地铁施工技术及安全管理

李前东

摘要：地铁施工中复杂的施工条件与施工技术的应用意味着施工现场潜在安全隐患多，对于施工进度、质量、安全有一定影响，做好施工技术分析与安全管理有着必然性。本文结合某地区地铁四号线一期工程隧道中施工技术的应用简要分析了施工技术要点与安全管理要点，希望能为地铁隧道施工提供参考。

关键词：地铁；隧道施工；盾构法；安全管理

地铁作为当前城市重要交通工具，在城市交通运转中肩负着重要责任。地铁工程建设中涉及多种复杂施工技术，施工技术要求高、难度大，在安全管理方面也有较高标准，因此做好地铁施工技术与安全管理，是确保施工进度与质量、减少施工现场安全隐患的重要举措。地铁施工中区间隧道施工作为常态，是施工技术管理与安全管理重点，下面我们结合某地区地铁四号线一期工程隧道施工情况简要探讨下现场施工技术要点与安全管理要点。

一、地铁区间隧道工程概况

某地区地铁四号线一期工程线路全长约22.4公里，共设16座车站，站点平均间距约为1.24公里，全为地下线和地下站。隧道施工内容包括车站主体工程、附属工程、降水工程、围护结构、人防工程等，做好施工影响范围内的建筑物加固与保护。

施工方法主要采取盾构法施工，联络通道采用矿山法。根据钻探揭示，隧道内均为第四系地层覆盖，地表为第四系人工填筑土，其下为第四系全新统冲积粉质粘土、粉土、砂、卵石土。隧道工程场地属于对建筑抗震有利场地，工程场地稳定，地基土均匀性较差，自稳性差，区间范围地下水对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性，总体而言施工场地地基土均匀性较差，自稳性较差，场地稳定，地下水对工程建设有一定影响。该隧道工程具有规模大、应用工法多、线长面多、施工管理难度大等特点，周边环境复杂多样，协调工作量大，盾构施工段地层为砂卵石层，多位于道路下方，对设备及技术要求高。

二、地铁施工技术要点分析

地铁隧道施工重点在于控制工期，尤其是盾构始发、正常掘进和到达段的施工控制，落实节点目标管理，加强风险管理。因盾构施工和车站存在交叉施工现象，要做好协调工作，以保证盾构机的顺利掘进和建筑物管线的安全，做好现场施工管理、各个接口的协调和场地协调，其中盾构长距离穿越富水饱和砂卵石地层的施工是重点，要合理盾构选型，掘进过程中采取可行的技术措施确保施工安全；地表滞后坍塌控制是施工难点，盾构在砂卵石掘进易造成地表坍塌，施工风险和隐患极大，要保持盾构开挖面的稳定，采用同步注浆和二次注浆、地层加固法、控制偏差量等加强控制，还要加强地质预报，做好大漂石处理。

隧道施工法主要以明挖法和盾构法为主。明挖法是配以辅助施工措施从上往下开挖基坑、制定施工结构最后回填基坑的施工方法，是一种工艺简单、速度快、成熟可靠的方法，施工风险小，防水效果好，综合造价低，适用于多种地质条件，但是对于周边环境、交通、管线等影响较大，主要适用于埋深较浅隧道和施工场地较大的区域。明挖法施工中根据场地条件和基坑开挖深度可选用不同支护方式，比如围护明挖和放坡明挖，在隧道地面交通干扰小、基坑深度小、建筑少的情况下适宜选用放坡开挖或土钉墙，反之围护明挖则采用加内支撑的排桩支护或多层锚杆排桩支护形式。明挖法隧道施工多采用矩形框架结构，断面净空可得到充分利用，受力明确，施工方便。

盾构法是暗挖法中应用较为普遍的一种先进工法，是在盾构机钢壳体的保护下，依靠其前部刀盘上的刀具挖掘地层，并在盾构机壳体内完成出碴、管片拼装、推进等作业。盾构法的优势在于施工噪声、振动影响小，施工隐蔽性强，机械化程度高，对周边环境影响小。盾构法施工速度快，对地下管线、地面交通、附近浇筑、居民生活影响小，尤其是密集市区内地铁隧道施工时首选工法，目前在国内已大范围使用，施工具有衬砌质量可靠、地表沉降小、作业安全快速、周边影响小、管片精度高等优势。盾构机应用前要先进行空载调试和负载调试，检查设备是否正常运转，检查管线及密封的负载能力，以保障工程安全、工程质量和线型精度。根据在地铁及地下工程的施工经验，结合本工程的地质特点以及盾构机的性能状况，可采用连续生产的原则组织施工，根据隧道洞身地质情况及周边环境，选择采取土压平衡模式掘进或其他模式，在施工过程中要时刻注意地层的变化情况根据实际的掘进情况及时调整盾构掘进模式。在盾构施工中要注意盾构掘进方向的控制与调整，做好渣土管理，对施工引起的地层损失等要做好注浆管理工作，尤其是针对隧道内富水饱和卵石土地层特殊地质情况，要合理选择施工方法与技术，以做好特殊地质条件下的隧道施工。

三、地铁施工安全管理要点分析

地铁施工中要做好现场安全管理，控制轻伤率与各类安全事故发生率，坚持安全第一、预防为主的管理方针，防治结合、综合治理实现安全控制目标。

首先要建立现场施工安全保证体系，明确安全生产责任制和岗位责任制，有组织的开展各类管理活动，对安全工作做到从上到下全天监控，建立层次分明的管理责任体制，配合定期检查、特殊检查、突击检查等对制度、施工技术、现场安全隐患、安全管理思想、安全举措落实情况等进行综合考察，及时发现各类问题并采取处理举措。

其次要做好安全保证措施，第一是现场防火举措，建立明火审批制，做好仓库、料库等管理与监护，现场配备消防设施，定期监督检查，第二是做好现场安全施工监督工作，发动群众监督作用，定点监察违章操作，尤其是对生命有威胁及有毒有害施工地点要做好重點防护；第三是积极贯彻实施各类安全管理规章制度，做好施工现场标志管理，明确工作趋于划分，做好专业人员持证上岗，设立足够的防护设施，做好相关机械设备的安全操作要点培训与管理，设置明确标识，尤其是针对盾构法施工中特定地质条件下和作业条件下可能面临的风险要仔细制定相关防护安全举措，尤其是要注意隧道施工中的缺氧、有毒气体危害和瓦斯爆炸等防护，制定安全紧急事故处理应急方案，配备专业急救人员，对施工场地内变电站、料库、通风设施等做好防雷举措。比如盾构施工中安全保证举措，根据隧道条件要合理选型盾构机，隧道内各作业点之间要做好通讯管理，盾构施工前要做好现场施工调查、施工计划编制、施工技术准备等，对施工环境内潜在安全隐患要做到明确管理，对周围建筑土地利用情况要做到清晰明确，施工前做好与安全管理人员、技术负责人员的沟通交底工作，提升事故应变能力。

综上所述，地铁施工中涉及多种技术、潜在安全隐患多，做好施工现场技术分析与安全管理是确保施工进度与质量的关键，对于地铁施工任务的保质保量如期完成有积极意义，可显著降低各类安全事故负面影响。

参考文献：

[1]宫建岗.地铁区间隧道穿越京山铁路施工控制技术[J].石家庄铁道学院学报（自然科学版），2010（01）.

[2]谢前波，雷斌.浅谈地铁施工中的安全管理[J].中国新技术新产品，2012（20）.

[3]刘陕南，侯胜男，黄绍铭.上海地区地下工程建设标准体系的思考[J].地下空间与工程学报，2012（03）.