青岛地铁施工分析

青岛地铁施工分析白金磊 1201031101山东科技大学交通工程12级一班摘要：青岛地铁是中国山东省青岛市的城市轨道交通系统，也可称作青岛轨道交通。青岛地铁项目完成了连接主城区与五个县级市的市域轨道交通线网规划，并对主城区线网进行了补充完善，与市域线网衔接整合，形成了覆盖全行政区规划范围的线网规划。通过对青岛工程地质和水文地质条件分析，结合地铁施工工艺分析青岛地铁施工情况。同时通过某几个主要施工地段，分析青岛地铁施工的难点，施工方法的选择及其原因和新技术在青岛地铁中的应用情况。关键词：青岛，地质条件，施工工艺，新技术，重点地段。引言地下铁道是城市快速轨道交通的先驱。地铁不仅具有运量大，速度快，安全，准时，节约能源，不污染环境等优点，而且可以在建筑物密集而不便发展地面交通和高架轻轨的地区大力发展。因此地铁在城市交通中发挥着巨大的作用，给城市居民出行提供了便捷的交通工具。目前我国城市轨道交通建设正处在高速发展阶段。地铁集当代新技术，现代化运营管理与建筑艺术于一体。它集中体现了当代地铁科技的先进水平，也反映了新时代的建筑艺术成就和风貌。地铁的建设应遵循符合规划，满足客流，换乘便捷，事故疏散迅速，装修适度，无障碍通行，地下车站兼顾人防，综合开发等原则，力求做到功能合理，布局紧凑，结构安全，经济美观，节能环保，以人为本。城市轨道交通项目是一个多系统，多专业的综合性工程。主要有两大部分组成：土建工程和运营设备系统。城市轨道交通工程建设投资规模大，建设周期长但因各专业施工作业的相互交叉，单位工程的工期又相对紧张。城市轨道交通主要位于繁华的闹市区和城市主干道下方，施工条件苛刻，从而施工方法种类多而复杂。一青岛地质条件分析根据青岛地铁的地勘报告显示，地铁区间隧道主要穿越底层为中等微风化花岗岩，局部地区为强风化岩，部分地段发育煌斑岩，花岗斑岩等脉岩及破裂岩等构造岩该地区地下水类型按赋存方式分为第四系松散岩类孔隙水和块状基岩裂隙水两类，除构造发育段地下水富水性贫-中等外，其他地段地下水一般不发育。强风化下亚带花岗岩的矿物成分主要为碱性长石，斜长石，石英，矿物蚀变强烈，长石多高岭土化，岩芯手搓呈沙状，手掰易碎岩体极为破碎；中风化花岗岩构造节理及风化裂隙较发育，多为高角度节理，节理面呈闭合-微张开状，节理面见铁染现象，岩心多呈块状-短柱状，取芯率为65%-75%，石英含量为30%-35%。岩体单轴饱和抗压强度8-45MPa，岩体完整性指数Kv为0.3-0.5，属于破碎-较破碎的较软岩-较硬岩；微风化花岗岩节理裂隙较发育，沿节理面有铁锈色染矿，岩芯多为短柱-柱状，取芯率为80%-100%，石英含量30%-35%。岩体单轴饱和抗压强度35-80MPa，岩体完整性指数为0.55-0.75，属于较完整的较硬-坚硬岩，耐磨性指数为2.01-3.28，属于极低-低耐磨性。二工法选择在城市中修建地下轨道，其施工方法的选择需要考虑众多影响因素，如地面已有建筑，城市内部既有道路交通设施，地下管道通讯设施，地下工程水文地质，施工设备机械以及资金条件等因素，因此不同城市各自所采用的施工方法也不尽相同。对于地下隧道施工工艺，习惯分为明挖施工法，盖挖施工发和暗挖施工法。1明挖法施工明挖法是各国地下铁路施工的首选方法，在地上交通及环境允许的地方通常都会选择采用明挖法施工。明挖法施工技术的优点是简单，快速，经济，经常被用来作为地铁施工工法首选的解决方案。但它的缺点也很明显，如交通堵塞时间较长，噪音和震动对环境的影响很大。2盖挖施工盖挖施工方法适合在埋深较浅，场地较为狭窄及地上交通不允许长时间停滞的施工环境。其中盖挖顺作法为先在已有的道路上完成挡土结构代替原道路路面的支撑结构，然后自上而下分层进行基坑开挖至设计标高，再依次自上而下进行结构物施工，最后恢复原有路面。3暗挖施工在一定条件下，不对地面进行开挖，全部开挖施工和修筑衬砌工作都在地下进行的施工方法叫作暗挖施工。暗挖施工又可分为钻爆法，掘进机法，盾构法，顶管法，浅埋暗挖法和新奥法。4以青岛地铁3号线为例分析青岛地基多为岩浆岩类硬质岩石，是坚硬稳固的地质体。在长期风化作用下形成的一定厚度的风化带，其上积累了厚度不一的第四记松散堆积物。整体上看岩石强度上软下硬，地下水相对丰富，软弱土岩，流砂层分布较多。针对青岛市地下岩层特点，钻爆法可以很好的适合青岛地区复杂多变的地质条件。钻爆施工法是一种非常灵活的施工工法，其开挖方法有下导坑先墙后拱法，上导坑先拱后墙法，侧壁导坑法，正台阶法，反台阶法，半断面开挖法，全断面开挖法，CD法，CRD法等。爆破技术又分为欲裂爆破和光面爆破等。 三 五四广场建设1.工程特点 五四广场位于香港中路及山东路交汇口，交通繁忙，对交通疏散，路面稳定性要求性高。车站盖挖施工部分期间内需占用车道，对车辆的正常行驶造成影响。施工期间将设计完善的保障措施，使施工对居民日常生活影响降到最低。该地段处于繁华市区，环保要求高施工中必须采取措施，控制各种污染源，保护好周围环境，文明施工，做到施工不扰民。该工程段地下管道多，包括雨水，给水，电力，电信和燃气等管线。且分属各不同的产权单位，一部分管线必须在施工前永久性迁移，一部分管线需临时改移，部分管线在施工中需进行悬吊加固，这些工作需多个部门密切配合。总体来说本工程环境复杂，周边建筑物，地下市政管线，市政交通对地下工程施工引起的地层变形，地面沉降或隆起敏感，上述变形若不加以控制，可能造成地下管线，交通路面，周围建筑物的损坏，影响城市居民的正常生活。施工时必须加强监测，采用信息化手段，严格控制变形，确保施工不影响市政设施和居民正常生活。2. 工程重点本站采用盖挖顺序作施工方法施工，盖挖顺做法对工程赋存环境具有相对较小的不利影响，其综合技术经济指标较为理想。其优越性在于：路面常看作业时间较短，对工程周围的商业及交通环境影响较小，其结构体本身作为围护结构的支撑体系，刚度较高，可显著减小围护结构及周围环境的变形。因工艺原因，该法也有其局限性：顶板施工过程中产生的不均匀沉降对结构体系的不利影响严重；结构体由下向上施工，顶板的施工缝多；由于混凝土结构硬化过程的收缩与下沉的影响，不可避免的出现裂缝，对结构的刚度，耐久性，防水性均产生不利的影响；多数交汇于同一节点的工程构件并非同步施工，其连接精度控制难度较大；顶板一般采用土模施工混凝土的表观质量控制难度较大，钢管柱垂直定位，土方开挖速度等制约因素影响等。施工中对盖挖施工做出详细的施工措施，确保施工目标的完成。在中立柱施工中需要确保中间桩柱的混凝土灌注质量。比较规范规定的泵送顶升浇灌法，立式手工浇捣法及高位抛落无振捣法等三种浇灌方法，由于工程钢管柱的结构要求使用高位抛落无振捣法灌注柱内混凝土。为克服该法施工过程中混凝土压覆气泡而形成不密实的缺点，采用高能振捣棒插入柱内混凝土全程振捣，有效的确保了柱内混凝土的密实度。四。新技术的应用1. 青岛地铁二号线2号线是连接青岛东部，西部及北部的一条骨干路线，同时将青岛老城区，行政中心，商业中心，东部文化中心，北部生活中心等一系列大的客流集散地连接在一起。青岛2号线的开工建设，标志着我国轨道交通网络建设步伐的不断加快。对促进城市发展起到非常重要的作用。2.2号线新技术2.1双护盾式TBM2号线首次采用双护盾式TBM隧道掘进技术。TBM又称隧道全断面掘进施工技术。青岛主要是花岗岩中的硬岩本工程是国内城市硬岩地区地铁工程中首次使用TBM施工的工程。在泰山路-五四广场站，高雄路站-海安路站区间的设计中，为尽量减少隧道爆破对地面环境的不利影响，将采用双护盾式TBM隧道掘进技术。2.2复合式屏蔽门系统复合式屏蔽门系统也是国内首次使用。该系统在屏蔽门上方500mm高的未封闭断面设置可开启的通风窗，使其在夏季空调季节关闭；而其他季节开启，即成为兼取两种系统模式之长的一种新的通风空调系统模式-复合式系统。该复合式系统是根据青岛地区空调季节短，非空调季节长的气候特点而量身打造，在完全安全可靠的基础上，集合闭式系统，屏蔽门系统的优点所做出的新型节能技术方案，具有显著节能的特点2.3温湿度独立调节空调系统麦岛站在国内首次采用温湿度独立调节空调系统。该系统根据青岛夏季温度不高，湿度大的气候特点，是对常规空气处理方式的变革，彻底颠覆了常规空调用低温水同时处理室内余热，余湿的设计理念，以高龄冷水处理显热余热，同时以基于盐溶液为调湿介质的新风机组调节空气含湿量，一方面大大降低了能耗，另一方面可灵活适应室内是热比变化，实现了对温度和湿度的全面调节和控制，同时又可显著提高室内空气品质。五 结论 面对城市的不断发展，交通流大幅度增加，交通拥挤不断加剧的局面，各大城市都在采取措施解决城市交通问题。青岛市地下铁路网初步规划由南北线，东西线和环线组成，总长54千米。地铁对方便老百姓出行、减少空气污染、提高城市运行效能、优化城市发展格局、加快城市化步伐具有重大意义。地铁是一个城市实力的象征。青岛建设地铁表明青岛已经具备了相当的城市规模和经济社会发展水平，这是中央对山东、对青岛的关心与支持。青岛要抓住这次地铁建设机遇，加快推进山东半岛蓝色经济区核心区和胶东半岛高端产业聚集区建设，进一步提升青岛市的综合实力和城市竞争力，增强青岛的影响力、辐射力和带动力，努力把青岛建设成胶东半岛和全省经济发展的龙头。青岛地铁建设者们要坚持人性化的功能设计理念，突出地方特色，精心筹划，科学施工，保障工程质量和安全，为今后全省地铁建设探索发展道路、提供成功经验。六 参考文献【1】孙光永. 城市地铁轨道施工过程的数值模拟及其变形预测研究.【2】朱雪峰. 盾构机国产化的讨论.建筑机械.【3】吴艳霞. 青岛地铁隧道施工对地面建筑物影响与防治措施研究.【4】工程岩体分级标准【5】周晓军. 城市地下铁道与轻轨交通.【6】朱永全 宋玉香 地下铁道【7】朱永全 宋玉香 隧道工程【8】王伟 过秀成 交通工程