预埋技术在城市地铁工程建设中的应用与推广

引言

随着城市化进程加速，地铁工程建设面临提升效率、保障质量与控制成本的多重压力。传统现浇施工模式存在现场作业量大、精度控制难、环境影响突出等局限性。预埋技术通过设计施工一体化与工厂化预制，为破解这些难题提供了有效的技术路径，其应用与推广对促进地铁建设高质量发展具有重要现实意义。

1 预埋技术概述

预埋技术是现代建筑工程中一项重要的工业化建造方法，其核心是在工厂预制混凝土构件的过程中，将各种设备所需的安装件、连接件以及管道线路的通道等，提前精准地埋设在指定位置。这项技术涵盖了多种类型的预埋件，例如用于结构连接的钢板和螺栓，用于管线穿越的套管，以及用于后期设备安装的专用槽道系统。预埋技术的应用彻底改变了传统施工流程，将大量现场作业前置到条件更好的工厂环境中完成，从而实现了施工过程的标准化、模块化和精细化。该技术不仅要求设计阶段进行高度协同和精准定位，以确保所有预埋件与后续施工环节完美匹配，也对构件的生产精度和现场吊装拼接工艺提出了极高要求。预埋技术是建筑工业化和装配式建筑发展的关键支撑，代表了工程质量、施工效率和发展方向的重要提升。

2 传统现浇施工模式的局限性

传统现浇施工模式是在设计位置现场支设模板、绑扎钢筋并浇筑混凝土，其局限性非常突出。该模式大量依赖现场湿作业，受天气季节影响显著，施工周期长且效率低下。所有工序均在工地完成，作业环境差，质量控制难度大，容易因工人技术水平差异或管理疏漏导致结构出现裂缝、蜂窝麻面等质量问题。在后期设备安装阶段，通常需要在已成型混凝土结构上大量钻孔开槽，不仅产生噪音粉尘污染，更会损伤结构整体性，削弱构件承载力，带来安全隐患。同时，各种管线设备的安装位置和精度难以保证，经常发生冲突，导致返工和浪费。这种高能耗、高污染、高劳动强度的粗放式生产模式，已难以满足现代城市建设工程对节能环保、快速高效和精细化管理的要求，成为行业转型升级的主要制约。

3 预埋技术在城市地铁工程中的应用

3.1 在盾构管片制造与拼装中的应用

预埋技术在地铁盾构隧道建设中发挥着基础性作用，盾构管片作为隧道的永久衬砌结构，其质量直接关系到隧道的安全与耐久。在管片预制过程中，各类预埋件被精准地嵌入混凝土中。这些预埋件主要包括注浆孔套管、螺栓连接套筒、吊装孔预埋件以及接触面防水密封条的承压垫层。注浆孔套管的预埋保证了盾尾间隙填充的顺利进行，确保了隧道与地层之间的共同作用。高强度螺栓连接套筒的精准预埋是实现管片之间可靠机械连接的关键，保证了隧道环的整体刚度和稳定性。吊装孔预埋件则满足了重型管片在脱模、运输、堆放和拼装过程中安全吊运的需求。所有这些预埋件都必须在工厂预制阶段达到毫米级的精度要求，任何偏差都可能导致现场拼装困难、防水失效或结构受力状态改变。预埋技术的应用使管片生产实现了高度工业化，大幅提高了生产效率和质量一致性，为快速、安全的隧道掘进提供了坚实基础。

3.2 在装配式车站结构中的应用

地铁装配式车站建设中，预埋技术是核心环节。在工厂预制墙板、柱、梁时，需精准预埋各类埋件：结构连接件（如钢筋连接器、剪力键）保障拼装后整体受力与抗震性；设备安装件（如槽道、基座）为后期机电安装提供牢固基础；装修连接件则避免后期打孔损伤结构。通过BIM 技术统筹所有预埋件定位，确保了精度与各专业协同。该技术是实现模块化生产、机械化安装的关键，大幅减少现场作业，提升质量并缩短工期。以某城市地下二层岛式车站为例，该车站主体结构采用全预制装配式建造。在设计阶段，基于BIM 模型对超过2 万处预埋件进行统筹定位，尤其注重不同系统埋件之间的空间协调。在预制构件生产过程中，采用高精度模具和定位工装，确保各类预埋件位置偏差控制在 以内。现场拼装时，预埋的钢筋连接器和预应力锚具使大型墙板与底板实现了快速精准对接，整体工期较传统现浇车站缩短，且避免了大量现场焊接和湿作业，有效提升了工程质量。

地铁轨道系统的稳定性和精确性直接影响行车安全与乘客舒适度，预埋技术为此提供了重要保障。在隧道仰拱或高架桥面浇筑前，需要预先埋设轨道扣件的安装基座。这些基座通常采用预埋套管或预埋螺栓的形式，要求极高的平面位置和高程精度，以确保钢轨铺设后能够达到设计的轨距、水平和方向要求。在特殊减振地段，如通过敏感建筑物下方时，需要安装浮置板道床，其预制板中则需预埋弹簧或橡胶支座安装所需的预埋板件。此外，沿线各种信号设备、供电轨支架的安装基础也大多采用预埋方式，避免后期钻孔对道床结构造成破坏。预埋技术的应用使轨道工程实现了更高程度的机械化施工，提高了安装精度和工作效率，为列车平稳运行创造了良好条件。

3.4 在机电系统安装中的应用

地铁机电系统复杂繁多，预埋技术为其安装提供了高效解决方案。综合支吊架系统的槽道预埋是最典型的应用，在结构浇筑前将 T 型槽道预埋在顶板和侧墙内，后期只需通过专用 T 型螺栓即可安装各类风管、水管、桥架和设备，实现了快速灵活的装配式施工。各种管线穿墙套管也采用预埋方式，既保证了结构完整性，又确保了管线安装的准确性。电气专业的接线盒、过渡箱体基础都在混凝土浇筑前准确定位预埋，避免了后期开槽凿洞带来的粉尘污染和结构损伤。消防、通风、给排水等系统的设备基础也采用预埋钢板方式，确保设备安装的稳固可靠。预埋技术的应用实现了结构与机电的一体化建造，减少了交叉作业干扰，提高了安装质量和工作效率。

3.5 在内部装修与导向系统中的应用

预埋技术在地铁内部装修和旅客导向系统安装中同样具有重要意义，车站墙板、吊顶等装修面层的安装大多采用干挂方式，这就需要在其混凝土基层中预埋各种连接件。龙骨安装基座、挂件固定点等预埋件确保了装修层与结构层之间的可靠连接，既保证了安全又提高了安装精度。各类标志标牌、显示屏、广播扬声器等旅客导向和服务设备的安装也依赖预埋技术。在结构施工阶段预先埋设安装基座和管线通道，使后期设备安装时无需打孔破坏已完成装修面，保持了车站环境整洁美观。无障碍设施如扶手栏杆的安装基础也采用预埋方式，确保安装牢固可靠。预埋技术的应用使地铁车站内部环境更加精致统一，提升了整体品质和旅客体验。

结束语

预埋技术的深入应用与全面推广，将驱动地铁工程建设向工业化、绿色化与智能化方向持续发展。面对当前存在的挑战，需通过完善标准体系、强化技术协同、培育产业生态等举措，系统性推进该项技术落地，从而为构建现代化城市轨道交通网络提供坚实的技术支撑。

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