摘要:城市轨道交通地下工程建设可以有效提高人们的出行效率。我国城市地形与地势较为复杂,施工时需要结合城市实际情况选择相应施工技术,以确保城市轨道交通地下工程顺利开展。基于此,首先简述城市轨道交通地下工程特点,而后针对常见城市轨道交通地下工程施工技术展开研究,进而针对城市轨道交通地下工程施工技术发展趋势进行分析,以期为相关人员提供参考。
关键词:城市轨道交通;地下工程;施工技术
1 引言
社会经济的发展和城市化进程的不断加快引发一系列问题,给人们的日常生活带来了巨大的影响。目前,交通拥堵是我国大多数城市亟待解决的问题,而城市地铁、城际铁路以及轻轨的出现在极大程度上缓解了该问题。对于城市轨道交通地下工程来说,施工技术的选择和应用是否合理,可以直接决定地下工程的成败。因此,在开展城市轨道交通地下工程项目施工的过程中,必须综合考虑项目实际情况,选择最适合的施工技术,保证项目工程顺利有序开展。
2 城市轨道交通地下工程特点
从地层结构角度分析,我国城市轨道交通地下工程建设所涉及的地层结构主要有软弱地层、岩层、砂卵层等。其中,在软弱地层中修建地下车站与隧道均是在软土层中实现,如上海市、西安市、南昌市等;岩层主要以重庆或青岛地区为主;砂卵层主要以成都、北京等地区为主。在施工过程中受到来自地质条件的影响,导致不同地区施工方式与施工技术之间存在差异。因此,在实际施工过程中,施工技术彰显出多样性的特点。我国各地区经济差异较大,部分地区经济发展较为落后,加之施工设备较为传统,因此,在选择施工方案时,需要充分评估施工建设的经济水平与施工效率,从而确保质量。
3 城市轨道交通工程施工技术和方法
3.1 浅埋暗挖法施工技术
在采用浅埋暗挖法施工时,其主要控制要点为:①管超前应用超前管棚注浆等技术,实现地层的超前支护,有效加固围岩,进一步提高围岩的稳定性,避免围岩发生坍塌;②严注浆完成超前支护工作后,立即开展注浆,保证浆液充满围岩缝隙,提高围岩的整体性,进一步改善围岩的自承能力;③短进尺每开挖一环,支护一环,在开挖过程中,严格控制每环进尺的长度,进一步提高围岩的稳定性;④强支护对于整个地铁隧道工程来说,初期支护承担着基本的荷载,可以说,初期支护能直接决定开挖初期地表沉降变形情况,所以,在开展软弱地层施工过程中,为了保证承载能力,必须提高初期支护的强度和刚度;⑤早封闭为了提高初期支护的承载能力,进一步满足具体的施工要求,施工过程中应做到每开挖一环、支护一环、封闭一环;⑥勤量测应用浅埋暗挖法开展施工时,现场监控测量非常重要,只有提高测量的准确性,才能更加及时、合理地进行指导,进而有效控制沉陷变形。
3.2 明挖法施工技术
明挖法是轨道交通地下工程施工过程中较为常见的施工方法,其在软弱层地下连续墙围护结构被广泛应用。例如,上海地铁的1、2号线,在其修建过程中,就应用了地下连续墙法。应用该方法进行施工时,首先需要挖除隧道部位的岩体,完成洞门和洞身的修建后,再进行回填,进而保证工程地下的各个结构不会受到不稳定因素的影响。应用该方法施工时,施工人员应注意严格把控支护、开挖土方以及降低地下水位等项目。
围护结构的施工主要应用的设备为回转钻机,完成成孔后,应用汽车式起重机吊装钢筋笼,进出敞口段围护选用旋喷桩。在整个施工过程中,应用汽车式起重机吊装钢管内支撑架构,然后配合应用后退式的开挖方式进行施工。
3.3 异形盾构施工技术
20世纪80年代初至20世纪90年代中期,异形断面盾构形式为圆形。随着城市地下空间的不断开发,我国城市地下空间资源逐渐出现紧张的趋势,传统单元多管盾构法隧道在应用时存在断面空间利用率低等缺点。为了合理运用地下空间,近几年逐渐出现了空间开发利用率较高、经济性较为突出、施工周期较短、功能较为丰富的异形断面隧道,其中最具代表性的主要有双圆隧道、矩形隧道等。在盾构机启动阶段,刀盘最大位移位于边缘部分,变形量为0.017mm,相比最大推力和盾构机正常运行两种工况,启动受力阶段刀盘变形量较小。当盾构机最大扭矩启动,则刀盘此刻的最大扭矩为155MPa,该扭矩在刀盘设计材料许用范围内,故不会影响正常掘进。盾构机开展掘进阶段,若想实现高效掘进,必须充分分析刀盘变形量以及应力分布情况,且应高度注意刀盘边缘部位,即最易出现变形的部位,以保证盾构机掘进期间刀盘整体的稳定性,同时还可确保刀盘边缘、中心部位磨损程度与挖掘强度相同,从而有效实现工程的高效掘进。
3.4 单根轨枕综合铺设法
首先由工作人员利用双层运输车来运送轨枕以及相应的钢轨,并将其运送到相应的轨枕铺设现场,同辅轨机组相互连接;而后利用钢轨超拉装置将当下长钢轨全部抽拉到扶轨机的前方,通过钢轨车的有效引导来控制当下钢轨的铺设方向,保证当下铺轨机前方的钢轨能够连续并且平缓地被放置在相应的轨道交通线路的两端。与此同时,在进行钢轨铺设工作的过程中,为防止长钢轨质量过大而产生较大的运输阻力,需要每隔15m便布置相应的低轨道,用以承担来自长钢轨的压力。而在执行钢轨收轨铺设工作的过程中,工作人员需要利用钢轨引导车的引导轮来固定收轨控制的首要位置。在上述工作完成之后,则是要按照具体的施工要求来布设轨枕,工作人员利用收轨器莱阳摆放在交通线路工程两侧的长钢轨全部收纳到承轨槽之中,而后有关人员则是需要再次安装扣件,固定钢轨,如此便能够完成轨道的铺设工作。
4 结束语
总之,当下城市轨道交通工程在城市发展的过程中起到了不可或缺的重要作用,已经成为线下城市区域人民出行的重要保障,无论是其运输效率亦或是运输质量都获得了公众的广泛好评,所以相关施工单位应该全面提高对城市轨道交通工程的重视,需要明确的是,城市轨道交通工程的施工质量的优劣将会直接关系到公众的生命财产安全,全面强化对城市轨道交通工程的重视,采用更为科学合理的施工方法以及施工工艺是非常重要的,其从属于保障当下城市正常出行便利,为公众提供更为安全舒适的生活的重要保障,长此以往,势必能够全面推进地方经济建设,推进地方交通系统的发展建设。
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