摘要：我国近些年城市人口激增，人们生活水平快速提高，很多人为了出行方便开始购买私家车，城市中经常出现交通堵塞现象，为了改变这一现状，城市开始建设地铁，经过实践证明，地铁的出现能大大缓解交通堵塞状况，但是由于地铁建立的地理位置和一系列因素的影响，导致地铁出现质量问题，引发安全事故发生，如何改变这一现状已受到很多人的关注。因此，本文对影响城市地铁施工质量的主要因素进行研究分析，探讨了几点控制措施，希望对提高地铁施工质量有所帮助。
关键词：城市地铁；施工质量；主要因素
1引言
现阶段，随着社会经济技术的飞速发展，各地的城市发展步伐也不断加快，城市拥堵问题也随之而来。特别是对于一、二线城市来说，大量的人口涌入和城市用地的减少使得地面交通堵塞现象频发，交通通行质量严重下降。为了最大程度缓解地面交通压力，维护城市的正常生产、生活，城市地铁应运而生。
2城市地铁施工常用施工技术分析
2.1明挖施工法
这种施工方法是地铁隧道施工中经常用到的一种施工方式，具体施工过程是先自上而下对施工现场的基坑岩土进行逐层开挖，开挖完成之后在自下而上进行结构施工，最后再进行基坑回填操作。这种施工方法具有以下几个优势：首先，明挖施工法的施工不仅操作简单、工艺合理，而且目前该技术也相对比较成熟，从而可以更好地确保整个施工过程的质量；其次，明挖施工法还具有施工风险小、进度快且防水效果好的优势；再次，这种施工方法可以在各种不同地质条件环境中采用，而且工程造价也比较低。当然也存在一定的劣势，那就是其在使用过程中会对周围的市政管线和环境造成一定程度的破坏，所以这种方法比较适用于地表干扰小的地段。
图1明挖法施工现场
2.2浅埋暗挖施工
浅埋暗挖法是隧道类施工中常见的施工方式，可以有效的提升隧道施工的施工整体质量有效方法。隧道施工最主要的施工工序是防护与支撑，常用的设备和方法主要是锚钻机与挂网喷混凝土及回填注浆等。浅埋暗挖法主要使用锚固、围岩及回填注浆的施工方式，形成隧道防护体系，保证隧道施工的进度与施工质量。保证围岩有效的稳定性，使用二衬支护与隧道施工同步进行，可以有效的保证隧道施工工作进度。浅埋暗挖法要在强化支护、缩短开挖长度、及时注浆等方面综合结合测量数据进行施工。浅埋暗挖法主要适用于掩埋深度较小，地质结构性质较为单一的地形地貌进行施工作业，一般情况下埋深不超过20m为宜。浅埋暗挖施工垂直提升作业较为简便、施工难度较小、需要占用场地面积小、对环境影响小等优势。
2.3盾构法施工
盾构法施工其实很好理解，简而言之就是在具有护盾的保护条件下，利用盾构机进行隧道挖掘，与此同时进行管片衬砌施工，从而快速的完成挖掘、构筑隧道的施工作业。在实际的施工过程当中，最先要在隧道挖掘的起始端挖掘一个基坑或是竖井，以便于盾构机的安装与进入，盾构机在掘进过程当中，完全跟随隧道路线的中心轴线，以保证隧道与设计路线保持完全一致，掘出的土体将从盾构机尾部输出。随着盾构机的不断挖掘与推进，盾构机尾部输出土体的受力状态也会不断发生变化，所以还需要在盾构机尾部进行管片衬砌作业，并在缝隙中压注水泥，以防止水入侵与下沉等情况发生。就当前我国地铁建设隧道施工对盾构法的应用情况来看，主要使用到的盾构模式包括四种，第一种是压缩空气式，第二种是敞开式，第三种是土压平衡式，第四种是泥浆式，其中应用最为广泛的是土压平衡式，因为土压平衡式能够应对松软土层至砂砾层等各类土质。
2.4管幕法
管幕法其施工原理为在始发井与接收井之间，利用顶管机顶进钢管到土体中，各单管间依靠锁口在钢管侧面交接形成管排，并在锁口处注入止水剂，形成超前支护和达到止水效果，然后再采用开挖或顶进等方案进行地下构筑物的施工。管幕工法一般由以下部分组成：①始发井和接收井；②钢管；③洞口加固和内部土体加固；④止水体系；⑤支撑系统；⑥内部结构。管幕法的施工步序：①构筑顶管始发井和接受井。②将钢管分节顶入土体，钢管两侧设有锁口，使钢管形成相接后成为一个整体。③在钢管锁口处注入止水剂，使浆液充满整个锁口间的空隙，达到止水的效果。④在钢管内进行混凝土或注浆填充，提高管幕的刚度。⑤在管幕内进行台阶开挖，随开挖随支护，直至始发井到接受井的贯通。⑥分段浇筑混凝土二衬，根据施工工序逐步拆除管幕内支撑，形成完整结构。
城市地铁施工过程中经常使用上述几种施工方法，但是在实际施工过程中，会有很多因素会对地铁施工质量产生影响，下面将探讨几点主要的影响因素。
3影响地铁施工质量的因素
3.1地质与人文和周边环境等诸多环境因素
地铁的隧道在开凿时，开凿的方法有明挖法、暗挖法和盾构法等，但是在施工时因为地理因素会出现坍塌、冒顶、沙涌、漏水等问题，结合实际环境情况制定合理的开凿方案和维护措施才能保证开凿地铁隧道的安全性，不会使得底下的管线变形，提高地铁建设质量，不至于使得地铁在运行时脱轨，出现安全事故。
3.2施工现场的管理较弱
施工现场的管理较弱也是地铁施工管理中存在的一个显著现象。就施工现场管理问题来看，主要体现在三方面：第一是对于环境的分析和控制严重不足，所以在具体的施工中，岩土结构的坍塌以及水文问题对施工的影响表现十分普遍。这种情况的出现严重影响了施工的质量和安全。第二是施工现场的人员管理存在问题，所以施工现场呈现出比较严重的混乱性，这种混乱性的增加给施工带来了更多不稳定的因素。第三是现场机械的管理不到位，所以存在着机械安全事故率较高的局面。
3.3地铁项目施工材料管理不到位
材料是地铁项目施工的基础也是地铁项目施工质量的关键，在地铁项目的施工过程中需要加强对于地铁项目施工材料的管理。但是在实际地铁项目的施工管理中，由于地铁项目施工材料管理不到位，在对地铁项目的工程施工质量造成影响的同时，也对地铁项目的承包方和主体方带来了一定的财务损失。地铁项目施工材料的管理涉及的面广且管理的量极大，以地铁项目施工中所使用的钢筋、混凝土、粗涂料等建材为例，无论是任何一项建材都会涉及到庞大的数量，这就为地铁项目施工材料的管理带来了极大的挑战，一旦地铁项目施工材料出现问题将会对地铁项目的施工质量造成致命的影响。
3.4施工安全风险高
地铁施工过程中存在很多的黏土层，其有着一定的弱膨胀力，这些土质在碰到水之后，由于其有着很强的吸水膨胀、失水收缩性，所以就会导致土质的崩解或者软化，而长期如此，在反反复复实现吸水膨胀、失水收缩之后就会形成很高的膨胀力，以此最终导致地铁地基以及深基坑边坡的膨胀变形，影响工程质量安全。
3.5现场监督管理不到位
地铁施工是一项系统工程，不仅需要其主体方——施工单位认真负责地施工，同时还少不了业主、设计、监理、检测、监测等单位的共同参与。尤其是监理、检测和监测单位，需要严格按照规范及合同要求加强对施工现场的监督管理，才能使得城市地铁的施工质量在可控范围之内。而现实发现，国内很多地铁施工现场的监督管理明显不到位。一方面由于施工队伍的垄断现象使得整个隧道、地铁施工市场风气不佳，施工单位本身对施工队伍的管理能力骗弱，常常出现“管不动”的现象。另一方面，监理、检测和监测等单位岗位责任缺失，甚至有的项目施工、监理、检测和监测单位“实属一家”，这些单位对施工现场存在的各类质量、安全隐患问题睁一只眼闭一只眼，现场管理力度严重不足。
4如何做好城市地铁施工质量管理
4.1临近周边建筑物施工保证措施
1）搞好基坑降水、控制沙粒流失，实现无水作业，降水期间动态管理。降水方式为基坑内管井降水。建筑物附近的降水井，井管外增设一层密目网，优选高质量填料，控制抽排水中含砂量，防止降水引起沙粒流失。2）严格控制围护桩施工质量。选择科学合理的土方开挖方案，及时施作支护及支撑是根本。加强基坑内支撑轴力的监测，严格支撑拆、换程序。3）根据现场实际监测情况，必要时对周边建筑物采用注浆加固等保护措施。4）施工中加强对周边建筑物的监测，控制好地层沉降变形，控制好施工对周边构筑物的影响。
4.2制定安全生产责任制度，加强安全管理
地铁施工安全和使用安全一直受到人们的关注，为了保证地铁建设质量高，安全性能高，在施工中制定适当的制度，在施工中严格执行，相关部门监督并负责任，做好细节部分的工作，发现与实际施工不符合的地方时要及时修改，排除施工中的安全隐患，为员工提供安全的施工环境，提高其工作积极性，直接表现是提高地铁的质量。此外，由于安全问题是地铁项目施工中的重要一环，在地铁项目施工管理中需要加强对于地铁项目施工安全技术的管理，加强对于地铁项目施工现场的巡视，对于地铁项目施工中所存在的安全问题要及时地予以解决并加强对于地铁项目施工中的各项机械设备的管理维护，确保地铁项目的安全施工。此外，对于地铁项目施工中的一些临时结构也要做好安全防护，以避免出现安全问题。
4.3运用BIM技术，加强质量管理
BIM技术的支持下，建立BIM模型完善相关信息后导入第三方管理平台进行质量管理，项目管理人员通过电脑或移动终端即可对工程质量管理数据信息进行采集和录入，通过网络将信息实时上传到管理平台中，可与之前上传到管理平台中的BIM模型进行对比识别，动态提出质量问题和处理要求。各方管理人员均可通过不同职责权限的账号和密码登录该平台，随时接收和查询其他管理人员上传的质量信息，系统按照责任分工提醒责任人对质量问题进行响应和处理，并接受监督人员的监督，直到质量问题得到妥善处理和消除。这样既保证了工程质量信息传递的时效性、质量问题处理及时性、责任分工明确，避免了人为篡改数据或对质量问题处理不及时或不作为等问题，同时在一定程度上确保了工程质量信息的真实性、客观性和完整性。图2为运用BIM技术进行施工质量管理的基本流程。
4.4重视施工现场的管理
重视施工现场的管理对于地铁施工管理的强化而言也是一项重要的措施。就施工现场管理强化来看，主要是三方面的内容：第一是对施工的环境进行具体的掌握。从目前的地铁施工实践来看，线路所经过的土壤结构层以及地质层存在着较大的差异，而不同的结构层其稳定性不同，因为在管理中要进行其稳定性的掌握，这样可以有效突破环境的不利影响。第二是进行施工现场人员的管理。人员的流动性会造成施工现场的混乱，所以需要对人员进行有效的管理控制，这样，施工现场的秩序性得到保持。第三是进行器械的管理强化。在地铁施工实践中，机械设备管理的疏漏会造成不安全事故率的增加，所以全面性地控制设备器械，保证其安全意义重大。
图2运用BIM技术进行施工质量管理的流程
4.5强化监督管理，确保地铁施工质量
强化监督管理地铁隧道施工主要工序对施工的整体施工质量有重要影响。例如，使用浅埋暗挖法施工的地铁隧道主要控制工序有以下几点：①混凝土质量。在混凝土生产环节中要先进行混凝土强度试验再投入到施工中，从源头保证投放的原材料合格。混凝土生产过程中要有专人负责计量称重，保证混凝土配合比的精确性。②隧道拱架焊接施工质量。在地铁隧道施工中的型钢焊接易出现焊接不实等方面的焊接通病，利用二氧化碳保护性焊接可以避免焊接施工出现焊接不实的现象。③支护的时机。地铁隧道的支护是保护施工安全与施工进度的重要施工步骤。隧道支护可以保证隧道施工安全、控制地表沉降与下陷等地质破坏性现象的发生，所以隧道的支护作业是地铁隧道施工的重要安全性保证工序。
4.6做好文明施工，加强环境保护
（1）围档、围墙按业主及地方政府部门要求进行施作，并且围档、围墙要坚实稳固、整洁、美观。现场板材围档必须使用双面夹心彩钢板（防火级别A级）或按要求进行实体砌筑，严禁采用单层彩钢薄板代替使用等。（2）项目部大门旁设置“七牌一图”（施工单位及工程名称牌、工程概况牌、安全生产纪律牌、防火须知牌、十项安全技术措施牌、工地管理人员名称牌、安全生产和重大事故计数牌[：安全无伤亡事故日期计数牌，b管线无重大事故日期计数牌]、施工总平面图）、“七不”宣传牌。标志牌在整个施工期间保护完好、醒目，并在竣工后拆除。（3）在地铁工程的建设过程中严格执行国家有关环境保护的标准，注重施工过程环境保护。比如输沙时，特别要提醒驾驶员控制车速，减少荷载，避免沿途散落杂物。洒水车喷头及时从细节上避免灰尘，减少噪音对附近村民的影响，确保周围环境整洁。
5结束语
总而言之，未来每个城市的发展都离不开地铁工程的建设，尤其是一些大型城市，所以地铁工程还具有很大的潜在市场，在具体的施工过程中，只有将各项施工技术进行不断地完善与提升，才能使得我国的地铁事业取得更快的发展，更好地服务于人民。
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论文作者:冯淑芳,秦昊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/6
标签：地铁论文; 隧道论文; 盾构论文; 项目论文; 施工现场论文; 施工质量论文; 城市论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;