地铁隧道施工技术探析

地铁隧道施工技术探析

易健

杭州天恒投资建设管理有限公司浙江省杭州市310004

摘要：由于地铁隧道在施工过程中有极大的复杂性，同时还要尽量减少对地铁隧道工程临近既有建筑的扰动，因此，对整个地铁隧道的施工技术和施工质量有极高的要求。目前，对于地铁隧道施工人员来说，如何有效保证地铁隧道的施工质量，科学地运用地铁隧道施工技术，成为当前所面临的严峻问题。本文从城市地铁隧道地下工程施工的特点入手，对地铁隧道施工技术进行了分析。

关键词：地铁；隧道施工；隧道开挖

引言

地铁隧道施工技术在隧道施工的过程中起着主导地位，作为城市建设隧道施工的新型技术被广泛运用，从而为城市的地铁隧道建设施工提供了有利的手段，不仅可以为城市地铁隧道建设人群提出有效、全面、科学的加固注浆参照，并且能减少隧道施工中大部分安全事故的发生。

1城市地铁隧道地下工程施工的特点

施工特点主要包括隐蔽性大(基本集中于地下进行施工)、作业具有很强的循环性(各施工段不断循环施工使得隧道不断向前推进)、施工环境恶劣(地下的地质情况和水文情况复杂)、作业空间小(不如地上工程有着宽阔的施工现场作业面);同时，城市地铁隧道地下工程施工还具备了受气候因素影响小的特征，只要条件具备，风雨天不会影响施工。

2地铁隧道施工技术

2.1隧道开挖技术

地铁隧道施工过程中，最重要的工作环节进行隧道开挖。因此，在开挖时，要根据实际情况采用科学的隧道开挖技术。在本项目中，先用喷射混凝土的方式对掌子面辅助施工进行临时封闭，同时在进行临时封闭施工时，采用环形导坑预留核心土的方式进行施工。另外，在外层的上台阶处要设置仰拱，从而控制地铁隧道周围岩体发生收敛问题。如果上台阶处基础的承载力不足，则需要对地基进行注浆处理，以此提高其承载力，进而充分保证地基的稳定性。其次，施工时，要严格按照相应的施工规范进行，进行隧道开挖时，要注意开挖方式，不断增加循环开挖次数，以此减少隧道开挖过程中对围岩的影响，从而降低超前支护承载的跨度压力，从而保障岩体的稳定性。另一方面，进行隧道开挖时，要根据工程施工的实际情况进行强支护，对隧道工程周围的地表沉降、轨道高度差等数据进行监控，以保障工程的施工质量。

2.2初期支护技术

在当前的地铁隧道工程中，初期支护在整个工程中有重要的作用。初期支护主要包括砂浆锚杆施工、钢架安装等施工内容。钢架安装工程施工时，首先要选择合适的钢架安装位置，安装时，要对钢架的基脚处留有一定的原岩空间，将钢架架设在挖槽中。其次，对钢架结构进行安装时，要保证钢架平面垂直于隧道中线，倾斜角度及其安装偏差要控制在合理范围内。砂浆锚杆施工，首先要对检查注浆设备，保证砂浆设备质量合格，并且各项性能处于良好状态。其次，放线时，进行高度精准测量，对钻孔位置进行标注，而后插入锚杆进行注浆时，要先将砂浆搅拌均匀，对于一次搅拌砂浆，要在初凝前完成相应的工作。注入砂浆时，要对其进行不断的搅拌，避免浆液发生沉淀或离析现象。网喷混凝土施工，主要包括对钢筋网片的加工以及喷射混凝土施工。进行钢筋网片加工时，要严格按照设计要求进行，进行初次喷射后，要铺设1层钢筋网，而后在第1层钢筋网上喷射1层混凝土，再搭设第2层钢筋网。在混凝土的喷射过程中，要分段分片逐步进行。

2.3二次衬砌技术

二次衬砌技术的工作内容主要是对隧道施工过程中的初期支护采用钢筋混凝土衬砌或模筑混凝土进行衬砌，进而使隧道的初期支护与二次衬砌形成复合衬砌结构，以此对隧道开挖断面进行加固和优化。另外，二次衬砌主要针对的是隧道拱墙以及仰拱位置。因此，对仰拱进行二次衬砌前，要做好仰拱位置的杂物处理，确保仰拱隧道位置的清洁，并在超挖部分进行同级混凝土回填，施工人员应衬砌一次成型，同时保证填充混凝土的强度达到施工工程要求，确保施工质量。

2.4光面爆破技术

光面爆破技术的主要原理，是通过利用岩石抗拉的强度远远低于其抗压强度的特征，以此来开展科学布孔、选择适宜的参数、把控装药的分量、按照次序进行起爆等工序，从而实现隧道洞室表层更为光滑、围岩扰动破坏力减弱、超欠挖数值减少的目的。隧道光面爆破技术的实质是控制爆破，它是参考地铁隧道断面的设计构思，在周围区域布置出合理数量的爆破孔。当然，在爆破环节结束后，地铁隧道的周围便会形成极为润滑的墙体，如此一来便可使隧道断面既符合结构设计原则，又可形成围岩。唯有如此，才能最大限度地保持围岩的完整性和承载能力，达到优质、高效、快速的施工效果。由于地铁隧道施工工程在地质情况因素上的不同，很多与爆破相关的设计参数，是必须经过现实中的施工情况来展开调整的，特别是掏槽眼样式、最小抵抗线、以及装药构件等等。在受到实验环境的约束时，工作人员需依照浅孔、密布、与弱爆渐进的基本原理，并结合实际情况来及时调整设计参数的适用值，直到获得优秀的爆破成果为止。

2.4.1钻眼

爆破作业必须要严格按照爆破设计的方案来进行。在钻眼工作之前，应当给出开挖断面中线，并采用五寸台阶尺寸法来制定出开挖的轮廓线、依据钻爆设计的方案标注出炮眼的最佳位置。并且钻眼应当符合以下条件：1)选择湿式钻孔法，工作人员在钻孔之前须将施工的地面清理干净。（2）插座的深度和角度应根据设计来构造。眼口与眼底之间的距离不应超过5cm。（3）辅助眼的深度和角度应根据设计方案来构造。（4）要求周边孔的开口位置位于岩石剖面的轮廓线上，距离误差可达5cm左右。外斜率不应大于孔深度的3%至5%。眼底不应超过挖掘断面轮廓的10cm。（5）要求外周眼对内圈的间隔误差不能超过5cm。

2.4.2装药

在装药之前，施工人员应将炮眼内的泥浆与石粉均吹洗干净，在经由专业人员检查后才可装药，并控制装药数量。具体要求如下：（1）禁止使用不满足产品合格标准与质量要求的爆破要料。（2）可选择密度小、爆破、低功率、高爆炸力的2种小药包炸药。（3）周边孔可采用小装药体积的连续装药结构、间隔装药结构和爆轰线圈速度装药结构。（4）控制单段最大装药量，根据爆破速度调整装药量。（5）围岩的硬度较软时，除开周边眼外，应该严格控制相邻周边眼内圈的药量大小。（6）在完成装药工作后，炮眼的堵塞长度不可低于20cm，在进行预裂爆破时应该由药包的顶部端起堵塞，不能仅仅是堵塞眼口。

结束语

综上所述，我国城市化进程的不断加快，极大地带动了我国建筑行业的发展。为了缓解城市交通压力，使我国地铁工程大力发展，地铁隧道工程施工也得到了越来越多人们的关注。本文对地铁施工工程进行分析，从光面爆破技术、二次衬砌技术、隧道开挖技术、初期支护技术几个方面对地铁隧道施工技术进行了全面的分析，进而不断提高我国地铁隧道施工技术的应用水平，并且在此基础上不断创新，促进地铁施工技术的发展。

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