地铁施工概况讲诉

地铁施工概况一．国外地铁的发展概况世界上首条地下铁路系统是在1863年开通的伦敦大都会铁路MetropolitanRailway。当时电力尚未普及，所以即使是地下铁路也只能用蒸汽机车。由于机车释放出的废气对人体有害，所以当时的隧道每隔一段距离便要有和地面打通的通风槽。到了1870年，伦敦开办了第一条客运的钻挖式地下铁，在伦敦塔附近越过泰晤士河。但这条铁路并不算成功，在数月后便关闭。现存最早的钻挖式地下铁路则在1890年开通，亦是伦敦，连接市中心与南部地区。最初铁路的建造者计划使用类似缆车的推动方法，但最后用了电力机车，使其成为第一条电动地下铁。早期在伦敦市内开通的地下铁亦于1905年全数电气化。法国巴黎的巴黎地铁在1900年开通，最初的法文名字ChemindeFerMétropolitain是从MetropolitanRailway直接译过去的，后来缩短成métro，所以现在很多城市轨道系统都称metro。俄罗斯的地铁也顺理成章，只是改用了西里尔字母，称为METPO。亚洲最早的地下铁路在日本东京，于1927年开通。此外，土耳其伊斯坦布尔的第一条地铁修建于1910年（隧道开挖于1875年，1910年以前使用马车），但因该城市坐落在欧洲，因此没有被算作亚洲第一条地铁。非洲最早的地下铁路在埃及开罗，1987年开通。

新加坡第一条地铁在1987年开通。朝鲜半岛的第一条地铁在平壤于1968年动工，1973年9月6日第一条地铁线路千里马线（ChollimaLine）通车。二．国内地铁发展概况根据国外发展城市交通的经验，对于人口超过100万的城市一般应发展地铁以解决城区交通，促进经济的发展。按照国内情况，结合旧城市的改造和城市经济的发展，改善居民居住条件等规划的发展也有许多可行的经验。因此，全国各大城市如广州、南京、青岛、重庆、哈尔滨、深圳、上海等十余座城市均已在规划建设地铁。随着改革开放形势的发展和经济实力的增强，地铁在我国有着美好的发展前景。我国地铁建设起步较晚，但随着改革开放和国民经济的发展也日益得到重视。中国地铁产业半个世纪的发展历史，大致上可分为两个阶段—第一阶段，1956年，北京地铁就在领袖人物的政治考虑和革命豪情之下应运而生，第二阶段，由上个世纪90年代初至今，改革开放以来，随着各地经济的高速发展与人口、机动车的急剧增长，中国各大城市，相继出现了严重的“城市病”—大塞车等现象。继上海和广州之后，“地铁热”升温，预计到2050年中国城市轨道交通将超过4500公里。三．我国地铁发展的前景经济的不断发展和进步，我国城市轨道交通伴随着我国社会进入快速发展阶段，不同类型的轨道交通也进入了并列发展时期，呈现出多元化发展趋势，开始注重轨道交通与城市环境的协调发展。国内地铁设备企业应当抓住目前的有利时机，大力提高生产技术水平，尽快缩短与国际先进水平的差距。同时，政府相关部门应加大对国内生产企业的扶持，加强和完善地铁装备制造体系的生产链条。鼓励企业积极参与地铁建设，使地铁装备产业发展成为经济新的增长点。有理由相信，地铁建设的热潮必将带动机械、电气等产业的升级换代，从而为我国机电设备制造业的发展提供强劲动力。四．地铁车站施工主要方法

地铁车站的施工方法的选择不仅要满足地铁工程本身的使用功能，同时也要满足合理开发利用地上、地下有效空间的要求，并考虑由于施工给周围环境带来的不良影响。其施工方法的选择是否合理，对线路埋深、车站结构型式、工期及土建工程造价等具有极大的影响，直接影响到全线的社会效益、经济效益和环保效益。地铁车站的施工方法有明挖法、盖挖法、暗挖法。1、明挖法明挖法施工系指从地面向下开挖至基坑底面后，再自下而上浇注车站结构，然后回填土方，恢复路面。（1）明挖法施工具有以下特点：=1\*GB3①施工安全，质量容易保证。=2\*GB3②结合地面工程改造及开发，其综合工程造价优势显著。=3\*GB3③施工作业面开阔，有利于提高工效、缩短工期。=4\*GB3④施工降、排水容易。结构防水简单，质量可靠。=5\*GB3⑤施工期间对周围环境或道路交通影响大，且易受到气象条件的影响。=6\*GB3⑥基坑较深时，须采取措施防止基坑变形及其周围地面沉降。

明挖顺作法一般适用于地面有条件敞口开挖，且有足够施工场地的情况。当站位设在现状道路范围外；或站位设在现状道路下，但施工允许暂时中断交通或结合地面拆迁及道路拓宽，使地面交通客流得以疏散时，就有可能采用明挖法施工。

当车站位于“十”字交通道路下时，为减少与车站垂直方向道路的影响，也可纵向分段施工，此时，前后施工段之间需设置临时封堵墙。在施工过程中，常会碰到一些不可预见或者临时发现而且难以改移的地下管线通过明挖区域，此时需要采取一些悬吊或者临时保护的措施，出现此种情况往往要消耗较多的时间和精力去处理，对施工也会带来较大的不便，在设计时应引起重视。2、盖挖法

盖挖法是在地面修筑维持地面交通的临时（或永久）路面系统后，构筑地铁车站的施工方法。

盖挖法根据其临时路面系统的构成及修建顺序，可分为盖挖顺作法和盖挖逆作法。分述如下：（1）盖挖顺筑法其方法是在地面修筑维持地面交通的临时路面及其支撑后，自上而下开挖土方至坑底设计标高，再自下而上修筑结构的方法。盖挖顺筑法的路面系统由钢梁及路面盖板、围护结构组成，其中钢梁及路面盖板为临时结构，车站施工完成后需拆除1）盖挖顺筑法作业程序是：=1\*GB3①局部的交通疏解或围挡，作好外围结构；=2\*GB3②用钢梁及路面盖板组成的盖挖系统覆盖路面，恢复交通；=3\*GB3③在盖挖系统的保护下顺序的进行车站主体结构的作业；=4\*GB3④拆除盖挖系统，恢复永久路面。

当路面盖板根据需要仅铺设一部分时，为半盖挖顺筑法。

除了临时路面系统外，盖挖顺筑法的作业程序、结构方案与明挖法完全一致。2）盖挖顺筑法的特点为：=1\*GB3①封闭道路时间比较短暂，而且允许分段实施，一旦路面先期恢复（或盖挖系统完成后），后续施工对地面交通几乎不再产生影响。=2\*GB3②盖挖系统的存在，使得工程造价较高；而且挖土是在顶部封闭（或半封闭的）状态下进行，大型机械应用受到限制，施工工期较明挖法长。（2）盖挖逆筑法

其作业顺序与明挖法相反，方法是开挖地面修筑结构顶板及其竖向支撑结构后，在顶板的下面自上而下分层开挖土方、分层修筑结构。盖挖逆筑法的路面系统由车站顶板、中间支承、围护结构组成，一般均为永久结构。1）盖挖逆筑法作业程序为：=1\*GB3①部分或全部封闭道路交通，作好中间支承柱及边墙围护结构；=2\*GB3②明挖至顶板底面标高处，浇注顶板，回填覆土并恢复交通；=3\*GB3③在上部顶盖结构的保护下，继续向下开挖基坑，并施工剩余车站结构。2）盖挖逆筑法的特点为：=1\*GB3①对周围环境的干扰时间较短，对防止地面沉降及对周围建筑物和地下管线的保护具有良好的效果。=2\*GB3②结构的主要受力构件常兼有临时结构和永久结构的双重功能=3\*GB3③盖挖逆作法需设置中间竖向临时支承系统，与侧墙共同承受结构封底前的竖向载荷。=4\*GB3④对地下连续墙、中间支承柱与底板、楼盖的连接节点需进行处理。=5\*GB3⑤本工法的施工难度、施工工期及土建造价均属中等水平。

盖挖顺筑法对路面干扰较盖挖逆作法小，通过合理组织车行路线，可以保证施工期间路面的交通，车站防水质量也较盖挖逆筑法好。当车站位于现状道路或跨越路口，或处于比较繁华而狭窄的街道下，无明挖条件，但允许短时间中断交通或局部交通改移时，可采用盖挖法施工。

3、暗挖法

当车站通过繁忙交通地段，或因其它原因不允许封闭路面交通或车站位于较完整的岩石地层且地下水不发育时，可采用暗挖法施工。设计时，应对车站结构的设计方案和施工方法的可行性进行论证,经技术经济比较后确定。

暗挖法已广为采用的有盾构法、顶管法、矿山法等。盾构法是地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和注浆充填盾尾间隙等主要作业都在盾构保护下进行，并通过控制开挖面压力、盾尾注浆等措施控制地面沉降，是工艺技术要求较高、综合性较强的一种施工方法，主要适用于各类软土地层和软岩地层，尤其适用于市区地铁和水底隧道。盾构法施工车站因设备费较高。顶管法主要适用于车站下穿营业铁路线时，为保证铁路的安全运营，将铁路路基一侧预制好的钢筋混凝土箱形框架，采用高压油泵带动油压千斤顶，并借助于预先修好的后背支承，顶入铁路路基内，成为与铁路立交的地下车站。由于地铁车站框架断面尺寸较大，在既有铁路下顶进风险较大。五．地铁区间施工主要方法地铁区间隧道主要施工方法：明挖法、浅埋暗挖法、盾构法、顶管法、沉管法。1.明挖法

通常在地面条件允许的情况下，地铁区间隧道宜采用明挖法，但对社会环境影响很大。明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。

明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状土的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被用为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。2.浅埋暗挖法

针对我国城市地下工程的特点和地质条件,新奥法经过多年的完善与发展,又开发了“浅埋暗挖法”这一新方法,与明挖法、盾构法相比较,由于它可以避免明挖法对地表的干扰性,而又较盾构法具有对地层较强的适应性和高度灵活性,因此目前广泛应用于城市地铁区间隧道、车站、地下过街道、地下停车场等工程。

用小导管注浆加固土层，分部开挖，架钢筋格栅拱、喷混凝土法施工初次衬砌，然后做防水层，最后用模注混凝土做二次衬砌。

浅埋暗挖法又称矿山法，起源于1986年北京地铁复兴门折返线工程，是中国人自己创造的适合中国国情的一种隧道修建方法。该法是在借鉴新奥法的某些理论基础上，针对中国的具体工程条件开发出来的一整套完善的地铁隧道修建理论和操作方法。与新奥法的不同之处在于，它是适合于城市地区松散土介质围岩条件下，隧道埋深小于或等于隧道直径，以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。它的突出优势在于不影响城市交通，无污染、无噪声，而且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。

顾名思义，浅埋暗挖法是一项边开挖边浇注的施工技术。其原理是：利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力，采取适当的支护措施，使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构的不开槽施工方法，主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地质。由于浅埋暗挖法省去了许多报批、拆迁、掘路等程序，现被施工单位普遍采纳浅埋暗挖法的核心技术被概括为18字方针：管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。其主要的技术特点为：动态设计、动态施工的信息化施工方法，建立了一整套变位、应力监测系统；强调小导管超前支护在稳定工作面中的作用；研究、创新了劈裂注浆方法加固地层；发展了复合式衬砌技术，并开创性地设计应用了钢筋网构拱架支护。

由于该工法在有水条件的地层中可广泛运用，加之国内丰富的劳动力资源，在北京、广州、深圳、南京等地的地铁区间隧道修建中得到推广，已成功建成许多各具特点的地铁区间隧道，而且在大跨度车站的修筑中有相当的应用。此外，该方法也广泛应用于地下车库、过街人行道和城市道路隧道等工程的修筑。

浅埋暗挖法是一种在离地表很近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的方法。在明挖法、盾构法不适应的条件下，浅埋暗挖法显示了巨大的优越性。

浅埋暗挖法施工步骤是：先将钢管打入地层，然后注入水泥或化学浆液，使地层加固。开挖面土体稳定是采用浅埋暗挖法的基本条件。地层加固后，进行短进尺开挖。一般每循环在0.5-1.0米左右。随后即作初期支护。第三步，施作防水层。开挖面的稳定性时刻受到水的危胁，严重时可导致塌方。处理好地下水是非常关键的环节。最后，完成二次支护。一般情况下，可注入混凝土，特殊情况下要进行钢筋设计。

浅埋暗挖法作为建设部命名的国家级工法，不仅在地铁修建中显示了它的优越性，为国家取得重大经济、社会效益，它在地下停车场、地下街道、地下商业街及市政地下管网的建设中注入了前所未有的活力，为现代城市地下空间的开发作出了贡献。3.盾构法在地铁线路穿越河道地段，围岩结构松散、饱水、呈流塑或软塑状态，工程地质条件较差的地段，采用盾构机施工。盾构(shield)是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶；钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装(或现浇)一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。

我国应用盾构法修建隧道始于20世纪50～60年代的上海。最初是用于修建城市地下排水隧道，采用的是比较老式的盾构机（如网格式、压气式、插板式等），80年代末、90年代初开始采用土压式、泥水式等现代盾构修筑地铁区间隧道。盾构法具有安全、可靠、快速、环保等优点，目前，该方法已经在我国的地铁建设中得到了迅速的发展。我国各城市地铁采用的盾构机大多是土压平衡盾构机型。随着盾构法研究的深入、工程应用的增多，盾构法施工技术以及盾构机修造配套技术也得到了发展提高：上海地铁隧道基本全部采用盾构法修建，除区间单圆盾构外，目前正在使用双圆盾构一次施工两条平行的区间隧道，此外还试验采用了方形断面盾构修建地下通道；采用直径11.2m的泥水盾构建成了大连路越江道路隧道，这也是目前我国最大直径的盾构机。广州地铁采用具有土压平衡、气压平衡和半土压平衡模式的新型复合式盾构机成功应用于既有软土、又有坚硬岩石以及断裂破碎带的复杂地层的地铁区间隧道修筑，大大拓展了盾构法的应用范围。深圳、南京、北京、天津等城市虽然地质、水文条件各不相同，但采用盾构法修建区间隧道均取得了成功。

盾构法的主要优点:除竖井施工外，施工作业均在地