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城市轨道交通工程施工技术及管理要点

作者

周芳旭 李炅升

1. 山东省路桥集团有限公司 山东济南 250000

摘 要:城市轨道交通建设作为城市现代化进程中的关键基础设施工程,对缓解交通压力、优化城市空间布局具有重要作用。其施工过程涉及复杂的技术体系与多方面的管理,必须平衡工程效率、质量安全与环境保护等多重目标。本文从施工技术与管理策略两大维度出发,系统阐述城市轨道交通工程的关键技术要点与管理要点,以有效提升轨道交通工程建设的效率和质量。

关键词:城市轨道交通工程;施工技术;管理要点

一、引言

城市轨道交通工程具有投资规模大、建设周期长、技术复杂度高等特点,其施工过程涉及地质勘探、隧道掘进、结构施工、机电安装等多个专业领域。尤其是施工活动往往位于城市核心区域,要在保障工程进度与质量的同时,最大限度减少对周边环境与居民生活的影响。因此,构建科学合理的施工技术体系与高效协同的管理模式,成为推动城市轨道交通工程高质量发展的重要举措。

二、城市轨道交通工程施工技术体系

(一)地质勘察与基础设计技术

地质勘察作为工程设计的基础,需借助钻探、物探、原位测试等多种技术手段,系统性地获取地层岩性特征、地下水位深度、断裂带具体分布等关键基础信息[1]。勘察所得数据将直接决定隧道施工方案(如开挖方式选择)、支护体系选型以及防水工程的技术路径。以对软土地层区域的勘察为例,这一工作需综合运用TSP超前地质探测系统与红外探水设备,通过实时动态监测前方地质条件变化,为盾构机掘进参数的动态调整提供精准依据。

基础工程的设计需同步满足功能实现与安全保障双重目标。在轨道交通车站结构设计中,必须考虑地震动参数、地面荷载分布及周边建筑物沉降控制要求,采用桩筏基础或地下连续墙支护体系;区间隧道设计则需结合埋置深度、围岩稳定性分级等要素确定断面形式,其中明挖法隧道需优化侧墙与顶板厚度,暗挖法隧道需强化初期支护刚度与二次衬砌耐久性。

(二)隧道掘进与支护技术

隧道掘进技术正呈现多技术并进的发展特征。盾构法凭借自动化程度高、对地面影响小的特性,已成为城市地下通道建设的主选方案。其技术核心包括刀盘扭矩控制、土压平衡调节及同步注浆工艺。具体而言,在复合地层中需采用复合式刀盘,通过滚刀与刮刀组合实现硬岩与软土的交替切削;土压平衡盾构需通过螺旋输送机转速与推进速度的联动控制,维持开挖面压力稳定。

明挖与盖挖工艺适用于浅埋隧道工程。因明挖法需攻克深基坑支护与地下水综合治理技术,常用基坑支护体系设计与降水控制问题,所以常采用钻孔灌注桩+内支撑或地下连续墙+锚索的组合支护形式。盖挖法通过临时路面系统维持交通,需优化中板与侧墙的受力传递路径,实现施工期环境影响的精准管控。

(三)车站结构施工技术

车站建设要统筹施工效能与生态保护双重目标。明挖车站施工应制定交通导改方案,运用分幅开挖、临时盖板等措施减少对地面交通的干扰;暗挖车站则需采用中洞法、CRD法等分部开挖技术,通过超前小导管注浆加固掌子面,利用格栅钢架+喷射混凝土形成初期支护体系。

主体结构施工需强化混凝土全周期质量管控。大体积混凝土应采取分层浇筑、循环水冷却等措施防止温度裂缝;防水层施工应采用全包防水设计,依托高分子防水卷材与自粘式防水板组合,形成多道防线[2];附属结构施工要注重接口处理,保证与主体结构协同受力。

(四)机电系统安装技术

机电系统是轨道交通运营的关键保障。供电系统施工应完成牵引变电所设备安装、接触网架设及环网电缆敷设,重点解决杂散电流防护与电磁兼容的问题;通信信号系统施工需实现列车自动控制系统(ATC)、数据传输系统(DCS)与联锁系统的精准对接,采用光纤冗余环网与无线通信技术保障信息传输的可靠性;通风空调系统施工应优化气流组织设计,依托隧道风机、组合风阀与消声器的协同运行,实现区间与车站的温湿度控制;给排水系统施工则应区分生产给水、生活给水与消防给水网络,通过压力排水与重力排水结合的方式解决废水排放问题。

三、城市轨道交通工程管理体系构建

(一)项目规划与资源调配机制

项目规划应建立三级进度控制体系。一级计划明确总工期与里程碑节点,二级计划分解至分部工程,三级计划细化至周作业任务;资源调配要建立动态平衡机制,运用BIM技术模拟施工流程,优化劳动力、材料与设备的时空配置,如选用盾构机型号应结合地质条件与掘进长度,同步配置管片运输车与渣土外运系统。

(二)安全风险防控体系

安全风险防控需构建三级预警机制。其中,一级风险包括坍塌、涌水等重大事故,应通过自动化监测系统实时预警;二级风险涵盖起重伤害、触电等高频事故,要通过安全巡查与隐患排查实现闭环管理;三级风险聚焦高处坠落、物体打击等一般隐患,需运用标准化作业流程与防护设施配置进行管控。

在应急管理层面,应建立“一案三制”体系。应急预案必须覆盖火灾、爆炸、停电等典型场景,通过定期演练检验响应能力;应急体制需明确参建各方职责,应急机制要实现信息共享与资源协同,应急法制需保障处置行为的合法性。

(三)质量监督与验收机制

质量监督需建立“三检制”管理体系。自检由作业班组完成,互检由工种间交叉进行,专检由质量管理部门实施。关键工序要设置停检点,如混凝土浇筑前需核查钢筋绑扎与模板支护,盾构管片拼装前应检测止水条粘贴质量,等等。

验收管理应执行“四步法”。分项工程验收需核查技术资料与实体质量,分部工程验收要评估功能实现情况,单位工程验收应开展荷载试验与系统联调,竣工验收需综合评价工程的安全性、适用性与耐久性。

(四)环境保护与文明施工管理

环境保护要落实“三同时”制度。噪声控制可采用低噪声设备与隔音屏障,振动控制需优化爆破参数与减振沟设置,扬尘控制则应实施洒水降尘与覆盖防护。水土保持要完善截排水系统,施工废水应经沉淀处理后达标排放,建筑垃圾需分类回收与资源化利用。

文明施工应推行“6S”管理。整理要区分必需品与非必需品,整顿应定位标识设备与材料,清扫需消除作业面污渍与杂物,清洁应维持现场整洁状态,素养需培养员工规范意识,安全必须构建零事故环境。

四、技术与管理协同优化路径

(一)数字化技术赋能工程管理

BIM技术可打通工程建设全流程数据链[3]。通过三维模型可视化交底,减少施工环节返工;利用4D进度模拟优化资源配置;基于5D成本管控实现动态核算。物联网技术可构建智慧工地系统,通过传感器监测设备状态与环境参数,利用大数据分析预测风险趋势。

(二)标准化管理提升建设效能

建立技术标准、管理标准与工作标准体系。技术标准应统一施工工艺与验收规范,管理标准要规范组织架构与流程制度,工作标准必须明确岗位职责与考核要求。通过标准化手册编制与培训宣贯,实现管理行为规范化。

(三)绿色建造理念引领可持续发展

积极推广装配式建造技术,通过预制构件生产减少现场湿作业;应用再生材料降低资源消耗,如使用建筑垃圾再生骨料制备混凝土等;采用太阳能照明与地源热泵技术降低能耗;通过绿色施工评价认证,促进工程建设与生态环境和谐共生。

五、结语

综上所述,城市轨道交通工程作为城市发展的基础,其施工技术与管理水平的持续提升至关重要。通过构建科学的技术体系与高效的管理模式,不仅可以确保工程的安全与质量,还能推动行业的绿色与智能化发展,为城市的繁荣贡献力量。

参考文献

[1]单青红.城市轨道交通工程施工技术要点和管理[J].工程建设与设计,2023,(11):255-257.

[2]董延龙.城市轨道交通工程施工工艺与管理[J].设备管理与维修,2020,(05):119-120.

[3]常丽燕.基于BIM技术的城市轨道交通施工管理多目标优化研究[J].工程机械与维修,2024,(07):57-59.