地铁道岔区域防排水的设计和施工
摘要：随着科技水平的不断提升与发展，地铁工程作为建筑行业中的重要组成部分得到了广泛应用，为人们的生产生活提供了便利的发展条件，如何采取有效措施进行防排水设计和施工是当前地铁道岔区域面临的突出问题，技术人员要引起高度重视，明确地铁道岔区域防排水的重要性，综合考虑各项排水因素，制定科学有效的设计施工方案，能够从根本上解决地铁道岔区域排水问题，确保地铁道工程的安全性和可靠性运行。本文对地铁道岔区域防排水的方案设计及施工策略进行了观点论述。
关键词：地铁道岔;防排水;设计施工;研究分析
一、地铁道工程基本概况
工程概况广州地铁公共交通配套工程4标段轨道工程设计起点为松江南站，设计终点为研 松江新城站(不含)，一共包括3个站点，分别为松江南站站、醉应 白池站、松江体育中心站，均为地下站。地铁道结构一般采用DTIU 2型扣件、长枕埋人式钢筋混凝土整体道床;中等减振地段采用轨道减振器扣件，高等减振地段采用中档钢弹簧浮置板轨道;特殊减振地段采用钢弹簧浮置板轨道;道岔采用60k～m钢轨9号单开道岔、三开道岔、单渡线及其交叉渡线(城轨229型号)，轨下基础采用短枕式整体道床。
二、优化提高道岔区排水系统
在对道岔区排水进行优化之前，其缺陷在以往的往地铁地下线的排水设计中，只是在车站或者旁通道设置污水处理泵房，进出车站的区间以及道岔区的水全部排到旁通道，之后，通过旁通道的泵房抽至车站废水泵房集中将其排出。车站以及道岔区的排水系统和区间的排水系统没有进行明确的划分，这就造成区间废水泵房的抽水压力太大，不但缩短了泵房设备的使用年限，也大大提高了运用投入的成本。根据道岔转辙机平台部位，在过去的设备当中大多不设置挡水墙和排水沟，也未对转辙机平台进行相关的防水措施，这就导致发生道岔转辙机积水的概率大大提高，减少了转辙机的使用年限，对安全运行产生一定的不利影响。在对道岔区排水进行优化之后其优势在在道岔转辙机对侧设立集水井，道岔区排水系统所有的流水全部流入该集水井当中，通过排水设备将其排至车站泵房，保证道岔区的排水系统是独立的，没有与区间排水系统混同，这就大大减少了区间旁通道泵房排水的压力;另外，在转辙机出设置挡水墙，防止其他地方的水流至转辙机基坑当中去;三是要在转辙机基坑内部设置一道沟槽，规格为50ram X 50mm，即使底板出现了漏水、渗水等情况，也可以通过沟槽将其排出，另外，也有效处理了转辙机基坑内水排不出去的问题，进而大大提升了转辙机的应用期限，也为运营的安全提供了保障。
三、道岔区域防排水设计方案
技术人员在设计过程中要明确道岔区域防排水的设计原理，以确保道岔区域安全性为基础条件，始终坚持因地制宜，综合治理的施工要求。首先防止道岔区域的污水排入区间，适当减少区间旁通道处泵房的排水压力，采取有效方式对排水渗漏问题进行处理，在处理工作结束后可进行道岔的铺设及道路浇筑。隧道底板渗水问题是当前地铁道岔区域排水处理比较漏水的处理地铁隧道渗漏水问题是当前比较常见的问题，与周边的地形环境及自然条件是相互影响的，因此技术人员在防排水方案设计中要考虑地下水位情况，严格检测各项材料设备，地铁道岔区域防排水施工与混凝土性能材料有着一定的关系，如何治理地铁岔道渗漏水问题尤为重要，在地铁道岔区域防排水设计中，处理方式要从实际情况出发，隧道两侧墙部渗水时，可沿出水点开凿一道引水小槽，引至永久性排水系统。如渗水量较大时，则宜采用化学浆液注浆，通常上述方法效果显著，防漏补强后，后期不会复发，施工缝、沉降缝的渗漏水处理：由于不可避免的混凝土浇筑的不连续性，容易发生侧漏，技术人员要创新有效的解决方法，将渗水的施工缝开凿lOmm的小缝，充分清除石屑和粉尘，在小缝最下部先压人底衬泡沫条，起到导流效果。
四、设置岔区排水系统
设置道岔区排水的基本原理在道岔区域排水系统设置当中，首先，要尽可能避免在岔区内部设置横向的排水沟，假如设置过多的横向排水沟，就会对岔区的稳定性产生十分不利的影响，另外，还会对整体的外观带来不利影响，同时，引发大量的分流出现，对于整体的排水是十分不利的。其次，尽可能防止道岔区内的水不流向区间，同时，保证道岔转辙机部分不存在积水。最后，保证道岔区域排水系统的水沟底不能低于转辙机平台一百毫米以上，在整体的道床道岔区域内设置纵向的排水沟，将横向排水沟设置在转辙机平台的上游，拦截上游的水流，避免上游的水流入到转辙机当中。道岔区排水施工方法对于常规的道岔来讲，为避免道岔区流水过大，而造成转辙机积水，道岔区水沟底距轨面高度一般在51Omm以上。道岔直股和曲股之间的流水一般通过在直股方向的道床上设置横向排水沟，而不能在两道岔渡线间设置横向水沟。同时为了保证道床的排迷流措施不受影响，在横向水沟的两侧必须增设排迷流端子。在道岔转辙机电缆井对侧设立集水井，集水井同电缆井连通，井底低于电缆井底O.8m以上，保证电缆井不得集水，将岔区的水全部汇集到此处，然后通过水泵将积水抽送到指定位置，排水系统要向同一个方向设置坡度，杜绝出现反坡，防止倒流现象。排水沟一般宽度为250mm，坡度根据线路走向设置。转辙机处首先要进行防水处理，涂刷防水剂，在转辙机平台上设一横向的沟槽，同上游的横向排水沟连通，该沟槽做反向排水坡，并做防水处理，保证平台上的水流畅通。适用范围城市轨道道岔整体道床区域的排水，尤其是转辙机基坑内的排水，岔区的排水根据道岔区域面积的大小设置排水沟的深度及宽度，水沟宽度一般为250mm，深度根据线路的坡度确定，转辙机基坑地段的排水槽主要排除地表水及渗漏水，应用实例广州松江老城区公共交通配套工程4标段正线及辅助线轨道工程在此次施工时就充分考虑了道岔区域的排水问题，通过施工情况反映，岔区的排水问题得到了很好的解决，也避免了道岔转辙机处的通病，从而延长了转辙机的使用寿命。目前已施工完成的單开道岔及三开道岔区域的水都能按照设计的水流路线排到指定位置，尤其在三开道岔转辙机部位，通过在转辙机外围设置排水沟，同时也在转辙机基坑内设置横向排水槽;即便是地板渗水，也能通过此排水槽将水排出转辙机基坑。
五、结束语
综上，就是现在正在建设的地铁道岔施工过程中排水处理的基本方式，必须要结合地铁构造各个不同部位的作用和不同位置的排水需要，做到具体问题具体分析，在确保排水正常的情况之下，合理的节约投资成本，挑选出最为科学的方式进行使用。
参考文献：
[1]祁帆.广州地铁地下车站排水系统的设计要点[J].城市轨道交通研究，2015，(03)：128-132.
(作者单位：成都地铁运营有限公司)
作者：李渊
摘要：地铁盾构机施工过程中难免会遇到不同的地层，尤其是复杂地层施工对盾构机刀盘配置和刀具的选择具有较高的要求。可以说，盾构机刀盘配置和刀具的选择，直接关系到施工效率和质量以及盾构机的使用寿命。为此，在实际施工中，应针对不同地层应选择不同的盾构机以及与之匹配的道具。
关键词：地铁施工;盾构机选型;施工组织
1盾构机选型原则
(1)适用性原则。要求所配置盾构机设备满足各项性能指标要求，并具备到头易于更换、配备气压舱、具备铰接系统、独立存在加泥与加泡沫系统等使用功能。同时，根据工程设计要求与现场地质情况，对盾构机结构体系与功能模块进行优化调整。(2)技术先进性原则。在多个种类盾构机的使用性能均满足实际施工需要与设计要求的前提下，需要从技术先进、可操作性、刀头使用寿命等维度进行综合评分，从中配置综合评分最高的盾构机，以此提高地铁施工水准，为工程质量提供保障。(3)经济合理性原则。为控制工程造价成本，避免产生不必要的成本支出，在确保盾构机设备使用性能达标的前提下，可以选择配置现有的盾构机设备，而非新购盾构机。
2盾构机类型比选
在部分地铁工程中，具备配置多种类盾构机设备的基础条件，如何从中选择最佳种类的盾构机，则是盾构机选型工作的重点。在这一工程背景下，应从施工技术、经济效益等方面进行比较分析。例如，在北京地铁四号、五号、十号线工程中，同时具备配置泥水式盾构机与加泥式土压平衡盾构机的条件，工作人员从经济技术方面对两种机型进行比较分析，比较项目包括适用地层、止水性、方向控制、排土设备、开挖效率、综合造价、配套设备、大源石处理等。最终，选择配置加泥式土压平衡盾构机。
3复合地层对盾构的要求级选型
3.1复合地层对盾构的要求
由于流宝区间盾构穿越的地层围岩等级包含Ⅲ、IV、V、VI级4种，即有软土地层、上软下硬地层以及全断面硬岩，其中软土地层占1/2多、上软下硬地层占1/4、全断面硬岩占1/6，岩面起伏较大，硬岩强度高，地质岩性组成极其复杂，上软下硬地层和全断面硬岩段所占比例大。因此，要求盾构机的刀盘配置的刀具必须有足够的强度和刚度切削硬岩的能力，且耐磨性要好。软土切削刀能更换成滚刀，并配置刀盘刀具磨损检测装置，能根据磨损程度及时更换。
3.2复合地层盾构选型
可以选用海瑞克设计制造的复合式土压平衡盾构机S-897(左线)和S-926(右线)进行区间施工。盾构机改造中充分考虑了复合地层的盾构施工，可通过更换刀具配置来适应不同地层的盾构掘进需求。
4同步注浆系统
4.1注浆要求
盾构隧道施工中盾尾间隙能否及时填满是控制地层沉降的关键。根据工程地质条件、隧道埋深以及隧道穿越区域内重要管线和地面建筑物情况，注浆液应能同步及时填满整个盾尾间隙，灌浆液应在短时间内固结到设计强度，以满足抵抗土体变形和沉降的需要。根据工程的实际情况，同步注浆采用单液浆，通过调整浆液的配比使壁后注浆浆液达到填充间隙的要求，必要时可以在浆液中加入速凝剂。
4.2同步注浆系统
盾构机配备单液同步注浆系统。盾构机砂浆罐可容纳8m3浆液，采用盾构机自带的2台双柱塞泵，注浆能力20m3/h，盾壳上配有10根注浆管路(4用6备)，其中两根布置在尾盾顶部左右两，砂浆通过盾尾的注浆管道注入到开挖断面与管片外径之间的空隙，中，对可液化土层进行改良，控制地层变形、增强隧道抗浮能力。
为实现自动注浆的功能，在管路的注浆端安
装压力传感器来检测注浆压力，通过控制液压油流量，来调整注浆泵动作次数，从而控制泵送注浆量。在实际操作过程中，通过电位器控制比例调速阀来实现流量控制。
5地铁施工中盾构机的施工组织
5.1施工准备阶段
为减小各方面因素对地铁工程质量造成的影响，在正式施工前，应组织开展前期准备工作。首先，对地铁暗挖段、断面点、暗挖贯通面等部位进行测量定位，测量项目包括净空测量、复核测量、测量导向平台内径等，全面掌握工程现场环境情况，采取相应的处理措施，如处理特殊部位的土方超/欠挖问题、调整盾构机空推隧道轴线偏差等。其次，制定盾构机空推步进方案，在已知的初期支护与管片背后间隙值、各区段设计工程量、填料空隙率等信息基础上，准确计算各区段的回填量与砂浆用量，将方案作为开展同步注浆与管片安装作业的指导性文件。再次，为改善前后工序环节之间的衔接性，有效控制周边地表的沉降值，组织开展暗挖段地铁隧道的抽排水与回灌作业。最后，对盾构机的始发与到达端头部位的环境情况进行检查，确定一切无误后，即可开展盾构机掘进作业。
5.2盾构机到达阶段
在盾构机到达阶段，对现场情况进行实地考察，如果现场情况与方案内容存在出入，则对盾构机掘参数与方案进行优化调整。例如，在到达段隧道洞身分布中风化花岗岩与强风化花岗岩时，将盾构机工作模式切换至半敞开掘进模式，將盾构机掘进速度保持在0.015m/min以内，根据实际掘进情况适当调整设备推力。随后，待盾构机掘进至端头密封墙部位时，将盾构机切换至停机状态，对管片背后部位开展注浆作业，将注浆压力值控制在0.25MPa左右，将水泥浆液与水玻璃浆液二者比值控制在1：0.8，当地层孔隙得到有效封堵，不再持续渗出孔隙水后，表明注浆质量达标，操纵盾构机开展掘进作业来贯通暗挖隧道。最后，将盾构机推进至暗挖隧道和盾构交界面5m处，停止盾构机推进，对贯通面前后两侧的管片背后部位开展注浆作业，直至浆液溢出，要求管片背后空间填充密实，以此预防管片上浮、错台等施工问题的出现。
6盾构机刀具维修
6.1刀具磨损情况
盾构机掘进施工过程中，刀盘刀具和岩土会发生一定程度的磨损问题，导致刀刃崩断、刀体掉齿问题的发生。和中心位置的刀具相比，位于边缘位置的滚刀磨损情况更加严重，主要的磨损形式有单边偏磨和多边偏磨两种，磨损严重的位置会出现刃口位置崩块、开裂甚至脱落。如果按照正常的标准使用，绝大多数的刀具轴承的使用寿命可以达到900h，但是施工环境并不是理想的，受各种外界因素的影响，刀具轴承在应用过程中会受到各种不同程度的损伤，常见的比如轴承架断裂、轴承外圈出现裂痕等。一般来说，刀体与刀盖之间会采用浮动密封，应用中受外界腐蚀性因素的影响，浮动密封可能会失效，直接带来刀具漏油的问题，影响轴承正常运转。
6.2维修要点
充分彻底地清理刀具，结合刀具损坏的情况锁定需要维修的部件。及时更换已经发生损坏的零部件。装配刀具的过程中不仅要严格控制刀圈和轴承温度，同时还要严格控制紧固件的紧固力矩。刀具装配过程中适当调整刀盘的静态转矩。
总之，盾构施工中，盾构的选择以及刀盘选型、刀具的布置直接决定了施工成功与否，为此在进行盾构选型和刀盘选型、布置刀具的过程中，必须综合考虑施工区域的水文地质条件、区间障碍物、刀盘适应性以及设备应用经济性等各类因素，结合相似工程的成功经验和兼顾地区长远发展，选择最优的刀盘形式、刀具种类及刀具布置形式。如果施工区域经过地质多变区，还要重点考虑先行刀具互换的设计，以满足实际施工需求。
参考文献：
[1]地铁施工盾构机选型及施工组织[J].罗鸣. 设备管理与维修. 2020(14)
[2]浅谈地铁施工盾构机的选型[J].房兴红. 科技创业家. 2013(02)
[3]地铁施工用盾构机选型及施工组织[J].石良滨. 科学之友. 2011(20)
作者：刘东宁
【摘 要】近些年，随着我国社会的不断发展。在调查国内地铁施工管线迁改现状的基础上，分析了影响地铁施工电力线路的不同种类和敷设形式。根据地铁工程施工中的土建结构形式，归纳了电力线路的迁改类型。在综合考虑实施难易程度及工程投资因素的基础上，提出采取保护形式和迁改形式的设计思路。结合电力线路工程特点，研究电力线路保护和迁改的实施方案，并按迁改实施步骤出发，探索电力线路迁改与保护的阶段性设计要点和工程措施。
【关键词】地铁;施工;电力线路;迁改;设计
引言
隨着国民经济的快速发展，交通运量的不断增加，我国的铁路运营事业有了很大的进步，电气化铁路已广泛地融入到我们的生产生活中，传统非电气化铁路电气化改造升级在今后很长时间内将成为一种趋势。作为电气化铁路升级改造的制约因素，电力线路迁改施工方法相对繁琐，安全防护等级高，组织管理难度大，风险控制要求严，需要进行科学严密的施工组织及风险预控。
1电力线路迁改保护内容和方案策划
1.1电力线路迁改的基本程序
从电力线路的特性来看，城市电力线分架空和电缆两种形式。电缆线路主要以110kV及以下为主，一般敷设在电缆沟内;架空线路主要以10kV及以上电力架空线为主。与给排水和热力管道相比，地下电力管线可随意弯曲敷设，但弯曲半径要求较大;与通信等其他弱电线路相比，电力管线截面和重量均较大。各地铁工程中管线迁改工作基本程序包括管线方案设计和施工图设计。方案设计时，由负责地铁设计的单位提供管线初步迁改方案，市政工程管理部门召开方案论证会，方案研讨通过后，报市政和交警部门办理挖占手续，并由市规划设计部门提供经规划局审批的迁改线位图，各管线产权单位按管线规划及批复方案组织施工图设计。
1.2电力迁改主要原则和方案策划
在对国内地铁施工中管线迁改现状调查的基础上，结合地铁工程施工中的土建结构形式，分析电力线路的不同敷设形式后，归纳方案策划中主要遵守的原则和采用的形式如下。(1)35kV及以上电力线路与地铁地面区段的交叉跨越，一般采用升高跨越的设计方案。35kV及以上、平行于地下明挖车站及区段走向的电力架空杆塔尽量原位保护。位于基坑内的杆塔和影响临时交通的电力杆塔应迁改至安全位置。架空电力线路与地铁线路交叉或平行接近时，相互间水平与垂直距离应严格按照现行国家及部委颁布的有关规程、规范要求执行。(2)10kV及以下电压等级的线路与地铁地面线路及明挖段交叉跨越时，采用架空改电缆的迁改方案。(3)110kV及以上地下电力管线尽量不迁改，车站主体和附属结构需根据电力管线进行调整。必须横跨车站的电缆线路采取悬吊保护的方案。(4)车站埋深够深，电缆隧道位于车站主体开挖位置时，均应考虑永久迁改。横穿车站时可采用下穿车站的方式，纵向平行于车站时，可迁移至站位以外。(5)影响施工但不在地铁基坑开挖位置的电缆尽量采用支护、悬吊或加固等原位处理设计。(6)影响施工的空置电缆沟，可临时废除，在车站施工封顶后还建。(7)位于施工红线内的路灯及路灯供电线路，除随道路一起改移外，施工时应临时拆除，完工后再还建。总之，地下电力管线处理方案应采取多防护少迁改的原则，尽量减少临时迁改，从而降低费用，缩短工期。地下区段能满足地铁施工要求的交叉、平行电力线路可不迁改，不满足要求需迁改的，按原电力线路标准一次完成。
2电力线路上跨高速铁路迁改常用施技术
2.1杆塔作业
(1)风险点：误登带电杆塔。
(2)应对措施：
①施工作业前，工作负责人必须向所有施工作业人员交待清楚本次停电线路的工作范围，对于同杆塔多回路线路中，部分线路停电，工作负责人应向施工作业人员详细讲明是哪一回线路停电，并根据现场勘察实际情况向施工作业人员讲明。
②施工作业人员登杆前要与监护人、工作负责人认真核对停电线路的多重名称、编号，明确停电线路的有电线路，不明确不得登杆作业。
2.2电力电缆采取保护的方案
2.2.1电缆原位保护
对位于开挖基坑边缘和施工场地以内、但不属于开挖区段的电力管线，应采取原位加固防护措施。管线加固主要包括2种情况：①原在绿化带或非机动车道下的管线，因道路改移而位于机动车道下，路面荷重增加，对这部分管线可实施加固，以满足过车要求;②在贴近主体工程基坑开挖边缘的管线，施工时易引起管线路径的不均匀沉降，为此，在开挖基坑前对受影响部分的管线应采取加固措施。为避免施工干扰，对于电缆沟内敷设的电缆，应尽量保护电缆沟的完整性;对于直埋敷设的电缆，可采取以下3种保护措施：①能汇集至同一路径的电缆尽可能聚拢到一起，电缆数量多时就近设置电缆沟敷设;②电缆根数较少时，设电缆槽敷设;③对单根电缆可采取硬质塑料防护管、复合电缆槽盒以及自制绝缘扣管板或绝缘扣管保护。
2.2.2电缆悬吊保护
地铁车站施工期间，因工期、造价或技术的原因，无法实现迁改时，应采取悬吊保护。在车站施工开挖段，根据车站结构的相对位置，电力管线可分横跨(或斜跨)车站的管线与平行于车站的管线。地铁车站宽度一般在25m范围内，对横跨或斜车站的地下管线，因电力管线自重小，可根据管线的荷载计算进行悬吊设计，小截面电力电缆和照明导线可采用钢索悬吊方式;其他电缆可采用桁架进行悬吊，桁架应采用工字钢、角钢或槽钢制作。横穿车站主体、跨出人口或附属结构基坑的长度较短的高压电缆沟，因供电覆盖地区用电广，改迁实施难度大，且停电手续复杂、不能满足工期需要，同时电缆没有余长，平移方案也无法实施时，可采用原位悬吊电缆沟的保护方式来解决施工影响问题。
结语
决定地铁电力线路迁改的因素很多，有来自供电部门、产权单位、城市规划部门等的管理因素;有与道路、建筑物、通信线路及地下其他给排水、热力、燃气管道等的相互干扰因素;还有与地铁建设工序、施工工法、建筑结构构造等相关的工程内部因素。电力迁改流程冗长，迁改审批手续复杂，迁改时间跨度较大。电力管线迁改设计要综合考虑以成二次深化设计，方能使地铁电力线路迁改实施达到理想的效果。
参考文献：
[1]张艳华.城轨供电系统环网电缆敷设及电缆支架制安设计[J].现代城市轨道交通，2016(4)：19-22.
[2]胡先茂.城市轨道交通对埋地管线影响范围的分析[J].现代城市轨道交通，2011(3)：74-76，118.
[3]中国铁路总公司.客货共线铁路电力工程施工技术规程：Q/CR9657-2015[S].北京：中国铁道出版社，2015：154.
(作者单位：太原明力达电力设计有限公司)
作者：王珊珊
地铁施工中的轨道运输组织
北京地铁5号线全长27.71km,由16.91km地下线和10.80km高架线组成;线路最大坡度33‰,正线最小曲线半径为400m(共8处)。施工阶段轨道运输的动力为4台重型轨道车,运输车辆为8辆PD16型平车、2辆PD25型平车、4辆GPC30型平车。在地下线路两端设2个基地车站负责接发车、装卸车、动力整备、设备维修保养等工作。在地下线路中部设中间站负责协调4台轨道车的会让、待避、转线等事宜。
地铁工程施工中的轨道运输贯穿于施工的整个过程,其主要作用是:运输轨排,运输混凝土,运输作业人员,运输工机具,现场焊接钢轨,各种电缆铺设及运输其他设备等。由于地铁施工多数在城市繁华地带,地铁用的一些大型设备如电梯、装饰材料、消防管道、变压器、电器柜、控制柜等不便于用汽车运送,也不便于用人力从车站入口送到地铁隧道内,因此,地铁施工阶段的轨道运输组织是整个地铁施工安全、施工进度的重要保障因素。
地铁由于其众多的优越性,已成为各大城市解决和缓解交通拥堵的首选,建设地铁已成为近年来全国城市轨道交通发展的主要方向。地铁施工由于工序复杂、工艺要求非常高,因此施工难度大。
1 使用的轨道运输车辆 1.1 动力车
目前,在全国各城市的地铁建设中,承担施工阶段轨道运输的动力主体是轨道车,其中多数是经过出厂改造的、符合具体施工要求的重型轨道车。以北京5号线使用的JY290DT-5型轨道车为例,2轴轨道车的最大轴重为125kN,4轴轨道车轴重为90kN,完全符合高架桥轴重≤141kN的要求。该型轨道车牵引功率为216kW,在50‰的坡道上也可牵引2辆平车(装载2片轨排)。为使轨道车的各项技术参数符合地铁施工的需要,在定做轨道车时,要求轨道车外观尺寸符合地铁施工的限界要求。轨道车长10800mm,最宽处2702mm,如因实际需要其宽度可调至2602mm,轨道车最高3510mm,遇特殊情况时高度可降为3300mm。轨道车同时应具备其他附属功能,如车载大功率发电机等。 1.2 平车
地铁运输路料和其他物件所用的车辆主要是平车。其规格型号较多,车辆零部件有很多无法互用。其共同特点是:①自重和载重较小。自重一般在10~15t;载重最小的为16t(PD16型)。目前较常用的是25t(PD25型)和35t(GPC35型)平车。②车体较长、较窄、较低,便于地铁运输。由于地铁施工时在前方施工现场用于吊装车作业的DP10B型门吊内侧跨距为2640mm,距轨面的起升高度为2610mm,因此PD
16、PD25型平车必须经过相应的改造。考虑到平车在曲线上偏移量的因素,必须将平车的宽度调至2500mm以内,车辆高度控制在800mm以内,才能适应地铁施工的要求。
GPC35型平车宽度经改造后虽然能达到要求,但由于车高为1100mm,装载的路料物资高度超过1500mm时门吊就不能将其吊离平车,所以GPC35型平车只能运输一些散料和小料。
2 运输组织
北京地铁5号线施工中的运输工作管理办法,是在多次地铁施工经验的基础上,与有关规章、规范、规程相结合后得出的适用于地铁施工阶段使用的行车组织管理办法。鉴于地铁隧道内行车的特殊性,行车管理工作必须在贯彻“安全第一,预防为主”的方针前提下,坚持“施工运输两兼顾”的原则,成立专业的部门来编制、审核和实施行车计划,协调施工与行车计划的矛盾,合理安排交叉作业。 2.1 车站的职能和设置
地铁施工一般都选定一个或多个车站作为工程运输的基地站。基地站的职能包括:编排行车计划,协调与行车有关的、影响行车的施工组织,负责接发列车,负责列车在站内的装卸车作业,负责动力和车辆等设备的整备和日常保养,安排作业人员的日常工作等。基地站必须经过认真选址,必须具备轨排拼装、存储轨排的场地,具备列车解体、编组等调车作业的线路,具备轨道动力检修的硬件措施,具备装卸车的各项硬件条件;同时,基地站应尽量避开曲线、坡道地段。
在轨道铺通之后,为了便于运输管理,要有选择性地在有道岔的车站开设临时车站,以便于基地车站掌握列车在区间的运行情况和采取计划变更,也便于调车作业和转线、待避和会让车。
2.2 车站的管理
基地站设行车调度负责编制、协调行车计划和下达行车命令等事宜。行调可兼任车站站长同时管理车站工作。车站设值班员,实行轮班制负责车站日常工作。车站各工种每天进行交接班,仔细交接各种劳动工具,交接轨道车和平车的技术状态,交接上个班在运行中存在、发现和已处理的问题。值班员要进行班前讲话,安排本班的具体工作,交待本班工作中的安全注意事项等事宜。
2.3 列车编组及调车作业
地铁施工阶段轨道运输的主要任务是运送轨排和混凝土。工程列车采用固定编组和固定运行线路的方式,即上、下行线路各有一列工程列车,每列编组2辆平车,由轨道车推进运行。由于列车到达前方施工现场后,都是在新铺线路的尽头进行调车作业,因此该项调车作业除了按照《线路技术管理规程》中对于尽头线调车作业的要求执行外,还要在行车调度命令中注明相关的作业方法和安全要求。 2.4 行车闭塞
施工开始阶段的轨道运输受到各种因素和条件的限制,上、下行线路上各有一列工程列车。在只有一个基地站或全线未贯通的情况下,列车凭调度命令进入区间,按照命令的要求,始发站与终到站之间的整个区段在列车返回之前均为封闭区间。在全线贯通后或设有两个及多个基地站的情况下,行车闭塞采用电话闭塞。基地站可下达折返命令,特殊情况下线路所在取得基地站的同意后也可下达折返命令。 3 行车组织的难点分析
地铁施工阶段的行车组织有别于地面线和铁路运营线的行车组织,有以下特点和难点:
1)隧道内照明条件很差,各种曲线、坡道、站牌等行车标志没有安装,司机、车长望条件差。
2)隧道内湿度很大,在夏季内外温差大时,隧道内会形成很大的浓雾;而在施工阶段用于通风的大型风机还无法进行通风运作,隧道内的能见度很低。
3)地铁隧道一般都有很大的坡度,如24‰、33‰甚至50‰的大坡度。因此,工程列车除了具备较好的牵引动力外,还需要有切实可靠的防溜措施和严格的规章制度作保证。
4)地铁施工阶段,隧道内空气质量很差,灰尘较多,对轨道动力的发动机进气、空压机进气都会造成不良影响,机械设备的维修保养有特殊的要求。
5)地铁机车车辆限界比铁路要小得多,隧道内施工的单位和作业人员较多,携带的工机具也很多,如稍有不慎,人员和物件就很有可能侵入机车车辆限界,造成行车事故。
6)地铁隧道内没有通讯信号,手机无法联系,对讲机等无线通讯设备的有效通信距离也很短,行车指挥困难,行车计划变更不便于实现,待避、会让等行车工作很难开展。
7)施工单位多,交叉作业频繁,封锁线路、封闭区间、区间挡道的情况经常发生;区间防护是保证行车和施工安全的重要因素,全线区间的管理必须统
一、规范、严格、有效。
8)在施工过程中工程列车要频繁地对位,经常是
1、2m就对位一次。因坡道较多,频繁对位对轨道车的制动机和离合器损害较大,对操作人员的作业技能更是一个考验。 4 行车组织的措施 4.1 施工计划与行车计划的协调
施工伊始,中铁一局北京地铁5号线轨道工程项目部编制了北京地铁地下线《工程运输管理办法及其补充规定》。该规定经业主审批后以北京市地铁建设管理公司的名义下发参建地铁5号线的其他线下单位和设备安装单位。其他各施工单位在每日18时前向项目部运机部提报次日施工计划;运机部和车站认真审核各单位的施工计划,再合理安排行车计划。对于交叉作业及相互影响的地方,在保证安全的前提下通过协调、协商解决。这样首先从组织源头上理顺工作关系,防止交叉作业计划互相影响、互相干扰。 4.2 区间的管理和照明
施工初期,项目部编制了地下线区间临时照明方案及其施工组织设计。该方案经过业主批准后,在全线的隧道内安装了低压照明系统,保证了施工和行车照明。同时还将全线划分成几个区段,设置区间管理调度所,负责监督检查区间的施工组织,检查施工计划的执行情况、施工人员劳保用品的佩戴情况、区间施工单位使用工机具的安全情况、列车在区间的运行情况、区间有无遗留物品和有无侵限物品、区间照明的状态等。整个区间因有区间管理巡查人员而变成一个可联系的、闭环的整体。 4.3 制定详细的作业办法和各项作业指导书
根据国家相关的法律法规及业主的要求制定作业规范,包括工程运输管理办法、车站作业细则、列检作业办法、轨道车管理细则、轨道车运用规程、防溜办法、专列开行办法、临时车站作业办法、工程列车事故救援预案以及相关记录表格等。建立、健全各项工作台帐并将措施落实到人,对体系运行进行动态检查,使得各项规章措施都能得到落实。 4.4 行车管理实行军事化
行车命令为调度命令,必须严格按照命令行车。地下线行车采用封锁区间闭塞;高架线、地面线采用电话闭塞。行车调度是行车的最高指挥,行车命令一旦下达,任何人不得擅自变更。车长是行车命令的执行者,没有行车调度的计划变更命令,车长可拒绝执行任何变更计划。道岔定位直股,用专用定位器固定,没有命令任何人严禁搬动道岔。对于计划中有施工、有浓雾的地段,在调度命令中必须注明限速情况。 4.5 交叉作业的协调安排
地铁施工阶段的施工单位多,交叉作业频繁,对于需要封锁线路、封闭区间的施工组织以及影响行车的施工组织,其施工计划必须提前申报并纳入行车组织中统筹安排。施工单位必须派专人负责现场施工和防护,确保行车安全和施工安全。对于交叉作业中相互干扰大的部分,轨道铺装单位作为施工阶段的区间临管部门,要经常组织现场会进行协调,保证施工计划的实施。对于暂时无法解决的问题,由区间临管单位统一安排并下发书面施工计划,各施工单位必须按计划安排区间施工。对于需要工程列车配合的施工组织,经认真审核行车计划申请,由主管部门和车站协同用车单位共同制定、部署行车计划,签订相关的安全协议。 4.6 施工防护和动车的使用
对于在区间施工的其他单位,在进入区间施工前应先进行学习培训,学习防护的基本知识和防护的各项标准。进入区间的施工人员必须穿着带有反光效果的夜光服。对于违反防护的施工组织,区间管理的巡查人员有权要求其整改,情节严重的停止其施工。对于使用动车(包括单轨车和手推小平车)作业的施工单位,必须由车站签发《轻型车辆使用承认书》后,按照其中规定的时间、里程和要求方可使用。使用时车辆前后做好防护,配备足够的人员保证随时能将车辆撤出机车车辆限界。 4.7 轨道车辆的日常维修保养
隧道内灰尘和湿度较大。灰尘会进入机械设备的空气滤清器,因此发动机的空气滤清器要经常清洗和更换,其保养频率要大于正常的使用周期。司机应定期检查机械设备各部件的技术状态,发现问题及时处理,严禁将故障车驶入区间。 4.8 技术改造
轨道车空气压缩机是轨道列车制动的动力来源,其技术状态直接影响列车运行的安全,必须采取强有力的措施进行保养,并对其进气空滤进行改造,延长使用周期,并备有备用空压机。运输路料物资的平车与旧式16t平车的部分配件无法通用,尤其是三通阀。为提高制动机性能,自行对K2型三通阀进行了技术改造,实现了K2型与K1型的三通阀互用。在保证平车空气制动机性能的同时,要相应地加强手制动机的制动力,以保证车辆防溜和手推调车作业的安全施行。对于平车宽度的改造方法是:将其两侧的侧门装置、加固装置摘除并打磨平整,再把加固装置焊接到平车侧梁下部,同时在平车车板上安装辅助的加固装置。 4.9 采取措施减少噪声污染
分析认为,噪声的主要来源不是发动机,而是列车在快速运行时轮对通过钢轨接头时产生的震动。这种震动出现在离地面较近的隧道时,会影响到居民休息。噪声的控制措施是:首先在调度命令中对列车在扰民区段进行限速,将速度控制在5~8km/h的范围内;其次是在编制行车计划时减少扰民区段的发车次数;三是对施工计划进行调整,绕过扰民区段,尽量使列车不在扰民区段运行;四是优先考虑扰民地段的长钢轨焊接,早日实现无缝线路,减小震动。 4.10 应急及救援措施
施工之前,对运输作业中可能会出现的各种紧急及意外情况进行分析和安全预想,并根据以往的经验教训和地铁工程运输的实际情况,制定详细的《轨道车事故救援预案》和《平车事故救援预案》,并以此为基础购置救援物资。救援物资专料专用,妥善保管,任何人不得挪用。同时定期组织员工进行实战模拟演练,以保证在出现紧急情况时,提高救援的速度和效率,将各项损害降到最小。
自2005年10月北京5号线工程中的轨道运输开始以来,在保证施工安全和行车安全的前提下,中铁一局北京地铁5号线轨道工程项目部圆满地完成了各项生产任务,运输总吨位约25万t,有力地支持了各单位、各专业的施工生产进度。
李志敏
中铁第四勘察设计院集团有限公司
湖北省
430063
【摘要】：改革开放以来，我国的经济发生了突飞猛进的变化，人们的生活水平也得到了很大的提高，汽车已经成为大众化的产品，随着车辆总量的增加，交通变得越来越拥挤，为了缓解交通压力，各大城市开始兴建地铁。在地铁建设施工中，地铁车站的深基坑开挖一直是一个难点，在开挖过程中总是存在各种各样的问题，这给地铁建设留下了很多的安全隐患。本文笔者就根据自己的经验，设计过程中深基坑支护的类型与选择做出了分析，对地铁车站深基坑开挖施工中经常遇到的问题及施工控制要点、相关维护方案等进行了分析。
【关键词】：地铁车站;深基坑;开挖;技术
中图分类号：U231+.3
文献标识码：A
文章编号：
引言
众所周知，在20世纪70年代末基坑工程开始在我国展开广泛的推广，那时我国的改革开放刚好处于兴盛的时期，基本建设越来越多，相应的基坑也越来越深了，开挖深度也就更深了。随着社会经济的不断发展，目前我国已有很多的城市拥有了轨道交通线。因为轨道交通线路很多都是从市中心穿越的，但是随着地下空间开发的速度不断的加快，现在的基坑越挖越大、越挖越深。由于深基坑工程的风险高、影响因素多等特点，深基坑安全事故给国家和人民带来不良影响和很大的经济损失。世界各国已经有不少学者开始进行相关的研究，而且也已经取得了一定的成就。
一.设计过程中深基坑支护的类型与选择
在各种类型的建筑施工过程中都需要进行基坑的开挖，对于一些较小的施工项目，基坑的开挖深度较小。可以采用直接开挖和放坡开挖两种简单方便的模式。但是对于大型的建筑工程或者是周围的施工空间较为狭窄的情况就需要进行基坑支护。进行基坑支护的主要作用是起到挡土的作用，另外一个方面进行基坑支护可以对周围的建筑物和环境有一个较好的保护作用。
1 、钢板桩支护
钢板桩支护的形式主要是采用热轧型的钢材进行钳口和锁口，将钢板桩相互连接在一起，形成一个整体的钢板墙结构，这样可以起到很好的挡水和挡土的作用。目前常用的钢板桩支护结构形式主要有Z形、U形和直腹板等结构形式，因为钢板的加工工艺比较简单，材料的来源也比较广泛。所以采用钢板桩支护得到了广泛的应用。
2、 深层搅拌水泥桩
水泥搅拌主要是起到对软土地基的一个加固和饱和的作用。水泥起到了固化剂的作用，利用水泥和软土的一系列物理化学的反应，能够形成一定强度的水泥加固体，使得软土地基的承载能力显著提高，并且也增大了软土地基额变形模量。根据相关试验研究表明，当水泥掺入比在8%～20%之间，水泥土重度比可以提高约3%～5%左右，而且水泥土的含水量可以降低10%，可以看出水泥土可以明显的起到改良土质的作用。而且水泥土的无侧限抗压强度一般可以达到0.3MPa以上，相比于未处理的软土地及其抗压强度提高了几十倍由于水泥土抗拉强度与抗压强度具有一定的相关性，抗拉强度一般等于(0.15～0.25)抗压强度之间，这意味着水泥土抗拉强度也得到相应的提高。
3 、排桩支护
排桩支护主要是在利用钢筋混凝土在柱子之间进行挖孔，钻孔灌注桩是挡土结构的重要组成形式，主要是在桩与桩之间进行柱子的布置。使得相邻的桩之间能够很好的联系在一起，然后通过钢筋混凝土胶管来形成一个完整的结构体系。
4、 锚喷网支护
一般指联合使用锚杆和喷混凝土或喷浆的支护。锚喷网支护在深基坑支护中是利用比较多的，锚喷支护常紧跟开挖掘进，平行作业，特别是在隧洞或地下厂房施工中采用分部开挖的方式时，可随着开挖断面的扩大，边挖边喷，直至全断面完成。
深基坑的支护工程涉及的领域比较广，在基坑支护过程中要用到结构力学和土力学等学科的内容。另外也要根据不同的工程的实际情况采取不同的处理措施。针对具体的工程实际问题要进行基坑支护方案的优化，通过方案的优化可以不断积累深基坑支护的成果实践经验。在设计过程中一定要根据本工程实际情况，综合的考虑, 本着技术先进、经济合理、确保安全的原则,组织技术专家组分别进行了计算和论证, 最终决定采用合适的支护结构。
二.地铁车站深基坑开挖的控制要点
1、基坑开挖施工为地铁车站施工中一个最重要的工序，施工中按照施工规范及设计要求操作，在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“竖向分层、纵向分区分段、先支后挖”的施工原则。
2、土方开挖到各层钢管支撑底部时，及时施作钢管支撑。基坑开挖必须分段、分层、分区、对称进行。纵向放坡时，应在坡顶设置挡水土堤，防止地表水冲刷坡面和基坑外积水流入坑内。基坑开挖后及时设置坑内排水沟和集水井，防止基坑内积水。 基坑纵横向放坡根据地质、环境条件取开挖时的安全坡度，要求不得陡于1：1。对暴露时间较长或可能受暴雨冲刷的纵坡采用网喷等坡面保护措施，严防纵向滑坡，
3、土方开挖的顺序、方法必须与设计工况一致，开挖第一层土时每一段的开挖长度一般不超过12m;其余各层开挖时，每段长度一般不超过6m，开挖时间和钢支撑安装时间在16小时和8小时。基坑开挖时严禁大锅底开挖，开挖至基底以上0.3m时，应进行基坑验收，并改用人工开挖至基底，及时封底，尽量减少对基底土的扰动。
4、施工时严禁挖土机械碰撞支撑，严禁人员在支撑上行走，支撑表面不允许加荷载，安排专职安全员跟班作业。基坑开挖时应及时施作桩间网喷层，保证桩间土体稳定。开挖至基底后及时施作接地网。加强基坑稳定的观察和监控量测工作，以便发现施工安全隐患，并通过监测反馈及时调整开挖程序。
三.保证基坑开挖的技术措施
开挖应把基坑侧壁的稳定成型放在首位，已开挖的基坑侧壁不稳定时应及时处理，不许再向下开挖。对围护桩侵入基坑开挖线以内的部分，随开挖及时凿除，为找平层施工工序做好铺垫。限制基坑开挖线以外地面堆土堆物荷载不超过20KN/m2，并做好计算校核工作，随时检查确保安全。开挖过程中随时做好基坑内的排水工作，及时排出坑内积水，确保开挖过程中基坑底部干燥，确保基坑底部强度和稳定性不被破坏。基坑内的给排水管线应将管道内水排除干净再进行土方开挖施工。基坑开挖过程中，及时进行地质描述，做好开挖记录，当地质情况变化并与设计不符时，应立即报监理工程师和设计人员，及时调整施工方法。 密切监测基坑周围水位线的变化，当发现问题时及时采取措施以减小基坑降水对周围建筑物的影响。其具体措施详见降水施工方案。施工中各工序应以测量监测为指导，根据水位变化，围护桩位移，轴力计的大小，基底反弹量等数据调整施工方法。
结束语
随着经济的发展，交通拥挤已经成为人们急需解决的问题之一，于是地铁成了我们的首选方案，近年来，大量的地铁交通建设在各大城市兴起。为了保证通行质量，地铁车站深基坑开挖施工技术受到了人们的普遍关注。根据大量的实践和研究表明，根据地铁车站基坑的位置和周边建筑环境，同时结合基坑自身结构特点，提出合理的开挖顺序和方法及和其相匹配的围护方案与围护形式，能够确保地铁车站深基坑自身边坡的稳定性和结构安全。本文笔者已经针对这些问题作了简要的分析和论述，希望在实际施工过程中，施工单位可以给予足够的重视，避免出现工程质量问题。
参考文献：
[1]杨立军，某基坑支护工程局部垮塌事故剖析[J]，山西建筑，2009 [2]高江，城市地铁车站施工方法选择研究[J]，工程建设与设计，2009 [3]柯书梅，地铁车站基坑工程设计与施工[J]，岩土工程界，2008
南京地铁二号线TA08标施工组织设计
1、编制说明 1.1编制原则
在招、投标文件的基础上，根据南京地铁二号线TA08标工程的特点，结合公司的施工能力和完成类似工程的施工经验，以及技术、机具设备能力等方面因素，编制本工程的施工组织设计文件。 1.2编制依据
(1)南京地铁二号线TA08标土建工程设计文件，招、投标文件，合同文件及南京地铁相关管理文件。
(2)现场勘察及咨询所获取的有关资料。
(3)国家及地方现行的相关施工规范及验收标准。
(4)本单位的技术力量、机械设备能力、经济实力及类似工程所积累的施工经验。 1.3采用的主要规范标准 (1)《地下铁道工程施工及验收规范》 (GB50299-1999) (2)《铁路隧道施工规范》 (TB10204-2002) (9)《地基与基础工程施工及验收规范》 (GBJ202-83) (11)《混凝土结构工程施工质量验收规范》 (GB50204-2002) (12)《砌体工程施工及验收规范》 (GB50203-2002) (15)《地下防水工程质量验收规范》 (GB50208-2002) (16)《地下工程防水技术规范》 (GB50108-2001) (17)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》 (GB50086-2001) (18)《建筑基坑支护技术规程》 (JGJ120-99) (20)《混凝土质量控制标准》 (GB50164-92) (21)《混凝土强度检验评定标准》 (GBJ107-87) (22)《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》 (JGJ52-92) (23)《普通混凝土用碎石及卵石质量标准及检验方法》(JGJ53-93) (25)《混凝土拌和用水标准》 (JGJ63-89) (26)《混凝土泵送施工技术规程》 (JGJ/T10-95) (27)《工程测量规范》 (GB50026-93)
2、工程概况
2.1工程概述
本标段是南京地铁二号线一期工程的重要组成部分，主要工程内容：汉中门站(地下三层)、汉中门～上海路站区间(矿山法)、临时施工竖井、通道及左右联络线通道等。车站设计为地下三层三跨箱形结构，采用明挖顺做法施工;岛式站台，站台宽12m，有效站台长度140m。区间最大纵坡20‰，最小竖曲线半径3000m。区间拱顶覆土厚度9.09～15.21m,左右线线间距15.2～16.2m。
本标段设计范围为：汉中门车站与西端盾构区间的分界里程为K12+026.70，与东端矿山法区间的分界里程为K12+189.301;车站总长为161.5m，标准段宽20.9m，有效站台中心里程K12+110.00;汉中门站～上海路站区间，区间与汉中门站设计分界里程K12+189.301，与上海路站设计分界里程K12+847.7，右线区间隧道全长658.399m，左线区间隧道全长658.398m。 2.2气象
本项目所在区域处于长江下游北热带季风气候区，具有气候温和，雨量充沛，日照充足，无霜期长，四季分明等特点，因受大陆、海洋以及来自南北天气系统段影响，气候比较复杂，年际间的变化大，气象灾害比较频繁，年降雨量为1000～1200mm，年内分布也不均衡，主要集中在夏季，6～9月份雨量占52%，夏秋之际多台风暴雨。
2.3地形、地貌、地质、水文
汉中门站拟建场区隶属于Ⅰ级阶地地貌单元。地表以下1.80～4.30米为近期杂填土、粉质粘土、质素填土;第四系沉积层底板埋深5.10～22.90米，主要为全新世～上更新世沉积粉质粘土和混合土;下部基岩为白垩系“红层”，岩芯为泥质粉砂岩加粉砂质泥岩，软硬相间，属极软岩。汉中门车站地质参数由《南京地铁二号线汉中门站岩土工程详细勘察报告》(编号：2004168-1)提供。穿越的主要土层由上至下依次为：①～杂填土;①～2b2-3素填土;②～1b1-2粉质粘土;②～3b2-3粉质粘土;③-1b1-2粉质粘土;③-2b2-3粉质粘土;③-3b1-2粉质粘土;③-4e粉质粘土;K1g-1a强风化泥质粉砂岩;K1g-2a中风化泥质粉砂岩。 表2.3土层性质描述表
①-1 杂填土：表层0.40米位混凝土沥青路面,以下为碎砖、碎石混粉质粘土。 ①-2b2-3 素填土：以可塑壮粉质粘土为主，夹少量碎砖、碎石
②-1b1-2 粉质粘土：含铁锰质浸染，刀切面光滑，干强度中等，韧性中等。
②-2b3-1 粉质粘土：高压缩性，高灵敏度，刀切面较光滑，干强度中等，韧性中等。 ②-3b2-3 粉质粘土：中高压缩性，刀切面较光滑，干强度中等，韧性中等。
③-1b1-2 粉质粘土：含铁锰质结核，刀切面光滑，干强度中高，韧性中等，土质结构较紧密。 ③-2b2-3 粉质粘土：含铁锰质结核，刀切面光滑，干强度高，韧性中等。
③-3b1-2 粉质粘土：铁锰质结核富集，刀叨面较光滑，干强度高，韧性中等。 ③-4e 混合土：本层为泥质粉砂岩，粉砂质泥岩风化物混可～硬塑粉质粘土。
K1g-1a 泥质粉砂岩：原岩经强烈风化后，取山岩芯呈砂土壮，手捏易碎，遇水软化，崩解。采心率80～89%。
K1g-2a 泥质粉砂岩：岩石经强烈风化后，取出岩芯呈长柱状，短柱状。间夹泥岩。本层岩性极软，锤击可碎，遇水软化。不规则闭合裂隙发育。采心率RQ70～80%。 本站地下水类型主要为上层滞水，孔隙潜水和基岩风化裂隙水。上层滞水主要赋存于①层填土的碎砖、碎石等杂物的孔隙格架中;孔隙潜水分布在②层软土中;③层硬可塑粉质粘土，可视为相对隔水层：基岩风化裂隙水主要分布于岩石风化界面和粉砂岩、泥质粉砂岩裂隙中，裂隙多被充填、裂隙一般不富水。地下水年变幅0.50～1.50米，地下水对砼无腐蚀性，对钢筋砼结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。场地土对砼无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。设计时，地下水位埋深按1.00米考虑。
汉中门站～上海路站区间拟建场区隶属于I级阶地地貌单元。勘探深度范围内，地表浅部为近期杂填土、素填土;局部有②层新近沉积土，下部主要为上更新世沉积粉质粘土和混合土;基岩为白垩系“红层”，岩性为泥质粉砂岩、角砾砂岩，软硬相间，属极软岩，其中③-3b1-2层具弱膨胀潜势。
本区间地下水类型主要为上层滞水、孔隙潜水和基岩风化裂隙水。上层滞水土要赋存于①层填土的碎砖、碎石等杂物的孔隙格架中：孔隙潜水主要赋存于②层粉质粘土中;③层便可塑粉质粘土，可视为相对隔水层：基岩风化裂隙水主要分布于岩石风化界面和粉砂岩、泥质粉砂岩裂隙中，裂隙多被充填，一般不富水。判别场地土对砼无腐蚀性，对钢筋混凝土中钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。
4、施工部署
4.1施工组织机构
4.1.1项目管理组织机构
4.1.1.1组织机构设置原则
本项目拟实行项目法管理，公司组建“中铁四局集团有限公司南京地铁二号线TA08标项目经理部”，全面负责本工程的实施。根据合同要求，承担施工总承包管理、工期协调等职责，为本标段的安全管理第一责任人，对施工现场安全负总责。
组建项目经理部遵循以下原则：
(1)配备较强施工管理、协调能力的项目班子，且项目经理具有一级项目经理资质，具有丰富的理论及实践经验，业务能力强，并在类似地下工程担任过项目经理。项目班子能较好地协调本单位施工队伍之间、本单位施工队伍和外协单位之间、本期主体工程和后期设备安装工程施工队伍之间的相互关系，协调不同专业接口，确保管理顺畅、施工顺利。
(2)配备具有类似工程施工经验的专业化队伍。通过与业主、监理、设计等相关部门的密切合作，使各种施工资源有机结合，实现工期、质量、安全、效益目标。
(3)充分利用社会资源的专业技术优势，在监测等专业性强的技术领域，与相关施工经验丰富的队伍实行强强联合，确保优质高效完成施工生产任务。 4.1.1.2组织机构设置
项目经理部设经理一名、副经理二名(一名常务副经理和一名生产副经理)、总工程师一名。下设四部两室，即工程技术部、安质环保部、合同财务部、物资设备部、综合办公室、中心试验室，并聘请在地铁施工、科研、设计、监理等方面的知名专家组成专家顾问组，提供技术支持。施工组织机构见图4.1.1.2项目经理部组织机构图。 4.1.2主要管理人员及部门职责
4.1.2.1项目部经理
(1)对履行施工承包合同的工程质量、安全、进度、成本和实现合同目标负全责。 (2)按“施工组织设计”合理配置资源，组织均衡生产。
(3)定期组织验工计价检查，召开“工程例会”，分析施工质量、安全、进度情况，发现问题，采取纠正措施，奖优罚劣，促进工程质量的提高。
(4)定期检查下级履行职责情况。
(5)负责外协队伍资格审查，签订施工合同，对其担负工程的工期、质量负责。 (6)加强内外施工队伍之间的相互协调，确保各专业的密切协作。
(7)负责本次合同范围的工程与后期设备安装专业之间的接口管理，为后续工程提供工作面、水电接口、施工场地、进场道路并提供施工便利条件。 4.1.2.2项目部副经理
①协助项目经理全面负责安全管理，组织建立安全管理体系和安全保证体系。 ②负责机械设备、物资管理;设备、物资调配，组织设备、物资招标采购。
③组织建立环境管理体系;负责文明施工工作，主持编制创建文明工地规划，制定文明施工措施，并负责全过程组织实施。
④参与制定项目整体目标管理规划，参与对项目质量、进度、成本和施工现场管理，履行合同。
⑤分管与相关单位的配合协调工作。 ⑥参与工程验交。
4.1.2.3项目部总工程师
(1)协助项目经理工作，对分管工作负责。
(2)负责组织编写“施工组织设计”，负责组织审核分包工程的《实施性施工组织设计》、《质量计划》及保证工程质量、安全生产的技术专项措施。
(3)协助项目经理按“施工组织设计”组织生产，确保按质、按量、按期完成“合同”任务。 (4)加强技术管理基础工作，积极采用“四新”成果，推进技术进步与提高工程质量相结合。 (5)定期组织施工检查，负责组织分包工程的现场施工技术、工艺、工程质量进行监督检查。对分包工程施工中可能存在的质量隐患和质量通病，组织制定预防和纠正措施并进行审核。 (6)对分管部门的工作情况进行检查。对本工程施工技术、工程质量、安全生产、施工计量、测量试验负直接技术责任，负责组织指导工程技术人员开展有效的技术管理工作。 (7)组织本工程竣工资料编制和技术总结，组织竣工交验。 4.1.2.4工程技术部
(1)会同有关部门定期对“施组”执行情况进行检查和调整。
(2)负责编制关键过程的施工程序，报总工程师批准后下发执行。
(3)组织接桩复测、施工测量放样并定期组织检查、复核和竣工复测。
(4)组织测量仪器、工具管理校验工作，确保测量结果有效，并做好测量记录的保存。 (5)督促分包单位落实本项目《施工技术管理办法》，审核分包单位编制的施工工艺操作细则、关键工序作业指导书，对其施工过程进行技术交底和监控。
(6)对分包工程的施工进度进行检查，定期进行工程进度统计，编写《工程进度分析报告》，及时将有关情况传递给项目经理部的有关领导及部门。
(7)根据工程进度及时对分包工程的施工记录进行检查，负责接口处的编制竣工文件，并分类归档。
(8)负责后期安装工程与工程之间的接口管理，做好两者之间的协调配合。保证后期设备安装所需预埋管线、预埋件的位置准确。
(9)施工期间，配合协调本工程范围内的管线搬迁和拆除，及时向搬迁单位提供场地。 4.1.2.5安质环保部
(1)按质量计划和有关质量评定验收标准对施工质量进行检查，有权制止不符合材料投入使用和不合格工序进入下一道工序。
(2)定期对质量检查中发现的问题进行统计分析，制定纠正和预防措施，并进行跟踪验证。 (3)负责编制质量计划，经项目经理批准后上报业主和监理工程师，对重点、难点工程设置质量控制点，提前通知业主、监理工程师进行检查。审核分包工程的《质量工作计划》、质量技术方案、质量措施、紧急预案，在施工过程中监督、检查和落实，按检验评定标准对分项、分部工程进行质量检查和评定。
(4)按国家有关法律法规和业主的相关规定，定期和不定期对施工现场、生活区进行安全、消防、环境保护检查，消除安全隐患，确保环保达到有关方面的要求，以保证施工顺利进行。认真贯彻《中华人民共和国安全生产法》，进行安全生产监督管理，防止和减少生产安全事故。定期组织安全检查，及时发现事故隐患，下发安全隐患整改通知书，并监督整改。 (5)根据本工程安全质量目标和有关管理规定，制定本工程的《安全质量管理实施细则》，督促各分包单位落实实施。
(6)督促分包单位落实南京市、业主以及项目经理部制定的有关文明施工的规定，确保实现文明施工目标。
(7)定期对项目经理部安全质量管理体系运行状况进行审核，针对审核中发现的问题，制定纠正和预防措施，向项目经理提交审核报告，以保证体系的规范运转。
(8)设备安装过程中，负责与设备安装单位联系，共同制定对已完工程的保护措施，并监督落实。
4.1.2.6合同财务部
(1)按业主要求编制控制性、指导性和实施性总体控制计划及各时期、各阶段施工进度计划，并按规定及时上报。
(2)定期对计划执行情况进行检查，对未完成情况分析原因，提出改进措施，经项目经理批准后下发执行。及时收集有关工程进度和质量记录，编制计量支付报表，负责计量支付工作。
(3)负责本合同段工程项目的财务管理工作。执行国家有关财务管理规章制度，严格控制工程成本，降耗节能，提高经济效益。
(4)负责本级施工计划和合同管理，进行工程计价和结算工作。负责对分包工程施工合同的管理，按时向业主、监理报送有关报表和资料。负责合同评审，组织开展成本预算、计划、核算、分析、控制、考核和施工统计工作。 4.1.2.7物资设备部
(1)负责按施工合同要求，组织物资(设备)采购、贮存、供应，并对供应物资(设备)的质量负责。
(2)在满足业主和设计各项技术要求的前提下，对工程所需的主要材料、大宗材料实行统一计划、采购、供应、调度和核算。负责审核各单位和工点所需物资总量，做到限额发料。负责对本工程机械设备的使用费用及材料消耗情况进行评价和管理。
(3)掌握工程物资的检验和试验结果，对不合格物资及时采取隔离、标识，以防误用，并及时与供方联系，以解决质量争端。
(4)定期对施工现场的材料管理及标识情况进行检查，并形成记录。
(5)负责组织主要施工机械的调配，检查施工机械的使用、保养和维修情况，以提高机械完好率，满足现场施工生产需要。
(6)制定本工程设备、物资管理办法，检查各施工队伍的落实情况。负责督促分包单位承诺的施工机械、物资设备及时到位，会同有关部门对进场的施工机械、设备状况、性能、质量、数量等监督检查。 4.1.2.8综合办公室
(1)负责项目经理部的日常行政管理工作，协调部门之间的联系。 (2)负责文件资料的登记、发放、存档工作。
(3)做好信息反馈、上传下达和外来人员的接待及联系工作。
(4)收集编制各部门工作计划并检查实施情况;负责各类会议的组织工作。
(5)负责与地方政府、公安交警等部门的协调，负责综合治理、治安、消防、路地共建和警民共建工作。
(6)负责管线搬迁与交通组织协调和沟通工作。 (7)负责项目劳资工作。
(8)负责项目部党工委的日常事务工作;负责宣传和工会工作。 4.1.2.9中心试验室
(1)认真执行国家技术标准、规范，严格遵守试验操作规程。
(2)负责材料取样、送检、试块制作工作，配合委外试验单位根据设计要求确定混凝土的配合比以及执行中的检查修订工作。
(3)监督施工质量，制止违章操作，及时发现施工中影响工程质量的问题，开展质量分析活动，提出改进建议。
(4)负责现场计量工作，正确使用试验仪器和设备，对检验、测量和试验设备定期维护保养，并按规定要求及时送计量部门校准。 (5)提供竣工文件中所需要的试验报告资料。
(6)对分包工程提供试验服务，收集试验资料并归档。 4.2施工现场布置及场内外交通组织 4.2.1施工现场布置 4.2.1.1平面布置原则
(1)按照合同文件要求及现场实际情况进行方案规划，突出“文明、环保、有序、安全”的特点，本着合理、节约、满足施工必须，便于管理的原则，在业主指定的场地内布置临时设施。 (2)确保交通组织和附近居民出入，根据施工的不同阶段合理布置，遵循施工对周围环境的影响减至最少的原则。
(3)在同一场地内，生产和生活区分开布置，以围档间隔;生产设施尽量安排在车站南侧中部出入口附近;生活、办公设施布置在距离车站较远处。 (4)施工场地四周采用地铁实业公司统一彩钢围挡。
(5)场地内进出口设洗车槽，对参与运输的车辆出场前进行冲洗;场地内所有设施均按照城市消防标准进行布置，并备消防器材。 (6)按合同文件进行电、水方案布置。 4.2.1.2施工平面布置 (1)施工场地
施工场地的布置首先要依据合同文件所提供的施工用地范围，并综合考虑矿山法区间、车站明挖施工的特点以及现场周边环境和交通情况来确定，严格遵循安全、文明、合理的原则，施工场地的布置符合南京市对建设工程的各项管理标准、规定，在满足施工作业生产和现场管理的前提下，本着少占地、少扰民，不影响交通合理利用施工现场的原则进行布置。 根据合同文件要求，本标段共设两处施工场地即汉中门站施工场地约2500m2和汉中门站(含)～上海路站(不含)区间施工场地约1500m2。
现场的供电由业主负责将10kV的高压电源接入现场，通过业主提供500KVA箱式变压器各两台为车站、区间施工提供电源。
施工用水由业主引至施工现场的φ100mm总水管接入，施工场地内铺设上水和排水管道系统，为生产、生活提供自来水供应和废水排放。 材料尽可能布置在离洞口近的位置，且便于吊装。
(2)施工总平面布置图
详见汉中门站平面布置及一期交通组织示意图及汉中路～上海路区间隧道施工场地平面布置图。
(3)场地处理
清除施工用地范围内的建筑垃圾、人行道、树、电线杆等地面与空间障碍物。 拟构筑施工道路的地基用压路机压实或人工夯实。
施工场地机械行走道路铺设20cm厚的C25混凝土，生活区、材料加工场和堆放场等采用厚10～15cm的 C15混凝土硬化处理。 (4)临时便道
车站主体围护结构和土建结构施工阶段，尽量利用原有的道路作为施工道路。 在不能利用原有路面作施工道路的地段，拟新筑施工道路，为大型施工机械提供必要的作业条件。新筑施工道路采用钢筋混凝土结构，宽6～8m，局部困难地段不小于5m，厚度为0.2m。 (5)临时房屋
在业主提供的施工场地内设置生活区及生活用房，隧道区间场地较小，生活用房考虑在附近租用部分民房。现场的办公用房为彩钢板房，二层结构，总建筑面积约为2400m2。 在办公区内设置办公室、会议室、医务室，在生活区设置食堂、浴室及厕所等生活设施。所有住房及办公室均作简易装修，外表应美观大方。 在工地适当地方设置生产用房，生产用房采用集装箱和钢管框架简易活动房屋，以满足随阶段施工拆迁需求。 (6)工地试验室
在工地修建工地试验室两间，试验室面积约40m2。试验室内配备恒温恒湿仪及标养池以满足砂浆、混凝土试块养护要求。配备实验仪器和检测设备能满足正常施工和生产要求。 材料的试验与检测按南京市建设主管部门有关规定委托具有资质的第三方检测单位进行，报监理工程师审查批准。
(7)施工通讯
办公区各设程控电话多台，传真机1台;办公室独立布设局宽带，并提供接口供业主、监理、监测单位的计算机联入该局域网，该局域网通过带宽1M的ADSL宽带联入Internet，并通过路由器保证至少8台计算机能共享上网。
项目部业务主管以上管理人员和施工队管理班子成员配用移动电话，人手一机。 主要管理人员配备对讲机用于现场范围内的联系与指挥。 (8)主要施工临时设施
表3.1.2-3主要临时工程数量一览表
序号 临时工程名称 单位 数量 1 生活用房 m2 2400 2 标养室 m2 50 3 生产用房 m2 1000 4 场地围挡 m 2200 5 场内普通施工便道 m 300 6 施工用水管 m 2000 7 施工用电缆 m 3000 8 排水沟 m 500 ①钢筋制作场
钢筋制作场由钢筋加工棚、钢筋堆场和钢筋笼制作胎模组成。 ②用于基坑开挖及支撑的临时设施
设置钢支撑堆放和拼装场地、临时堆土场等 ③用于结构施工的临时设施
设置木工房、钢筋堆场和钢筋加工场、模板及其余材料堆放场 ④弃土设计
为了保证土方外弃的工作效率，防止弃土车辆沿途抛撒渣土，弃土车辆均采用15T以上密封较好的自卸汽车，为了防止外弃泥浆沿途滴漏，外弃泥浆均采用4T以上槽罐车运输。 ⑤施工用电布置与说明
现场的供电由业主负责将10kV的高压电源接入现场，通过业主提供400、500KVA箱式变压器各一台为车站、区间施工提供电源。现场备用2台250KW柴油发电机作为备用电源，当市电停电时发电机自动启动并切换为发电机供电。 ⑥施工用水布置与说明
施工用水由业主引至施工现场的φ100mm总水管接入，施工场地内铺设上水和排水管道系统，为生产、生活提供自来水供应。
⑦施工用风布置与说明 区间矿山法施工隧道，根据送风量、送风长度、操作区风压等条件要求，选择SDF(A)—No.6.5型隧道施工专用轴流风机，转数2900，风压720—3900Pa，风量500～800m3/min，电机装配功率2×22kW。 ⑧施工通信系统
根据矿山法隧道施工及我项目部管理的特点，通信系统要求完善。现场临时办公室设两路长途直拨电话，其他各办公室设市内电话，井下和隧道内设分机可直接与地面联络;并且配备若干对讲机可共吊运、隧道内水平运输等活动作业使用。 ⑨施工排水系统 根据施工现场现状，场内排水经沉淀处理后排入现有市政排水管网。现场排水主要分为三种：1.车站施工降水排水;2.矿山法隧道施工生产排水;3.生活区生活排水。
4.2.2围挡及场内外交通组织 4.2.2.1施工围挡
围挡采取全封闭隔离措施。本着整齐、牢固、美观的原则设置，围档采用地铁实业公司统一的彩钢围档，围档高度不低于2.5m。
为防止工地内的污水、泥浆溢出工地，工地围墙外侧自地面以上50cm高度内的砖墙用水泥砂浆粉刷。
在有车辆进出的工地大门内设置洗车槽。 4.2.2.2场内外交通组织 4.2.2.2.1施工运输规划
施工运输主要包括材料进场和弃土外运两部分。螺栓、钢筋等材料根据工程进度进展情况有计划的运输到现场。土方外运严格遵守南京市政府和环保部门的法规，有组织的进行外运。 4.2.2.2.2施工期间交通疏导
由于本标段施工处在市区，过往车辆、行人较多，所以施工期间的交通疏导极为重要。车辆进出工地,走自行车道，不占主路，并设专人维持车辆进出时车道的交通秩序。必要时我方将积极配合交警，保证社会车辆和施工车辆畅通无阻。
4.2.2.2.3交通组织实施方案 (1)交通组织原则
施工时道路翻交尽量确保原交通通行宽度;翻交时确保车辆及行人安全，施工前将交通组织方案报经交通管理部门审核认可，施工时积极配合交警对交通进行管理和协调;交通组织要统筹考虑管线搬迁的要求;尽量做到经济可行，减少对周边环境的影响。
(2)交通维护措施
①施工材料、建筑垃圾、渣土运输尽量安排在夜间进行，运输前事先与交通主管部门协商，确定运输路线和运输时间，并在相关交通线路上布置限速、禁行、禁停等交通标志，请交管部门在出入口设警示灯。根据交管部门要求，安排专职人员在主要路口疏导交通。 ②工程实施前，主动与交管部门联系、介绍、汇报工程概况、施工方案、总平面布置及工程材料、碴土数量、混凝土的运输计划及拟通过道路等情况，请交通部门给予支持和指导，改进、完善交通运输方案，制定实施细则。 ③施工场地采用全封闭措施，工地出入口位置经交通部门审批同意后确定，主要出入口设置交通指令标志和警示灯，夜晚出土点的进出口设置红色警示灯，并派专人现场指挥调度进出车辆。施工路段设置20km/h限速标志、道路变窄和施工警告标志，保证车辆和行人安全。 ④施工期间，进出工地的车辆和人员严格遵守南京市交通法规，服从交通管理部门的命令和管理。
⑤接受交通管理部门和建设单位的监督检查，发现影响交通的问题，立即整改。
⑥施工期间积极同交管部门取得联系，听取建议，制定合理的交通规划方案。施工完成后尽快按要求恢复路面上交通及设施。
⑦设立专职的“交通稽查岗”，负责指挥车辆进出工地，维持交通秩序。接受交通管理部门和建设单位的监督检查，发现影响交通的问题，立即整改。 (3)交通疏解方案
车站分两期进行围挡施工。 一期围挡施工时，为使车站施工不完全中断汉中路的东西向车辆，也使附近居民能方便出行，在汉中路靠南京中医大学及绿化岛一侧做临时道路，使汉中路上的车辆和居民从此道路进出，保持汉中路的道路畅通。
5、施工设备和劳动力详细情况说明 5.1机械设备安排与使用计划
据本工程的任务特点和施工进度安排各施工队配备相应的专用机械设备，在明挖车站及竖井围护、开挖支撑、结构施工、钢筋加工、降水以及区间隧道开挖、支护、衬砌等工序中形成机械化施工流水作业线。总体配备原则是：先进合理、成龙配套、能力富余，满足本工程快速、优质、全面、经济和均衡生产的要求。
5.2劳动力安排与使用计划 针对本工程工序多、专业性强的特点，我公司计划从全集团公司抽调长期从事地下工程施工、有类似经验的专业技术人员和劳动力工种进行有针对性的充实和加强，使得人员数量和专业素质与工程要求相匹配，确保工程质量和工程进度达到合同要求;另外，队伍和人员调入本着就近、早上、快上的原则，确保施工劳动力上场迅速及时。
明确了解工程的内容和规模，按照工期计划优化人员配置。建立健全施工组织机构，明确各级管理干部的职责和权限，特殊工种必须经有关部门培训考核合格、持证上岗。
根据本标段工程的施工特点，项目部管理人员共60人，拟投入施工人员760人，施工用工主要分为2部分：车站施工人员400人，区间施工人员360人。作业具体工力组成详见表5.2-1劳动力计划表。
6、主要项目施工方法及施工技术难点分析和应对措施 6.1工程重点、难点分析
6.1.1周边环境复杂、沉降控制要求高
(1)沿线路两侧构筑物及地下管线复杂繁多
施工范围内分布有上水、雨水(污水)、煤气、通信、电话等多种市政公用管线，道路两侧各种构筑物繁多。
(2)交通繁忙、车流量大
本标段工程处于市政交通主干道汉中路上，交通繁忙，来往车辆川流不息，给施工、监测带来了一定的难度。
6.1.2结构防水与混凝土耐久性
防水为地下工程的基本要求，接缝与预留孔洞的防水处理，诱导缝、沉降缝、施工缝处止水带安装的好坏，外防水的施工质量以及结构工后堵漏，是确保防水效果及达到设计防水等级要求，保证地铁车站使用功能和技术标准的重点。 主体结构100年使用期，施工中从材质控制、优选商品混凝土供应商、泵送工艺、裂缝控制、钢筋防腐蚀等各环节采取综合技术措施，以确保耐久性各项指标符合规范标准要求，成为结构施工的重点。
6.1.3安全、质量、文明施工与环境保护
本工程地处交通繁忙，地下管线密集繁多，周边建筑与居民高度集中的城市主干道汉中路上，弃渣外运、泥浆处理、排污排水、防尘防噪、场区封闭、交通疏解、地下管线保护、周边建筑保护等涉及到安全、质量、文明和环境保护等方面的要求高。施工期间必须周密筹划，详细制定施工监测、安全、质量、文明和环境保护等组织、技术、经济措施，确保交通畅通、管线与周边建筑安全及不影响居民的正常生活是施工中的重点。
6.1.4工程规模大、标准高
本工程是一项重点市政工程建设项目，对改善交通结构，促进经济发展，提高城市整体水平，有重大的作用。按100年使用寿命设计，规模宏大、设计标准高，是名符其实的百年大计工程。
6.1.5技术难点
本标段的主要施工技术难点一是矿山法施工过程中对沿线建筑物的不利影响，沉降位移控制，尤其是Ⅵ级围岩衬砌断面穿越可～软塑状粉质粘土层的施工;二是地下车站明挖深基坑成型，并确保稳定;三是地下工程防水标准高，要求严格。
6.2地下车站施工方案与技术措施 6.2.1概述
本合同段地下车站工程为汉中门车站。位于汉中路南侧，其南侧为汉中门市民广场，北侧为南京中医药大学，车站西端离虎踞路高架桥最近的桥墩约30m。车站总长度为：161.50米，车站标准段宽度：20.90米。顶板埋深约2.8～3.6米，基坑开挖深度约20.93～23.1米。车站西端南北侧在施工阶段各设一个10m×8m的盾构吊出井，东端车站底板设1.9×1.9的电缆过轨通道与1号风道内电缆夹层相界.车站东西两端北侧设活动塞风道、风井，在南北两侧共设四个出入口通道。车站西端地下三层设防淹门一道(与人防隔断门结合)，其承载力按秦淮河百年一遇洪水标高11.5m考虑。汉中门站地形平坦，本场地南侧为汉中门广场。车站设计为地下三层三跨箱形结构，采用明挖顺做法施工;岛式站台，站台宽12m，有效站台长度140m。
汉中门站拟建场区隶属于Ⅰ级阶地地貌单元。地表以下1.80～4.30米为近期杂填土、粉质粘土、质素填土;第四系沉积层底板埋深5.10～22.90米，主要为全新世～上更新世沉积粉质粘土和混合土;下部基岩为白垩系“红层”，岩芯为泥质粉砂岩加粉砂质泥岩，软硬相间，属极软岩。
本工程部分施工场地受附近建筑物及地下管线的限制，如:西端约30m处有虎踞路高架桥外及东端南侧距南水苑宾馆最小距离为1.8米,车站范围内管线密集。地层中主要以粉质粘土为主;基坑开挖深度为20.93～23.1米;基坑变形要求高。
根据本工程特点，车站主体基坑围护设计采用间隔布设、桩芯相切、护壁咬合人工挖孔桩，同时利用人工挖孔桩设混凝土圈梁，与主体结构共同参与基坑围护。车站西端的
2、3号出入口由于地质条件好分别采用锚喷支护及土钉支护;位于车站东端的
1、4号出入口采用φ800钻孔灌注桩作为基坑围护结构，桩间距900。地下二层框架结构，围护结构采用密排的φ1000人工挖孔桩，挖孔桩采用钢筋砼桩与素砼桩间隔布设(局部地段采用密排钢筋砼桩)，桩芯相切，护壁咬合。东端1号风道为地下三层框架结构，围护结构采用密排的φ1200人工挖孔，挖孔桩采用钢筋砼桩，桩芯相切，护壁咬合。围护结构支撑采用φ609mm的钢管支撑(壁厚t=12mm)，竖向设四道，支撑水平间距为5m。 本工程建筑防火设计：
车站及出入口、通风亭的耐火等级为一级。 防火分区、防烟分区及安全疏散
人防工程设计：
车站按地下6级人防设计。本站所有人防设施相关部位预留设施预埋件详见人防专业设计图纸。
建筑构造作法说明及施工注意事项：
本工程按抗震7度设防。墙体抗震构造柱及墙体抗震拉结等构造措施，墙体上门窗等洞口过梁均采用《砌体结构设计规范》(GBGB50003-2001)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),门窗过梁选用图集03G322-1,所有穿过防火墙的洞口需用防火材料封堵。为了考虑盾构掉头，通风设备机房内隔墙需待设备安装后，采用200厚的粉煤灰硅酸盐砌块，砌筑至结构板底。公共区装修详见装修设计，设备及管理用房装修详见材料做法表。铝合金门居中安装。其余门内开时平内安装，外开时平外安装。所有窗均居中安装。土建施工时应于其它专业设计图纸密切配合，预留洞，预埋管件，应事先核对，以免错漏。
6.2.2施工顺序
根据本车站所处地理位置、周围环境、场地条件、设计要求等特点，在做好交通疏解和管线保护的前提下，按照“先主体后附属”的施工顺序进行组织。车站采用明挖顺作法施工，整个工程分两期进行：
一期工程：车站主体施工、
3、4号出入口通道施工;
3、4号出入口通道、在相邻主体结构段施工完成后进行。
二期工程：
1、2号出入口通道及
1、2号风道施工。 (1)车站主体施工步骤
①施工前期准备，进行三通一平，施工场地围闭; ②开挖人工挖孔桩;
③施工桩顶冠梁;
④基坑逐层开挖，同时对人工挖孔桩架设钢支撑，开挖至基底，注意加强基坑内明沟排水; ⑤施工接地网、底板垫层，铺设防水层;
⑥顺序施工车站底板、侧墙、中板、顶板及外包防水层; ⑦施工抗浮压顶梁、覆土，恢复地面及道路;
⑧施工车站内部结构。
根据汉中门车站工期要求，并结合现场实际，首先进行基坑围护人工挖孔桩施工，挖孔桩完成后，利用3号出入口作为出土通道开挖土方，因汉中门车站西端为⑥、⑦号盾构机解体场地及盾构接收井，为满足盾构出井节点工期要求，先开挖车站西端盾构接收井段土方(并按设计分段长度施工车站西端第一段主体结构)，再分层开挖3号出入口至车站东端区段土方至3号出入口基坑设计高程，然后由车站东端开始分层、分段开挖土方至基坑底设计高程，开挖长度满足按主体结构分段长度施工条件后开始逐段顺序施工车站主体结构，最后施工临3号出入口段车站主体结构及3号出入口结构。
车站主体结构分段位置设在纵向柱距1/4～1/3附近，分段长度为15m左右，共分为12段施工。
(2)附属结构施工步骤
出入口通道为单层箱形结构，车站西端
2、3号出入口采用喷锚支护及土钉支护，车站东端
1、4号出入口采用钻孔灌注桩围护;西端1号风道为地下二层框架结构，围护结构采用钢筋砼桩与素砼桩间隔布设密排人工挖孔桩，东端2号风道为地下三层框架结构，围护结构采用密排钢筋砼人工挖孔桩。附属结构采用明挖顺作法施工。施工步骤如下：
①施工前期准备，进行三通一平，施工场地围闭; ②施作围护桩;
③分层开挖基坑土体，及时施作临时钢支撑，开挖至基底，注意加强基坑内明沟排水; ④由下往上逐层施作防水层，浇注结构; ⑤回填结构上部土体。
6.2.3.2车站基坑开挖方案
车站采用明挖顺作法施工。按照“时空效应”理论，横向先中间后两侧，按照“分层、分步、对称、平衡、限时”的要点，遵循“竖向分层、纵向分段、先支后挖”的施工原则，要求开挖、支撑、监控量测、结构施工等相关工序紧密配合，开挖过程中的动态坡度按1:2.5放坡，各级平台宽度不小于6m，纵向总坡度小于1:3.0。
基坑开挖必须在围护结构、地基加固达到设计要求，开挖的人员、材料、机具及设备进场，开挖条件通过质检站组织业主、设计、监理和施工等单位参加的四方验收合格后方可进行。 6.2.3.3基坑排水方案
根据设计资料及现场考察实际情况汉中门站所处地层透水性较弱，物理力学性质较好，根据类似地层基坑施工经验，基坑采用明沟排水，沿车站纵向每20m设一集水坑，基坑渗水沿排水明沟汇入集水坑，由水泵排至地面处理后排入市政排水系统。为保证施工安全顺利进行，挖孔桩施工是根据情况考虑设置管井降水。 6.2.3.4基坑围护结构施工方案
汉中门站基坑深20.93～23.1m，围护结构采用密排的φ1200人工挖孔桩，挖孔桩采用钢筋混凝土与素混凝土桩间隔布设(局部地段采用密排钢筋混凝土桩)，桩芯相切，护壁咬合。同时利用人工挖孔桩设抗浮压顶梁，利用围护桩自重抵消浮力，与主体结构共同参与抗浮，达到抗浮要求。
基坑开挖竖向设四道φ609钢管支撑。施工过程中严格按照“先撑后挖”的原则，基坑分层开挖至设计标高区段内即暂停开挖，先行架设腰梁，安装支撑，腰梁与围护桩间隙采用细石混凝土填充。控制无支撑暴露时间。钢支撑严格按设计要求值施加轴向预应力，定期检查预应力损失情况，及时复加预应力，保证围护结构稳定。 6.2.3.5主体结构施工方案
车站主体为地下三层三跨箱形结构，主体结构沿纵向分段，自下而上组织流水施工。采用大块钢模板、组合钢模以及定制钢模和木模等不同模板组合实现主体结构模筑施工，采用商品混凝土，泵送入模，机械捣固密实。纵向按每条诱导缝(或施工缝)为一环，竖向按结构分层，每段施工顺序为底板、地下三层侧墙、柱，地下二层侧墙、柱和中板，地下一层侧墙、柱和顶板三次浇筑。其中结构顶板跳槽法浇注，即分段间隔浇注，以减少混凝土收缩变形。同时做好预埋件、预留洞等施工。
6.2.3.6结构防水施工方案
根据地下车站施工要求，车站(出入口通道)含及机电设备集中区段均按防水等级一级的要求设计，即结构不允许渗水，结构表面无湿渍;车站的风道和空风井结构均按防水等级二级处理，即顶部不允许滴漏，其它不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不应大于总防水面积的6/1000，任意100m2防水面积上的湿渍不超过4处，单个湿渍的最大面积不大于0.2m2。
防水施工是结构施工的重要环节。本工程车站结构均采用防水混凝土，以提高自身的防水能力，顶板和侧墙掺入具有补偿收缩功能的膨胀剂，以减少干缩和温差收缩，满足抗渗等级S10要求。混凝土裂缝宽度不大于0.3mm，不允许出现贯穿裂缝。
车站防水的主要屏障是主体结构的防水混凝土，安全为结构防水的根本，为防止和限制结构混凝土裂缝的产生和开展，保证地下结构具有良好的自防水性能，用于本工程地下结构的混凝土在满足结构安全的前提下，拟采用掺入外加剂的补偿收缩防水混凝土。补偿收缩防水混凝土的抗渗等级不得小于S10，同时保证补偿收缩防水混凝土的低干缩率及高耐久性，尽量减少混凝土在固化过程中出现0.3mm以上的裂缝，提高结构的抗渗性能。根据本工程车站施工流程和总工期的安排，结构混凝土的施工要经历各种季节，因此在浇捣混凝土时，要确定采取有效的特殊季节施工措施，确保混凝土的施工质量，防止混凝土收缩引起裂缝的产生(特别是顶板部分)，混凝土在初凝后要立即进行养护(夏季加盖草包浇水养护，冬季加盖草包、麻袋，保温养护)，侧墙板拆模后，喷涂养护剂养护。为减少初期开裂和温度收缩裂缝，施工中要严格限制水泥用量，控制水灰比、坍落度。同时控制混凝土的入模温度，且在夏季尽量采用夜间浇注，对顶板用跳槽施工法，并控制连续浇筑量。养护时间不少于14天，之后组织附加防水层及其保护层的施工，通过验收后回填土。
施工现场搭设钢筋笼制作棚，并加工专用钢筋笼制作架子。钢筋笼制作标准:详见表4.4.4.7钢筋笼制作允许偏差表。钢筋笼主筋连接按设计要求进行，主筋接头间距≥35d，在同一截面上接头不大于50%。钢筋笼主筋与螺旋筋的交点必须50%焊接牢固，加强箍与主筋的交点必须全部焊接牢固。
引言：随着世博会的结束上海又将迎来新一轮的轨道交通建设和前一轮建设高峰相比，这一轮的建设工程密集度将有所降低，而欲加入建设的施工队伍又不会明显减少，这样势必造成施工企业间更加激烈的商务竞争，加上业主跟严格的招投标价格控制，施工单位如何在满足各项要求的前提下，控制施工成本，提高经济效益，这就要求项目管理者对工程项目全过程进行有效的成本控制建立科学的管理体系，完善各项管理制度，细化各环节的控制，下面笔者根据近几年来的地铁车站施工中的经验谈几点体会。
一、 地铁车站施工的特点
和其他市政工程相比，地铁车站施工具有以下特点：
1、 总工期长而有效工期紧
地铁工程基本都是市重大工程，工期都是“后墙不倒”但由于普遍存在业主前期动迁管线搬迁及交通翻交的滞后，所以实际总工期往往要超出合同工期很多，有的甚至是合同工期的三倍，而大部分时间土建施工单位都处在等工状态，因此土建的实际有效施工期又非常的紧迫，往往需要非常规的“赶工”来完成业主的节点工期
2、 合同要求严
业主为了规避风险，合同条件相对较严，其中不但规定了所有因业主的原因造成的等工，以及施工期间材料价格上涨，均不予增加费用外，还规定了所有措施费一次性包干，包括对周边建筑物管线的保护及维修，这样就给图纸意外的工作量签证带来了很大的苦难
3、 盈利空间小
地铁施工在上海是一个成熟的工艺，业主对各施工单位的实际施工成本都非常了解，所以招标限价往往已贴近施工成本，而由于施工总工期长，施工单位又面临了材料设备人工的价格上涨因素，加上各施工单位间的激烈竞争，所以盈利空间非常小
4、 施工难度大
我公司基本承担了施工难度较大的车站，如两线三线换乘，基坑开挖深度大，往往需要采用逆筑法施工，工程往往地处闹市，交通翻交复杂，周边管线建筑物较多，且紧邻基坑，因此施工难度非常大
二、 成本管理
在以上这些不利的前提下，如何既能确保工程质量与进度，又能控制和把握好合理的造价，从而以最低的施工成本获取最大的社会效益和经济效益，抓好管理是基础，成本控制是中心，根据工程特点，我们采用了以“目标成本动态管理”为核心的全过程施工成本控制方法，收到了较好的效果
(一) 投标阶段
一个工程的盈利投标价格的确定是关键，怎么才能使投标价格是公司实际成本相符，我们制定了专业招投标人员与施工第一线相配合共同参与招投标的原则，首先专业技术人员根据施工规范，结合施工第一线施工员的施工经验，编制合理的技术方案，专业预算员根据技术方案按定额编制预算价格，由项目经理部负责按以往施工经验及价格水平编制实际施工成本，根据预算价格和实际成本间的差异做相应调整，期间结合使用各类投标技巧，比如对于单价包干合同，我们有意识的降低那些今后可能技术优化，工程量减少的工序的单价，如地基加固，井点降水，而抬高今后可能增加工程量的工序单价，如地墙封堵墙等，经过调整后，使投标价格基本符合公司实际施工成本，最终由公司领导根据市场营销策略最终定价，这样做的最大好处是，避免了以往只是由专业的招投标人员在办公室里“闭门造车”而使投标价格远离实际成本
(二) 施工前阶段
开工前应主要做好以下两项工作
1、 编制合理可行的目标成本
项经部根据中标价格，以投标前预测的成本为依据，下浮10%左右，作为实际施工的目标成本，施工中始终围绕目标成本，进行成本控制，这样就使得工程最终的盈利目标(即中标价格与投标预测成本价之差)得以实现
2、 经营风险分析及相应对策
目标成本一旦确定后，在今后的整个施工过程中，始终要围绕这个目标开展各项工作，在实施过程中，可能会遇到什么困难，怎么解决，事先应制定相应对策，这就需要对工程特点及合同内容进行分析，排列出主要的经营风险点，并制定相应的对策，如地铁12号线利津路车站，我们在施工前对合同内容进行了细致的研究，结合工程本身的特点，排列出了以下几项主要经营风险点并制定相应的对策
风险1：前期工期严重滞后，造成后期非常规赶工
对策：合理安排各施工阶段的人力机械材料使用
风险2：工期长，材料价格上涨幅度大
对策：充分利用公司材料供应站的优势，在材料价格相对较低时，利用相对充裕的工程预付款，及时购进钢材等主要材料，
风险3：基坑周围被居民楼包围，距离非常近，房屋结构差，施工过程中，不可避免的会对这些房屋产生影响，而合同中，把房屋维修的责任全部归为乙方负责
对策：规范施工操作规程，提高地下连续墙的施工质量，减少漏水，泥土流失，加快基坑开外及支撑速度，改原坑外降水为坑内降水，总之运用施工和技术的手段，从源头上控制施工对周边房屋的影响，在施工前，对周边建筑物事先进行入户监测，在施工过程中加强监测，发现险情立即采取相应措施，以减少后期对房屋的维修成本，
风险4：工程量变更较大
地体车站的招标图，和实际施工图往往有较大的变更，而中标合同往往又是总价包干合同，在这种情况下，怎样在符合合同条款的情况下，使得这些变更工作量成为工程盈利，也是事先应做好的准备，否则，这些变更工作量反而会成为一个巨大的亏损点，
对策：及时收集第一手资料，做好重大变更设计手续，与设计院及业主沟通，尽量使每一项变更都能以设计蓝图形式出现，这样在决算时，就可利用合同条款中“重大设计变更”这一点增加费用，对一些小的局部变更，也应根据合同条款，在可索赔范围内，做好索赔签证手续
(三) 施工阶段
1、 责任制的落实
成本控制的成败关键在于施工阶段的过程控制，过程控制的有效开展，前提是落实各项责任制，项经部成立以项目经理为第一责任人，由经营主管、技术负责、生产副经理、安全文明施工主管为成员的项目成本控制领导小组，项经部其他成员包括材料员，设备员，质量员，等全员参与目标成本过程控制，将目标成本逐项分解到各岗位和部门，明确岗位职责和操作流程，责任到人，纳入每个人的绩效考核，
2、 动态管理制度
施工过程中有很多不可预见因素，因此必须对整个成本进行过程上的动态管理，必须建立详细和可操作的动态成本信息系统，以及保持动态的监控，必须在各部门建立起动态成本台账，确保各部门发生的成本能及时反映，必须在各阶段对动态成本进行分析和总结，通过实际成本和目标成本的实时比较，进行盈亏分
析，找出实际操作中的薄弱环节和失误，及时做出相应的对策，在下阶段的施工中，予以纠正补救，必要时也可及时调整成本控制计划，使之能真实反映成本控制现状，
3、 目标成本过程控制的主要方法
1) 慎重选择分包商。对主要的分包商，如结构、地墙、土方开挖、支撑、井点降水采用公司内部招投标形式，成立以项目经理为组长，公司各职能部门为组员的评标小组，对参与投标的分包商的资质，管理能力，人员材料设备情况进行考核，综合考虑他们的商务报价及技术方案，最终确定一家施工能力强，价格相对合理的分包队伍
2) 抓好分包合同管理。在签订分包合同时，应善于规避总包合同风险，应善于把业主对总包的“不合理”要求全部或部分转移到分包合同中去，使分包和总包共同承担工程经营风险，在合同执行过程中，应有效控制各类合同外工程量签证，总包应做到事前把关，主动监控，严格审核，杜绝工程量重复计算，减少不必要的工程费用支出，避免目标成本失控
3) 材料设备成本控制。严格执行主要材料及大型设备供应商招投标制度，在质量、价格、供货时间均能满足要求的前提下，择优确定供货单位，必须建立材料的定价签约进货验收相分离的制度，在材料设备使用上，应根据工程的不同阶段，及时列出所需材料及设备清单，按工程实际进度，合理安排采购数量，及具体进场时间，防止挤压或造成窝工现象，规范收发料制度，及废旧材料处置制度，最大限度的减少材料损耗，合理调配工地现场的大型机械设备，使其发挥最大的效能，
4) 优化设计方案。对于固定总价的合同，应该在保证工程安全的前提下，减少诸如井点降水，地基加固，封堵墙，减小地墙及结构的含筋量，而对于固定单价合同，则应找出充分理由，使业主，设计增加那些投标单价相对较高的工序工程量，如地墙，地基加固，
5) 加快施工进度。适当增加人力及材料设备的投入，以收到成倍缩短工期的效果，从而在整体上大大降低，如周转材料及大型设备的使用成本，也能有效降低项经部的管理费，
6) 提高施工质量。特别是地墙结构的施工质量，减少由于地墙渗水而造成的堵漏，甚至是抢险的费用，减少结构的后续修补费用，这些费用控制不好，往往是造成工程亏损的重要因素，
7) 合理使用工程款。原则上不向分包队伍支付各类预付款，工程进度款支付不大于70%，对于主材供应商，如钢筋混凝土，应让他们承担更大的资金压力，原则上应避免出现支出大于收入的现象，以减少财务成
本，
8) 以开展节约型工地为抓手，努力降低工程的管理费用，做到节约每一度电，每一滴水，每一张纸，对项经部管理人员的数量应根据施工不用阶段及时做动态调整，降低工资发放总额，
9) 有效控制文明施工的费用支出。随着政府对工地文明施工的要求日益提高，文明施工费用占工程成本的比例越来越大，如何做到既能满足社会要求，又能最大限度的降低这些费用，是有待进一步研究的课题，我们应根据相关的文明施工要求，事先制定相应的文明施工管理办法，明确各项工作的具体要求，做到不求形式上的奢华，但求实际效果，真正做到文明施工为工程服务。
(四) 决算阶段
一个工程最终是否盈利，和决算的质量密切相关，应根据不用的合同形式，制定不同的决算策略，对于总价包干合同，关键是利用合同条款中所有对于我有利的部分，尽最大努力，增加工程量签证，特别是那些由于业主延长工期而造成的等工费用及材料设备上涨费用，而对于单价包干的合同，关键是早出一切合理的理由，特别是从设计变更的角度使业主调高单价，要善于与业主，投资监理建立良好的人际关系，让他们充分理解施工的难度，从而使得决算价格尽量向施工方倾斜，这样才能提高决算质量，真正做到整个工程“即节流又开源”做到利润的最大化
结束语
总之，只有要地铁工程施工中，将成本管理贯穿于施工的整个过程，在工程建设的各个阶段各个环节，始终贯彻目标成本动态管理，采用各种手段，完善各项管理制度，才能真正做到以最低的工程成本获取最大的社会效益和经济效益，为企业的可持续发展做出贡献。
土体冻结加固技术在地铁施工中的应用
闫 磊
关键词：在地下工程施工中，面对软土和含水率高的土质，土体冻结加固技术作为一种封水性好、强度高、复原性好的环保型施工技术在工程中的应用逐渐增加，特别是在煤矿矿井建设中大量应用。目前，在地铁施工领域也大量应用了冻结加固技术。
摘 要：冻结技术 地铁施工 应用
一 技术现状
地层冻结加固技术是一种封水性好、强度高、复原性好的环保型施工技术，在我国矿山凿井领域得到广泛应用。近几年也因为其加固效果好、对地面影响小被城市地下工程广泛接受。随着冻结技术工艺的改进，地层冻结工法在地下工程中逐渐显现竞争力，是解决城市水资源浪费、环境污染和交通干扰的一种新技术，它将对城市地下工程设计和施工带来进步。
盾构法施工已经成为地铁隧道施工的主要工法，盾构法适合长距离、单一断面结构的隧道施工，对地面交通和环境影响小。但盾构法也离不开其他工法的辅助。例如盾构进出洞的工作井、区间联络通道等都需要研究配套的辅助工法施工。
上海地铁2号线的4个旁通道均采用地层水平冻结和暗挖施工，解决了重要建筑物、交通要道和黄浦江下连通道暗挖施工的技术难题。2001年广州地铁纪越区间隧道采用水平冻结施工通过断层带，冻结长度61m也相继成功。目前正在建设中的上海地铁2 号线西延伸段，绝大多数的旁通道地层加固均采用冻结法。地层冻结加固技术为我国的城市隧道施工开创了新的途径。下面分析一下地层冻结应用的技术形式。
二 地层冻结的几种运用形式
2.1工作井垂直孔冻结
垂直孔冻结在矿山竖井施工中是相当成熟的特殊施工技术，既能适合松软流动表土的封水和加固，又能用于风化含水岩层的封水，国内最深的表土冻结深度达到383m。垂直孔地层冻结施工可移植到城市工作竖井施工中，该技术在日本和西欧等发达国家的市政工程应用得较为广泛。其特点是加固强度高，能适应各种复杂的和大直径的竖井或深基坑维护，占用场地小，而且能恢复地层结构。图1是日本某工程的盾构工作井的冻结施工，采用垂直孔冻结施工工作井。在中粉细砂等流动较多地层中，降水、注浆的难度大，采用冻结法较为可靠。工作井采用垂直孔冻结值得推广应用。
图1 日本东京某供水隧道工作井、盾构进出洞垂直孔及水平孔冻结加固
2.2 重要地段和建筑下的水平孔冻结
由于城市交通的繁忙，建筑的拥挤，在地面对隧道采用垂直孔冻结行不通，为此需要在隧道内沿隧道纵向在隧道四周布设近似水平的冻结器。例如1998年在北京地铁“复八线”国贸桥下开展了暗挖隧道水平孔冻结施工技术研究，解决了国贸桥下南隧道拱顶粉细砂层冒顶的技术难题，有效保护了地面国贸立交桥的安全，在隧道一端一次冻结水平长度45m，见照片1和图2。
照片1 北京地铁“复八线”国贸桥下隧道拱顶水平冻结
图2 北京地铁“复八线”国贸桥下隧道拱顶水平冻结 图3是瑞士苏黎世在建筑群下施工隧道，覆盖土层厚度小至6m，在拱顶采用分段的地层冻结加固，确保了在隧道施工期间地面建筑的安全。
图3瑞士苏黎世Milchbuck隧道在建筑群区下隧道拱顶冻结加固
2.3 隧道内的局部冻结施工
目前在地下水位较高的地区，有些隧道设计在地下水的水位。暗挖隧道主要涉及滞水和潜水的处理。对于这种条件，可以先对隧道的上半部分采取普通法施工，利用上半部分隧道的空间对下部采取分段分期局部冻结，多工作面施工。具体工法示意图见图4。
图4 隧道内局部冻结示意图
2.4 车站暗作冻土帷幕施工
在我国，该技术主要应用在北京的一些地铁车站施工，例如在王府井车站。在导洞内施工冻结帷幕墙，利用地表下的粘土隔水层，形成封闭隔水机构，在高强度的冻土结构保护下，进行大跨度的地下车站暗挖施工(图5)。在类似的浅表地层中含有多层隔水层的地区，通过技术创新，可充分发挥冻结法施工自身优势来提高施工技术经济效益。 2.5 地下环境的保护
一些辅助工法如注浆和地下连续墙等，在城市地下工事的建设中往往会改变了原始地层和水力分布体系，对环境和水资源造成不利影响，例如造成河断流、泉断涌、区域地层不均匀沉降问题等。由于冻结地层具有复原性能，如在特定地段，采用冻土帷幕，能确保工程施工后地层的恢复，有效保护地下环境。图6是德国Duisberg市地铁隧道施工采用地层冻结来保护地层生态环境的施工示意图。
图5 车站导洞暗作冻土帷幕施工方案示意图
图6 冻土和连续墙结合确保地层水流通道示意图
三 在上海盾构隧道施工中的应用实例
盾构法施工隧道能减少对地面干扰，保护水资源，是城市隧道施工主体工法之一。但在盾构进出洞时，往往需要特殊的洞口加固，这是因为进出洞处地层受力复杂、扰动大，此时在盾构的进出洞处5～10m范围内采用冻结加固是适宜的，根据具体条件，既可以采取地面垂直孔冻结(上海轨道交通2号线西延伸段与既有线在中山公园连接，此处的盾构进出洞土体加固即采用了冻结法)，又可采取在工作井内的水平冻结，见图1。
盾构隧道施工适合长距离施工。通常在隧道之间设置各种用途的联络通道，由于工程量小，只能采取非盾构方式施工。因此从盾构隧道的系统性来考虑，地层冻结是不可缺少的辅助工法。图7是在上海地铁2号线，在隧道内进行地层冻结加固和暗挖施工。这里举出上海轨道交通2号线西延伸工程V标区间隧道旁通道施工的实例进行说明。
图7 上海地铁2号线旁通道冻结施工布置图
3.1 工程概况
间隧道旁通道位于隧道下行线里程XK4+288.933处，上行线里程SK4+288.892处，旁通道及泵站采取合并建造模式，其结构底部埋深约22.6m。其结构由与隧道管片相接的喇叭口、直墙圆弧拱结构的水平通道及中部矩形集水井三个部分组成。
旁通道所处地层均为第④层灰色淤泥质粘土。该土层具有高压缩性、低强度、灵敏度高、透水性强等特点，在动力作用下易产生流变现象，土体内聚力小、承载力低，无法自稳。考虑地面为道路车流量大，无施工场地。而冻结法加固可以在隧道内钻水平冻结孔进行土体加固，且用冻结法加固土体具有强度高，封水性好，安全可靠。因此决定，采用冻结法在隧道内进行土体加固。 3.2 冻结施工 3.2.1 冻结孔施工
根据上海市旁通道冻结孔施工的成功经验，用金刚石取芯钻开孔，跟管钻进法下冻结管。冻结孔开孔前，在布孔范围内打小孔径探孔，探测地层稳定情况。如发现有严重漏水冒泥现象，先进行水泥—水玻璃双液壁后注浆，以提高孔口附近地层稳定性，然后再钻进冻结孔。每个钻孔都设有孔口管，并安装钻孔密封装置，以防钻进时大量出泥、出水。
针对施工冻结孔时容易产生涌砂涌水现象，应当采用强力水平钻机，尽量实现无泥浆钻进。如发现钻孔泥水流失，及时进行补浆。钻进过程中，应当避开管片的钢筋，不损坏管片结构强度。 3.2.2 冻结加固
在施工中冻结过程分为积极冻结和维护冻结两个阶段，积极冻结指开挖前对土体进行强力冻结加固的阶段;维护冻结指在开挖过程中对冻土帷幕进行维护的阶段，以保证施工安全。
在冻结设备安装完毕后应进行调试和试运转。检测盐水温度、测温孔温度和冻土帷幕扩展情况，必要时调整冻结系统运行参数。冻结系统运转正常后进入积极冻结。在积极冻结过程中，要根据实测温度资料判断冻土帷幕是否交圈和达到设计厚度，同时要监测冻土帷幕与隧道的胶结情况，测温判断冻土帷幕交圈并达到设计厚度且与隧道完全胶结后再进行探孔试挖，确认冻土帷幕内土层基本无压力后再进行正式开挖。
由于混凝土和钢管片相对于土层要容易散热得多，会影响隧道管片附近土层的冻结速度，从而影响冻土帷幕的整体稳定性和封水性。特别是要保证旁通道喇叭口部位冻土帷幕的厚度和强度及与管片的完全胶结，在冻结孔施工端喇叭口部位布置三排孔加强冻结,在对侧隧道布置冷冻板。所有的钢管片的格栅要用砼充填密实，同时管片外面采用PEF板隔热保温，以减少冷量损失，在冻土墙与管片胶结处放置测温点，以加强对冻土墙与管片胶结状况的检测。 3.3 开挖
经探孔确认可以进行正式开挖后，打开钢管片，然后采用矿山法进行暗挖施工。根据工程结构特点，旁通道开挖掘进采取分区分层方式进行，其施工顺序如图8所示。
图8旁通道开挖顺序图
由于土体采用冻结法加固，冻土强度较高，冻结帷幕承载能力大，因而开挖时(除喇叭口处侧墙和拱顶外)可以采用全断面一次开挖，开挖步距为0.3m～0.5m，通道、集水井开挖步距为0.5m。两端喇叭口处断面较大，为减轻开挖对隧道变形的影响，开挖步距控制为0.3m。 3.4 冻结效果
冻结41天后进行开挖，由于冻结管布置合理，形成的冻结帷幕将整个施工区域全部包括。在开挖过程中，由于冻结帷幕的保护，施工能够安全的进行。根据土体开挖过程中的实际观测，在距冻结管2.3米处，土体即成胶状，温度4~6℃，自立性很好。在距冻结管1~1.5米处，土体温度即可达到零下，强度很高，需要用风枪开凿。
四 应用前景分析
每一种工法都有其技术优势和局限。地层冻结法也不例外。推广地层冻结施工不仅需要结合具体条件，而且还应有创造性地开发和利用。
4.1 适应性
将地层冻结作为浅埋暗挖施工的辅助工法，和管棚、小导管注浆等其他配套技术相比，它的优点是施工安全，工期可靠、适应性强,加固强度高、封水性能好,地表的位移小。不足之处是需要扩大面，准备期较长，价格相对较高。
盾构法施工也是地铁区间隧道施工的发展趋势。大规模的盾构施工不但不会削弱地层冻结技术应用优势，相反为地层冻结创造更多机会。因为盾构的进出洞以及区间隧道之间的联络通道是地层冻结的用武之地。和降水、连续墙帷幕相比,它的环保性能好，保护水资源和地层结构,成本也相对较低。
随着地下隧道网络的加密，隧道和隧道的立交、隧道和地面重要建筑、交通要道之间的交叉等问题相继会出现，地层冻结将以其高强度、高安全性等优势,赢得市场份额。 4.2 技术持续改进
(1)冻结施工有一整套工序，它包括打钻、安装、积极冻结、维护冻结等,这些工序应有机地纳入地下工事系统中，提高平行作业率，增加作业面，有利于发挥地层冻结的技术优势。
(2)开发适合于地下狭小环境下冻结孔快速施工的全方位钻机，能更有效地布置冻结孔。进一步研究长距离水平孔钻进，提高冻结器铺设的精度和施工速度，有利于大规模、高效能地发挥地层冻结的综合优势。
(3)冻结加固后的隧道有了稳定安全的施工条件，应提高机械化掘衬施工水平，即配套土体和周边冻土的开挖、装运和衬砌施工的机械设备，提高施工速度，有利于降低冻结和掘衬成本。
[摘 要]随着城市生活水平的提高，许多城市都建立了地铁站，对于地铁的基坑土建施工工程，有三种地铁站的施工方式，有明挖掘法、暗挖掘法、以及盖挖掘法，这三种方法中，最为广泛被应用的是明挖法，因为这种方法施工较为方便，这种方法最注重基坑的安全性与稳定性能，在地铁站的建设过程中，涉及到的环节较为复杂，地铁基坑需要有一定的防护设施，需要一定的设备进行围护，与此同时，需要加大关注施工过程中土方开挖的要点，以及基坑工程环境等各种有关因素。
[关键词]深基坑;防护工程;渗透
中图分类号：TM31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2018)27-0229-01
一、基坑的支护与围护工程
地铁基坑工程设计的范围较为广泛，从图一中我们可以观察到，这项工程包括基坑的围护工程、基坑的支护体系，还有基坑开挖环节，关于基坑挖掘之后如何防止水的渗透、防止降水的破坏性等工作，对于基坑周围环境的保护工作也是较为重要的。基坑在挖掘之后，需要确保基坑地基的稳定性，许多技术性有难点，例如对土质的要求，周围环境的要求等。在施工过程中，需要认真了解有关土力学等方面有关的知识内容构架，在基坑设计上需要满足结构的要求、材料强度等要求。
基坑支护的设计内容包括以下几个方面：
(1)支护系统需要对墙体入土的程度进行深入的了解探究，支护系统对维护墙体稳定性能要求较高，需要保证一定的抗倾性。
(2)对支护墙体结构以及基坑防滑动性能进行比较核算。
(3)对基坑底部的隆起范围以及回弹程度进行核算比较。
(4)对基坑内部支护的结构进行布置，以及内部支架子的拆装性能进行合理的设计。
(5)对支护墙体的变形以及内力进行设计。
(6)对挡土机构和节点进行设计，同时需要控制基坑地面沉降、地层位移。
地铁基坑维护工作包括基坑止水工作，周围泥土的防护和降水的防止，挡土工作还包括周围墙体的防护以及支撑工作，挡墙的形式如下图所示一种情况(钻孔灌注桩挡墙)和套管咬合桩挡墙、SMW工法等。
其中，SMW工法又名为劲性水泥土搅拌连续墙，这种架构模式是将型钢或者其它类型的芯体材料放入水泥土搅拌机器之中，使用这种方式，其承压力以及防渗透功能较好，这种方式的效果非常好，而且这种方式在施工场地所占的面积较小，施工的周期性不长，效率较为明显，对周围的环境影响不大，不会产生废弃的泥浆等污染物。
对于插入钢材内部的物质也不做特殊的要求，依旧可以进行回收使用，比如H型钢以及槽钢等，都可以进行回收继续利用，钢材回收使用是通过在钢材四周围利用泡沫围住，然后注入水泥土，完成围挡工作后，就可以将内部的钢材重新拔出来再使用，SMW工法的桩体排布可以分为单排以及双排水泥土搅拌桩。
SMW工法在设计工艺上需要对围护的结构进行受力分析，受力分析公式为：
公式中，ECS所表示的是水泥土土搅拌桩型钢混合体弹性模量;ES所表示的是型钢的弹性模量;ICS所表示的是水泥土搅拌桩型钢混合体惯性矩;IS所表示的是型钢的惯性矩。
通过上述公式，对围护的结构受力进行分析，之后可以计算围护所需要的强度，验算的强度内容包括弯验算以及抗剪性能验算，只有这样，才能够确保在维护施工完成之后起到对基坑的维护作用。
二、基坑土挖方开挖施工工程
基坑土方开挖的施工要点主要是施工单位需要具备深基坑工程挖掘的施工技术，这个组织单位需要有一定的施工章程，有达到施工的条件，以及有关的施工管理规程等各方面硬件要求，对于施工工程所涉及到的各方面施工环节，施工单位需要有所规划，对于施工各个环节的平面布置工作，以及物资供应和企业施工成本规划工作有必要的控制。
基坑土方施工单位要重视基坑围护结构的质量，对于围护桩的质量以及使用的寿命都要有一定的了解，要注重对围护桩的后期养护工作，保证围护桩的使用强度和保障其寿命。要注意，禁止在基坑的四周放置施工材料等物件，施工有关安保围护人员要注意施工中设备车辆的行走路线，防止施工车辆在开挖过程对围护结构造成破坏。清楚调查开挖过程中，哪些是比较容易影响施工的环节，施工工程要严格遵循施工工程进行施工。
施工工程在施工过程中，要有一定的勘察部门进行施工各个环节的检测工作，这是一项非常重要的工作，可以保障施工工程的安全性，作为评价地铁基坑防护体系的安全系数的一个重要指标，勘察部门针对现场的实际情况进行有效的指导，对于突发性事件，进行应急处理，保障施工工期。
地铁基坑检测工作是保障施工围护体系稳定的必要工作，是确保施工能够正常运行的必要条件，检测的工作内容涵盖了建筑物是否沉降、建筑是否有移位的现象以及对建筑物倾斜的检测工作，通过有关单位的检测工作，可以对施工建筑的现状有一定的了解。施工防护工作不能因为施工周期而遭到破坏，施工的周期较长，被检测的频率也应该有所增长。对于采集的数据，要进行分析调查，要分析是由于何种因素所导致，通过调查的数据来规范施工工程，确保基坑的安全性能，保证地铁工程的完好性。
三、基坑工程环境
基坑周遭环境通过下面方面所体现：
(1)围护桩结构是否产生变形，开挖过程中出水降低所导致的地面活动，是否造成周边道路的破坏。
(2)在支?o工作和围护工作中，四周围环境是否由于挤土桩而造成毁坏。
(3)基坑工程施工后，是否对周围的交通、卫生所造成破坏。
(4)是否由于设计理念，勘察因素等造成围护体系被破坏，导致施工终止。
对于上述所描述的施工工程环境影响，需要采取一定的对策进行防治，需要在工程施工前期对施工周围的环境进行详细的调查，制定一系列特殊的处理方案，计算出地下管线可以允许的变形范围，对道路以及周围地面由于工程所造成的活动进行预估，避免恶意施工以及破坏性施工。
四、结语
在地铁基坑的防护工作中，技术人员要掌握较强的专业技能，在施工前期对周围施工环境有清楚的认知，基坑防护结构要足够安全可靠，经济性较为适用，施工过程便利性较强。
参考文献
[1] 李强.地铁基坑支护与施工的研究分析[J].信息记录材料，2018(03)
[2] 田勇.浅谈地铁深基坑支护与土方开挖施工技术[J].房地产导刊，2017(21)
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