天津市地下铁道集团有限公司天津300011
摘要:目前,我国获批轨道交通建设规划的城市已达43个,规划总里程约8600km,我国城市轨道交通市场将在一段时间内处于建设高峰时期。
关键词:轨道交通工程;轨道交通工程土建工法;技术
引言
随着城市的发展和建设,城市所面临的交通拥堵问题日益严重。为提升城市交通质量,减少汽车污染,我国大部分城市均已开展了城市轨道交通的建设,利道交通来弥补传统公共交通的运力不足和城市拥堵问题。但是对于城市建设来说,城市所面临的地面环境和地下环境都十分复杂,城市轨道交通的施工需考虑多方面问题,这对于轨道交通工程土建的技术能力是一个巨大挑战。
1轨道交通线网规划的规模
轨道交通线网规划是根据城市总体发展要求,统筹人口分布、交通需求等情况编制的,是指导城市轨道交通长远可持续发展的总体性方案,是编制近期建设规划的基础,需具有前瞻性并预留发展空间。近年来,很多城市的轨道交通建设规划规模调整频繁,造成新线建设主要换乘节点、资源共享和用地控制难以落实,这在一定程度上反映了线网规模超前考虑不足。究其原因,一方面在于我国正在加速城市化过程中,城市人口规模预计不足,几乎所有城市规划的人口规模未到规划年限就已超过规划控制人口;另一方面是决定城市总出行量的居民日均出行率随着经济社会发展在逐年提高,如上海市居民日均出行率1995年为1.87次,到2009年就提高到2.23次,在人口规模不变的前提下相当于总出行量提高了19%。因此,在城市人口规模的预估和出行率的选取上一定要结合我国国情,充分考虑城市未来的发展。
2轨道交通工程土建施工方法
2.1混凝土施工技术
该技术一般包括混凝土养护技术和混凝土浇筑技术两种主要类型,在正式施工之前,需完善的落实好材料准备工作,其是整个施工过程中的重中之重。正常情况下,若混凝土材料规模较大,一般需在搅拌站进行采购,并完成搅拌,施工中可直接进行应用。但也有个别工程是自己完成混凝土搅拌,此时便需重点关注混凝土和水的配比,工作人员要对加水的次数和时间进行严格控制,并结合工程的具体要求对混凝土浓度进行确定。在将材料运送到施工现场时,也需进行严格把关,通过抽样检查工作可对材料的坍塌度进行检验,一旦发现不达标应立即停止应用。材料检查合格之后便可开展浇筑工作,正常的浇筑顺序如下:先是基础浇筑,应遵循从低至高的基本原则进行分层浇筑;之后是框架浇筑,在此环节中,需从边缘开始向中心进行浇筑,但要保证结构的完整性,以此提升浇筑工作质量。完成浇筑工作之后便可开始进行养护,在完成浇筑的24h之内对混凝土进行全面覆盖,正常均是选用湿草或塑料膜,若水分蒸发过快,工作人员需定时向湿草浇水。
2.2地下连续墙技术
在深基坑支护中,地下连续墙的建设是其中重要的一环,因为其自身墙体可以承受较大的外界荷载和压力,所以,在整个施工流程中,是沉降和坍塌事故发生率最低的部位,最重要的是,在地基较深的部位,还能起到良好的防水效力,得到普遍肯定和深入推广。另一方面,地下连续墙作为地下轨道交通工程土建施工的主要部分,有利于优化整个支护体系。
2.3模板施工技术
该施工技术主要就是包括支撑模板和成型模板在内的完整构造体系,其中,支承体系包括金属附件、联结架、杆架等。在混凝土施工过程中,模板工程实则属于一种临时结构。在具体施工环节,需对模板进行科学配置,要对各种材料进行合理确定,具体包括扣件、顶托、钢板等等,要严格按照图纸设计的尺寸和规定来配置。在完成配置的基础上,对模板进行设计,并绘制出完整的图纸。结合该图纸拼接模板,首先是单片拼接,要做好定位、防漏等工作,拼接过程中要对缝隙进行检查,直至拼接完所有的模板。
2.4深基坑支护施工技术
在城市轨道交通施工中,需要应用深基坑支护施工技术确保隧道的支撑能力。深基坑支护施工技术主要需要注意以下几点:(1)在安装支撑的过程中,需要分层、分段开挖土层,支撑位置确定后,需要测定支撑两端与围撑的接触点,确定支撑结构相对墙面的位置,然后结合设计方案,将预应力施加到支撑点;(2)施加预应力后,要及时采用速凝稀释混凝土材料对空隙进行填充,并对预应力的损失及桩顶位移情况进行监督,如果出现问题,需要继续施加预应力,直到达到设计要求。此外,桩顶位移超过正常值时,需要适当增加支撑轴力,避免变形问题,并且支撑轴力要满足设计要求。
3轨道交通工程土建工法及相关技术
3.1线路敷设
目前城市轨道交通中所选择的线路敷设方式有3种。(1)地下线敷设。这种方式通过在土层下方开凿隧道的方式进行敷设,使交通车辆可以在城市下方穿行。该种敷设方式一般集中在城市布局相对密集的市中心地区,以满足城市繁华路段的交通压力。(2)地面线敷设。这种敷设方式是将轨道线路敷设在地面,交通车辆可以在地面上行驶,作为造价较为低廉的敷设方式,该种线路敷设一般仅应用于城市郊区地面交通压力较低的地段。(3)高架线敷设。该种敷设方式是利用混凝土高架桥桥墩将轨道线路支起,从而保证交通车辆可以在高架桥体上方运行。
3.2明挖法土建施工
在明确了主城区选用地下线作为敷设方式后,需进行布局规划和车站建设。在对该市地下土层进行分析的过程中,发现该市作为典型的洪积扇平原,其土层内部除出现具有可硬塑粉质粘土和残积土外,还有部分的碎石土及胶结砾岩,因此在周边场地允许的情况下,选择明挖法开始车站主体及附属结构施工。为较好地控制地下水,明挖法的施工中运用分级放坡锚喷的方式进行地基支护,再通过钻孔灌注桩和地下连续墙来完成支撑体系的搭建。从而保证明挖土层具有承载力和相应的强度,保证施工效率和施工安全。
3.3盾构法土建施工
相较于车站施工可直接在地面开展明挖法进行土层挖掘,地下隧道的施工则需选择盾构法进行。在目前的地下线敷设城市轨道交通施工中,最常见的施工方法为明挖法、矿山法和盾构法。其中,明挖法对于建设强度和建设环境要求均较高,适用层面相对狭窄,因此本文所参与的轨道交通建设土建,只在车站施工中选用了此种方法。盾构法是这3种方法中成本最高的方法,其全机械的施工方法可使用盾构机械在土层中进行推进,并借助盾构机械的外壳支撑能力,防止四周岩层出现坍塌,同时还可借助出土机,将挖掘土壤运出洞外,再通过千斤顶不断顶进,预装制混凝土管片进行全程切削,最终形成隧道结构。盾构法减少了人工操作,从而成为了目前3种方法当中最安全的土建施工方法。结合该市的土壤环境后,项目部决定选用盾构法进行隧道施工,同时针对季节性河流的特点,选择适当的抗浮措施,再利用盾构结构潜埋穿越,保证隧道质量。
3.4工程验收控制
首先是移交验收过程中,可能出现验收资料遗失的风险。城市轨道交通一般为满足城市交通需求,工期相对漫长,同时城市施工需要根据现场的实际条件不断地进行修正和改变,随之改变的还有办公用房、人员流动、资料存储等内容,因此经历过漫长的工期后,施工资料的完整性几乎难以得到充分保证,并且由于许多施工资料具有较强的时效性,一旦遗失无法进行弥补。
结语
综上所述,在城市轨道施工中,轨道交通工程土建施工所面要对的问题层出不穷。为保证施工质量和施工效率,除了施工团队须拥有丰富的经验和卓越的技术,对地理情况和技术手段展开分析和应用之外,还需加强施工的管理和监测,从而实现施工质量多维度的保证。
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