朱建勋

摘 要：城市轨道交通施工方法主要有明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法以及盾构法。每种施工方法都有各自的特点，应根据不同地质情况选择合适的施工方法。

关键词：明挖法;盖挖法;浅埋暗挖法;盾构法

1 明挖法

明挖法是从地面向下分层、分段挖到基坑面，然后在基坑内自上而下浇筑，施工结束后回填土方。明挖法具有安全性好，施工方法、步骤及技术要求比较简单，施工成本低，施工面积大，降水排水容易等优点。但是在施工时需要占用地面空间，会对周边生活及环境造成影响。这种方法一般适用于地质条件简单、地面交通量小、地下管道少的地带。

明挖法按照有无围护结构分敞口和有围护结构。敞口明挖法通常使用大型土方机械施工和深井泵及轻型井点降水，适合地质条件好、稳定、空间较大、对基坑附近沉降没有严格要求的地段。有围护结构的明挖法可有效防止基坑附近沉降，一般用于地质条件差、地层不稳定、空间狭小的地段。

2 盖挖法

盖挖法是将基坑挖到要求深度后，盖住顶部，设置围挡，再继续施工的方法。

2.1 盖挖逆作法

盖挖逆作法首先从地面开始对基坑进行维护，其次挖至顶板地面标高，然后将地面恢复，最后自上而下进行施工。这种方法一般适用于基坑较深、覆土较浅、离建筑物较近的地段。

2.2 盖挖半逆作法

盖挖半逆作法是在顶部结构满足要求后再向下施工，因为混凝土的收缩顶部结构会有一定宽度的缝隙，缝隙将使整体结构的稳定性受到影响[1]。为解决施工缝存在的问题，施工时一般采用直接法或填充法。

3 浅埋暗挖法

浅埋暗挖法施工时噪声、污染对周边环境的影响较小，投资少，最大的优势是在施工过程中不需要开槽。对围岩采取加固措施，基坑开挖后及时支护，能有效降低围岩过度变形。其本身能在很大程度上提高安全性，但施工速度慢，粉尘较多，影响作业人员健康。该方法能大幅降低松软土质对施工过程的影响，较适用于土质松软的地质。浅埋暗挖法控制措施如下。

3.1 预支护、预加固

在软黄土、地裂缝等不稳定地质中，土壤自稳时间短、施工降水难以疏干，容易出现地层沉降现象，所以可以采取提前加固、提前支护的措施。

3.2 隧道土方开挖与支护

3.2.1 土方开挖

根据地质条件与断面形式的不同，采取的开挖措施也有所区别，其遵循的原则一般是：预支护、预加固一段，开挖一段;开挖一段，支护一段;支护一段，封闭成环一段。

3.2.2 初期支护形式

浅埋暗挖法施工需对地质提前加固、提前支护，支护及时性及支护的强度都是必不可少的，这些措施对维持隧道稳定性、防止地层沉降是极其必要的。目前，钢拱锚喷混凝土支护是最好的支护形式。

3.3 二次衬砌

初期支护封闭完成后隧道结构暂时稳定，监控量测结束后基本稳定，可以开展二次衬砌灌浆作业。如果量测结果不稳定，还需要继续监测;如果监控量测结果表明支护失稳，需要与设计部门协商，明确加固方案。

4 盾构法

盾构法施工需要开凿一个竖井，用于安装盾构机。当盾构机推进一段长度后，在盾构机尾部安装管片，再将砂浆注入环砌外围的空隙中，在后续推进过程中可以使环砌承担土层压力，挖出的土层沿着竖井运送，确保反复进行推进。

4.1 盾构法的应用

4.1.1 实时导航，确保精度

施工时，使用导向测量系统对施工轨迹进行监控，可以根据测量系统的数据来衡量盾构机运行轨迹是否偏离。为保证测量参数值无误，需要定期检查系统和设备，避免由于测量误差导致施工准确性降低。实施时，为避免隧道大幅度沉降，要同步灌浆，同时确保灌浆的体积和压力。如果施工失误导致异常情况发生，要根据实际情况纠正偏差并及时调整，但是纠正速度不能太快。

4.1.2 合理使用屏蔽技术，屏蔽风险

有效利用屏蔽技术可以对突发情况进行预测，从而大幅降低施工风险。为避免由于盾构机在运行时刀片旋转造成的伤害，常采用以下方法进行风险预防和纠正：

（1）可使用泡沫等降低刀具的扭转现象，减少旋转力以增强对刀具的控制力。（2）灌浆的方法、体积与速度可以按照实际施工环境进行改动。（3）一旦刀具旋转方向产生偏差，要及时进行纠正，但是纠正速度不能过快。

4.1.3 根据施工环境选择合适的开挖方式

盾构法的开挖方式主要包括敞开式、机械切削式、挤压式、网格式。根据地质条件和环境的不同，使用对应的开挖方式。

4.2 盾构施工关键技术要点

4.2.1 前期准备

首先，根据工程实际情况，合理安排施工场地。为使出土和吊运管片更加方便，必须将管片放入通道、管片堆放场所、土渣堆放场所、进出场路线进行合理设计布置，合理设计各场所使用面积，科学布置生活办公场所与施工场所。其次，测量部门需要按时对桩点复测、洞门放样等，并将相关情况汇报给监理部门。监理部门需按照相关规范要求，严格审查各项系数及指标。最后，确定出洞方案时需考虑管片的偏移量，提前策划盾构出洞前后的预备工作，包括所需设施、物料及工作人员。

4.2.2 出洞

技术人员结合样洞流水情况、土体气味情况，分析出洞条件及加固情况是否达到标准。如不达标，则必须二次加固。如达标，可以安装一定量的防水装置，待技术专家检验合格后才能拆除洞门。拆除时要避免损坏密封装置，拆除时间尽量缩短以防止水土流失严重，出现风险。拆除工作结束后，盾构机开始向洞门靠近，为增加盾构机的水平移动稳定性，需要适当增加千斤顶辅助。刀盘接近土体后，为减小阻力，可以开动刀盘。整个施工过程中，要对洞门防水设施进行检测，尤其注意开动刀盘时确保导向轨道、放水设施不受影响。

4.2.3 100 m试推

土体接触到刀盘，逐步进行试推工作。试推过程能充分收集盾构机的相关参数。由于土体存在一定的硬度，需要以小于10 mm的标准严控推进速度和出土量，增加检测频率。为减小土体阻力，可适当注水，也可使用超挖刀。为防止管片沉降，可使用木头垫起出盾尾部的负环管片。适当控制土压力及出土量，根据地面沉降高度适当调整，切口位置隆起控制在1 mm左右。待加固区试推工作结束后，可以将推进速度增加到50 mm左右。为使盾构和管片间的间隙得到有效控制，减小沉降，待盾尾移出加固区，需及时进行同步注浆工作。要对浆液质量严格检查，以防出现不注浆空推问题。一旦出现单次沉降超过5 mm，累计沉降超过30 mm，必须进行二次补浆工作。

4.2.4 进洞

如盾构机和加固区间存在空间差，则需要对水平和高度偏差反复核对并适当调整。管片里程核对无误后，需对施工参数适当调整。首次進洞工作结束后，需完成防水加固措施。三个小时后进行第二次进洞。

5 总结

本文介绍了目前我国城市轨道交通施工常用的一些方法，采用分类对比的方法进行了说明，给出了各类方法的适用条件，施工单位应根据不同地质情况，选择合适的施工方法。同时，为确保施工安全，城市轨道交通系统在施工过程中要关注质量控制与技术要点，合理选择施工方法，确保城市轨道交通施工的顺利实施。

参考文献：

[1]刘宏建.民用建筑混凝土结构裂缝的原因及控制措施分析[J].砖瓦世界，2019（8）：10-11.

[2]毛华荣.连拱隧道衬砌结构安全与施工方案合理性研究[D].杭州：浙江大学，2016.

[3]许岩.地铁隧道暗挖地层沉降原因及策略的研究[J].建筑工程技术与设计，2016（17）：13-14.

[4]朱季.粉砂土地基盾构施工开挖面稳定性及环境影响研究[D].杭州：浙江大学，2010.

[5]刘凡，李先刚.基于公路沥青路面施工中二灰碎石基层的施工技术探讨[J].科学与财富，2015（8）：745-746.