施工难度大的问题，采取暗挖法地铁施工技术可以很好的解决施工会遇到的问题，施工团队也可以在施工期间对地铁的施工计划进行整改和创新，能提高最终的地铁建设效果。施工团队可以根据情况选择暗挖法地铁施工技术，有利于提高施工的效率和施工的效果。

2、采用信息化手段

暗挖法地铁施工技术会逐渐融入信息化因素，主要体现在数据的计算和分析上，施工团队可以根据测量的数据判断周边环境是否适合施工、支护的安装是否合理，这些都能为最终地铁的完成提供专业的指导方向。施工团队也可以采用信息化手段完成对施工过程的监管，以确保施工的质量。信息化技术的采用可以贯穿于整个建筑的制造中，为建筑的制造提供科学的方案和清晰的规划。

3、提高机械工作效率

暗挖法地铁施工需要运用支护安装、机械挖掘、石渣运输等技术，需要实现机械化操作，施工团队才能对熟悉具体施工进程。采用机械化工作手段可以提高施工过程的稳定性，缩短施工周期，使施工质量达到标准。使用机械化设备实施施工是建筑行业未来的发展趋势，所以施工团队需要正确选择机械类型，从施工成本的角度考虑，选择出最适合施工的机械设备。

结束语

综上所述，暗挖法地铁施工技术既能降低对施工周围环境的影响程度，也能缩短施工周期，为人们的生活出行提供便利。暗挖法地铁施工技术是我国地铁施工使用的主要技术，其在建筑行业和交通行业发挥着巨大的作用，所以，我国需要加强对暗挖法地铁施工技术的研究，通过对暗挖法地铁施工技术进行改良和创新，研发出更好的地铁施工技术，全面提高我国地铁施工的质量和效率。

参考文献：

[1]王兆民.地铁暗挖车站顶纵梁防水细部处理技术[J].工程技术研究，2017，（6）：31-32+50.

[2]张权.暗挖法地铁施工技术分析[J].海峡科技与产业，2016，（9）：96-97.