摘要:在城市化进程中,我国城市轨道交通事业得到了飞速发展,有效地缓解了城市拥堵,方便了市民出行。但城市轨道施工中还存在诸多问题,需要对施工难点问题加以解决。本文从城市地铁轨道施工的重点和难点入手,分析如何解决城市轨道建设难点问题,希望对相关研究具有帮助。
关键词:城市地铁轨道;施工重难点;应对方法
如今在我国诸多城市中,高架城际铁路、地下轨道交通成为人们日常出行的重要交通工具,其修建质量会影响到地铁运行能力以及安全性,施工中的安全预防方案需要在技术上加强研究与实践,以下对相关内容进行分析。
一、地铁线路施工特点:
1.城市地铁沿线环境复杂,下穿、侧穿建(构)筑物多
线路均需通过中心城区,沿线环境复杂,周边建(构)筑物密集,下穿、侧穿建(构)筑物多,对运营中的铁路、高压电塔、航油管道和隧道沉降的控制难度大,安全风险要求极高,必须重点加以保护。
2.地质条件复杂,工程实施风险高
每一个城市地下地质情况不一样,深圳、广州、珠海等沿海城市地铁线路需穿越残积土层和全、强风化带,局部穿越砂层和中、微风化带;贵阳、长沙等经常会穿越花岗岩中、微风化带,溶洞,盾构遇孤石掘进易引起刀具、刀盘损坏,上软下硬地层掘进易出现喷涌、坍塌等风险,盾构姿态难于控制、且刀具易损坏,工程实施风险高。
3.既有线延长线路,沿线换乘车站多
一线城市从单一线路已经发展成网状式,在新线的建设中经常会面对既有线路的保护的接驳。
4.工程专业齐全,综合性强
本工程涵盖前期工程、土建工程、轨道工程、常规机电设备安装、装饰装修工程和通信、信号、供电、综合监控等系统,包括配合综合联调等,可谓专业齐全、综合性强。
二、工程重点及难点分析与对策
1.拆迁难度大,节点工期紧,顺利开工是确保工期的重点
◆对策:
①前期工程纳入关键线路管理。将前期征拆、交通疏解、绿化迁移、管线迁改等工作纳入主体工程施工工序统一管理。明确时间节点,协调攻关有序推进。
②建立完善前期工程协调机制。根据前期工程存在的重难点,对征地拆迁、交通疏解、管线迁改等方案进行优化和深化,分片包干,把任务层层分解。
③科学进行现场管理。施工前进行地下管线探测,充分了解管线的管材、大小、埋深、管线现状、与本工程结构位置关系等,并现场标识、上图;挖出的管线做好围护、警戒,安排专人看护,并做好应急预案。
2.下穿既有轨道交通运营线路是安全风险管控的重点
◆分析:
广州地铁线7号线需下穿既有地铁线路2次、广九铁路广深段1次,其中:裕~大区间盾构下穿五号线重叠段主要位于中、微风化花岗岩层中,最小净距7.67m;科~萝区间盾构下穿六号线重叠段主要位于花岗岩残积层中,且含有孤石的概率,最小净距3.03m,见图1。大~姬区间盾构下穿广九铁路广深段,该铁路经改造后为国内首条四线轨道并行运行的线路,速度可达200km/h的公交化城际客运专线,每天运行列车100对左右,区间下穿广九铁路现状见图2;铁路范围区间盾构主要穿越中、微风化花岗岩层,拱顶存在淤泥质土及淤泥质砂层,其最小净距26.53m;另外铁路范围有瘦狗岭断裂破碎带穿过,破碎带宽约600m、以全风化花岗岩为主。
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图1 下穿六号线位置关系示意图
既有轨道交通五、六号线及广九铁路每天运行密度大,特别是广九城际客运专线运行速度快,对轨道不均匀隆、沉变形非常敏感,为减小盾构下穿施工对地层的扰动和地层损失,确保既有线运营和结构安全,是项目管控的重点。
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图2 广九铁路图
◆对策:
①进场施工前做好对沿线既有轨道交通运营线路的前期调查,加强与地保办、铁路运营部门的联系,编制针对性下穿既有地铁、铁路施工及保护方案。
②认真落实设计图纸对既有轨道交通运营线路的保护措施,严格把控施工质量。
③制定专项监测方案,在既有轨道交通运营线路安装自动化监测设备,信息化指导施工,发现异常及时根据情况采取措施进行处理。
④严格控制盾构掘进参数,盾构下穿时保证推进速度的匀速、土压的平衡、渣土控制,严格控制盾构推进方向,减少纠偏,特别是大量值纠偏。
⑤盾构掘进过程中控制好同步注浆量,管片拖出盾尾后及时进行二次补充注浆,有效控制地表隆起、沉降。
⑥编制应急预案,一旦发生紧急情况立即启动应急预案。
3.紧邻、穿越建(构)筑物施工,控沉降、保安全是施工管控的重点
◆分析:
广州地铁七号线线路紧邻、穿越的主要建(构)筑物达145处左右,多次下穿、侧穿沿线高压电塔及高压线,且深井站与姬堂站布置于110KV高压线下,见图3。
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图3.车站上方高压线分布现状图
地铁施工不可避免的对地层扰动、造成失水和地层应力损失引起沿线建(构)筑物沉降、开裂,给周边群众带来不便甚至不良的社会影响,尤其是线路穿越的大学城教学区、黄埔区电信楼(内有精密设备)等对其施工带来的影响非常敏感,施工过程中采取措施,减小紧邻、穿越建(构)筑物施工时的沉降、开裂、确保安全;
◆对策:
①进场施工前做好对沿线影响范围的建(构)筑物前期调查,并认真制定保护方案。
②施工期间加强对其监控量测,做到信息化施工,严格控制基坑和高压铁塔的变形在允许范围内。
③在高压电缆下方从事施工作业时,根据触电安全距离设置限高标志,地下连续墙施工至该位置时,高压线下方6m范围地下连续墙采用3m分幅,利用冲击钻机从地面冲击成槽,下放钢筋笼时考虑分段下放现场地焊接,吊机吊放时严禁桅杆伸入限高标高以上。
④穿越前进行模拟段施工,掌握盾构掘进参数,穿越时控制好盾构掘进参数,严格控制出土量,保证切口土压,控制地面沉降。
⑤盾构掘进过程中控制好同步注浆量,管片拖出盾尾后及时进行二次补充注浆,有效控制地表隆起、沉降。
⑥做好施工监测,保证监测数据真实可靠,异常情况立即分析,保证建(构)筑物安全。
⑦盾构穿越过程中安排有丰富经验的技术人员及施工人员现场值班,提供强有力的技术措施及组织保障。
⑧编制应急预案,一旦发生紧急情况立即启动应急预案。
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图4 大学城校区房屋及4号电塔基础注浆加固示意图
4.实现工程结构耐久性及防漏水是质量控制的重点
◆分析
地铁工程为百年工程,防水施工直接影响着工程的耐久性和地铁运行安全。地下车站外侧墙均为复合结构,采用全包防水设计,地下水丰富,具有腐蚀性,结构防水是质量控制重点。
◆对策:
针对地下工程防水施工质量控制要点见表1。
表1 各工法工程项目防水施工质量控制要点
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5.各专业的高效、协同是施工组织的重点
◆分析:
地铁站后工程包括轨道、供电、接触网、常规机电、通信、信号、AFC、综合监控、屏蔽门、电扶梯、安防、导向及装饰装修等多达十几个专业的施工,并且采用全自动驾驶,具有“空间小、工期短、穿插多、接口密、标准高、调试工作量大”的施工特点。
◆对策:
①组建工程协调指挥小组,统筹负责全线土建、系统、常规设备、安装装修、屏蔽门、电扶梯等各专业间的协调、安排。以各标段项目经理部为管理单元,实行地盘管理责任制,实行站长负责制,每单元站点、区间指定专人作为区域管理责任人。
②做好工程筹划,确保节点目标。以“洞通、轨通、电通、热滑、三权移交、系统联调、试运行、开通运营”等重要工程节点编制站后工程总体策划。全线遵循“分段铺轨以轨通为目标,设备安装以场站为单位,系统安装跟随常规施工,装修专业最终收口”的思路,确保全线试运营的总目标。
③准确划分施工界面。根据合同、设计文件、施工图等,尽早梳理各专业的接口关系,明确各分项工程项目的施工责任主体,避免后期工序混乱,造成施工项目遗漏。
④强化地盘管理,科学组织施工。地铁工程施工场地狭窄,在同一区域施工单位多,工序交叉多。站后工程施工阶段按照标段以土建单位、车站以常规安装单位、轨行区以轨道(前期)系统(后期)为地盘管理责任主体,统一制定地盘管理办法,确保现场施工有条不紊的开展。
⑤优化接口管理,密切配合施工。站后工程涵盖十多个专业,几十个子系统,各专业、系统间接口多达上千项,统一汇总接口问题,专人归口管理。通过设计联络、施工生产会、周月例会、接口专项会议等各类会议,做到接口关系清晰、职责明确,管理无缝连接、全面覆盖。
⑥发挥总承包优势,提高联调联试效率。实行调试例会沟通协调机制,定期召开各专业调试例会,及时解决现场调试问题。
结束语:
进行城市地铁轨道施工期间需要认真分析工程的重点和难点问题,找到相关应对措施,加强技术攻关,这样可以有效保证工程的如期进行高质量交付,并且最大程度减少对环境的破坏。
参考文献:
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