地铁车辆段施工技术应用研究

2022-08-20温起峰

运输经理世界 2022年17期

温起峰

（中铁十一局集团城市轨道工程有限公司，湖北武汉 430073）

0 引言

地铁凭借客流量大、能耗低、占地少、高安全等优点得到了迅速发展。为了实现市政轨道交通的安全运营，给人们带来舒适的出行环境，当前的地铁施工已逐渐实现现代化建设，保证施工风险问题能够在第一时间被发现。要想对车辆段施工有效掌控，需进一步加强新工艺、新技术在施工建设中的应用，不断提高工程建设后的整体水平，为车辆段项目提供帮助，使城市的交通压力得到缓解。

1 地铁车辆段施工概述

1.1 工程内容

地铁车辆段是总体项目中的重要组成部分，主要包含综合楼与公共区域，且涉及技术较为广泛，包括土建施工、机电施工、排水施工、机械施工等方面，表现出来的特性较为复杂。因此，需要很多系统工程相互协调，共同施工完成，建设质量会直接影响整体地铁工程投入使用后的效果。同时，在工程建设中，存在大量的交叉作业，需要对地基与主体结构等方面进行组合建设，因此对施工组织整体协调工作的水平要求较高。

1.2 工程特点

地铁车辆段包括联合检修库、调机车库、综合维修楼等综合性建筑，且包括了公寓、食堂等生活建筑，整体为组合建设形式，基础和主体需要共同完成。地铁车辆段涉及多种专业技术，日常施工中交叉作业十分常见，且由于工程占地面积大、工程量大，如不有效处理则可能埋下安全风险隐患。

在实际建设中，建设单位数量较多，施工组织协调难度也相对较大。如不进行把控则可能出现子项目“独立”的情况，无法与整体融合，在建设中需要加大关注。

1.3 工程优势

为了实现市政轨道交通的安全运营，给人们带来舒适的出行环境，当前的地铁施工已逐渐实现信息化。在建设中，结合了通信技术、信息集成技术、物联网技术等手段，保证施工风险问题能够在第一时间发现，从而减少施工过程中的事故，进一步满足时代发展要求。

同时，地铁车辆段在技术应用中，还需要使其进度符合相关标准，保证全部环节的紧密性和一致性，结合实际积极进行施工管理。

2 地铁车辆段施工技术的规划与思考

2.1 现实情况分析

中国大城市人口密集、交通需求巨大，而地铁车辆段施工则是城市高密度发展的重要保障。截至2020年末，我国共有83 个城市的施工规划获批，正在建设车辆段的城市共计74 个，开通运营的城市共计52 个，共完成建设投资3983.9 亿元。中国大城市的城市轨道交通已经进入网络化运营时代，过去的重工程、轻服务的模式亟待改变，所以必须要合理应用各类新工艺、新技术开展建设，以此确保投资效益最大化，避免发生建设风险问题。

2.2 交通效益分析

地铁车辆段项目涉及面广、技术复杂、审批事项多，从长远角度和外部效益角度进行综合评价，交通经济效益和社会效益巨大。为了能够进一步提高经济效益和社会效益，需要进行深度优化。以某市轨道交通的实际数据为例进行效益评价，通勤客流全部依靠公共汽车通勤出行，通勤时间节省约90 万h·d，时间价值约133 亿元·a，考虑平均工资增长的因素，时间价值可以达到466 亿～532 亿元·a，可见施工后的交通效益巨大。

2.3 施工风险分析

地铁建设风险有着一定的必然性，问题的组成较为复杂，为此需要注重分析过程中的层次性以及综合性，掌握当前建设区域的地质和水文条件，如资料收集过程中存在局限性将会降低后续建设的精确度。同时，在车辆段施工建设中，可能出现较多的风险因素，为此需要对协调管理加大关注，从安全、地质、环境、组织等方面进行考虑，避免因意外事故造成重大经济损失和人员伤亡。

3 地铁车辆段施工技术的运用要点分析

城市地铁施工也可能由于人为因素而出现偶然风险事件，而预警则是对施工的一种风险动态监控，最终将外部影响降到最低，要点如以下几个方面。

3.1 规范施工行为

在实际施工过程中，相关设计人员必须深入施工现场进行确认，准确勘测当前地铁车辆段施工的参数，明确施工中设备和材料的规格、型号及材质，保证施工图纸与实际施工的一致性。

同时，必须要规范相关施工人员的行为，结合设计图纸的相关参数和实际工程情况，进行完善和调整，然后再根据具体要求对图纸做好分析和优化，防范施工人员不按规范施工。

3.2 控制盾构纠偏

若想做好施工前期的风险预想工作，应现场监督每位施工人员做好安全措施，不断加强对于基础施工人员的技术培训及安全教育，提升施工人员的风险意识，使问题能够被及时发现。在作业期间，应严格按照方案进行施工，对盾构纠偏量风险进行预测，折角变化和隧道轴线的范围要控制在0.4%以内，确保施工时刻处于匀速状态，防止在此过程中发生过大的偏移。

3.3 完成风险识别

风险识别应考虑整体，明确各类风险的形成原因，结合工程施工的实际情况制订风险管理的措施。建设前，详细分析施工现场的情况，完成风险管理的评估工作，随后结合资料确定施工方案，避免出现主观风险问题。施工管理需要将识别风险融入体系，明确当前区域的地质条件特点后，选定新工艺与新技术，确保后续工作的有效开展，避免发生技术与要求不对称的情况。

3.4 优化施工方案

地铁车辆段施工建设是我国重要的基础设施，需要通过策略的有效指导，合理利用生态资源和人文资源，保证社会发展的协调统一。在此基础上，需要制定相应的发展策略，在规划中预先确定工程建设的相关内容，并吸收社会资金作为补充，结合需求将地铁车辆段施工技术不断进行优化，建立都市圈轨道交通一体化发展机制，避免出现不合理的情况。

3.5 增强技术创新

在实际建设过程中，新工艺与新技术的选择必须以绿色可持续发展为核心，结合现代化手段改善当前现状，提高施工技术的科技含量，增加产能。政府和相关部门需要从施工材料、施工工艺等角度入手，加大对于此类先进技术的支持力度，增加研发投入和人才培养力度，将理论与实践结合，提升地铁车辆段施工的整体水平，从而推动行业实现创新发展，避免与时代出现脱节的情况。

4 地铁车辆段施工技术应用策略

4.1 施工测量放样

地铁车辆段必须要明确将测量数据当作基本条件，建设方要始终遵循规范的水准点、基准点以及基准线，以中心线与边桩为依据，使曲线段、分块线与路面中心线保持垂直。同时，需要对地铁车辆段工程施工所涉及的坐标数据进行准确计算，加密处理施工过程中的各个控制点，将各类情况准确反映在施工图纸上，明确各项坐标以及高程数据。在此过程中，要根据不同GIS 平台的需求完成施工放样。结合现场地形的实际情况实时测量，高效完成施工放样工作。在采集地形图中选择相关模型，对存在偏差的数据查明原因并及时调整。

4.2 施工风险识别

在施工中，严格按检修规程进行巡检，通过GPS技术定位施工人员的位置。邀请业内相关专家在现场指导工作，保证施工人员能够将理论与实践相结合，不断提升自身的风险识别能力与建设管理意识，严格按照相关指引、标准、规范进行施工操作。

4.3 车辆段施工规划

现阶段，许多地铁施工项目被设计得更加异形、复杂。如仅依靠传统的作业方式与技术手段难以契合实际需求，不仅会延误建设工期，且会在一定程度上增加人力资源与施工材料的成本支出。因此，工程建设需要合理借助新工艺与新技术，优化施工规划，如借助BIM 技术将建设中的所有子项、分项统一管理，对计划方案进行整体把控，从而避免风险问题的发生。在施工建设中，利用建立好的BIM 模型，并结合实际对重要施工方案进行模拟，革新现有的工程进度管理模式，清楚表达施工步骤、过程，对项目施工进度进行精细化的管理。

4.4 地基预制管桩

地基静压预制管桩技术现正逐步完善，在当前的地铁车辆段软土地基处理中较为常见。在应用中，参照测量数据进行桩基位置的精准定位。沉桩施工期间，要求施工人员严格按照标准要求开展作业，将接桩高度控制在距地面1m 左右。焊渣清除后，等待1～5min 后方可继续开展后续焊接作业。同时，该技术在应用中需做到对施工过程的全面观察，确保桩体施工质量达到标准要求。按照稳压、复压以及终压的顺序开展压实作业，需要将稳压时间控制在5～10s 以内。还要做好复压和稳压操作，观察桩机的入土深度，以桩机入土深度8m 为界限：如入土深度＜8m，则复压控制在3～5 次；如入土深度＞8m，则复压2～3 次。且要求稳压压桩力必须大于或等于终压力，最终的压力则要以现场试桩结果为基准来确定，提高技术应用的效果。

4.5 工程装配整体吊装

地铁车辆段施工项目工期紧张，为了能够缩短工程建设期限，部分子项目会选择装配式施工技术，大量的建筑部品由车间生产加工完成，包括外墙板、内墙板、叠合板、楼梯、预制梁等，装配工作可随主体施工同步进行。这样的方式不仅能够加快工程建设速度，且可以在一定程度上节省人力资源消耗，提高项目的整体建设效益。设计的标准化和管理的信息化可以提高整个装配式建筑的性价比。在技术应用中，需要根据地铁车辆段工程的特点，对框架柱进行装配式设计或施工。由于在整体吊装中，很难将上部钢筋与下部钢筋完全对齐，为此在施工前需要将模具预先放在下部钢筋上，以此实现精准对位。

4.6 破桩头技术应用

现在大多数的地铁车辆段都涉及物业开发，建设中桩基数量多、体量大，桩头破除更是占用较多的时间。为此在施工中，应预先在桩顶位置设置10～15cm 的切割线，带状区域宽度控制在10～15cm 左右，避免风镐作业中破坏钢筋保护层，对于上部钢筋需要让其向外侧微弯，破桩中钻头水平或稍向上，位置在桩顶线以上10～15cm。同时，在执行中可以使桩头上下分离，采用起重机械起吊并分离桩头，主筋顶部增加软套管，以便后期混凝土破除。

4.7 高支模施工技术

现阶段，高支模施工技术的应用较为常见，技术应用中需要规范土方回填、压实以及硬化处理作业，对构筑物的参数进行精准测量。在此基础上，依据现场情况进行优化设计，以相关分类标准为参照进行梁模板的归类，厚度设计可以控制在150mm 的范围内，切不可在支撑体系设计结束后直接应用于车辆段施工。需要设置横向方木，使梁与梁截面保持平行，尺寸为50mm×100mm，间距控制在20cm。在板高支模施工中，横、纵间距均控制在0.9m。根据具体的施工情况，进行特别的加强支护，确保支架结构安全稳固。