地铁施工技术的发展及展望分析

市政与路桥

地铁施工技术的发展及展望

张广新

（黑龙江省利德建筑有限责任公司）

摘要：回顾了我国地铁施工技术的发展历程，并结合国情，展望了地铁施工的未来。

关键词：地下铁道明挖法；暗挖法；盖挖盾构法；沉管法；发展展望

我国地铁的研究是从1956年由北京开始的，当时曾进行过暗挖工程试验，于1964年开始

1965年7月1日地铁设计与施工方法的研究。

我国第一条地铁在北京正式开工，此后，天津、上广州等城市投入了修建地铁筹备工作。目前，海、北京、天津、上海、广州、青岛、南京等城市已建成或在施工的地铁工程近百公里，哈尔滨市地铁项

我国地铁的施工先后采用了明目也正式启动了。

挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法等方法，有

通过近期在北京的学的已达到了国际先进水平。

习和工作，我们对地铁施工技术有了更深的了解。

1明挖法施工技术

由于明挖法施工技术简单、快速、经济，各

北京地铁国地铁施工都把明挖法作为首选技术。

一、二期工程，经过论证和技术经济分析后，采用了明挖法施工。

2暗挖法施工技术

暗挖法在地面铁路和公路、水工的隧道中广泛应用，但在我国早期地铁建设中应用较少。1984年北京复兴门地铁折返线工程，采用铁道部隧道工程局提出的浅埋暗挖法进行施工，在保证地面交通正常进行的条件下获得成功，为我国在市区不影响居民生活和交通创造了一条新路。西单地铁车站采用铁道部十六局和铁三院提出“双眼镜法”进行施工，是我国暗挖施工技术的的

又一突破。由于施工方案合理，使大跨度的西单地铁车站在不影响地面交通的条件下获得成功，创造了在松散地层中采用暗挖法修建地铁车站的新纪录。暗挖法在北京的复八线隧道及王府井、东单等地铁车站及广州市部分地铁区间隧道得到推广应用。

3盖挖法施工技术

盖挖法在国外已是成熟的技术，但在我国的推广应用却经历了一个过程。1988年我们在北京焦化厂翻车机地下工程中采用了连续墙盖

深度挖法施工。该结构平面尺寸为24m ×15m ，

18.3m ，地下水位-8m ，采用23m 连续墙施工后用逆作法由上至下逐层做了梁、板、柱结构，其规模和结构的形式与地铁车站相似，为地铁车站应用盖挖法做了工程试验。

4盾构法施工技术

盾构法在国际上起步较晚，但近年发展较快。我国盾构施工研究起步于20世纪60年代。

1963年上海隧道公司开始用盾构修建试验隧道，先后使用敞胸手掘式盾构(4.2m 试验

干出土网格式盾构(10m 打浦路隧道) ，水隧道) ，

力出土网格式盾构(11.3m 延安路隧道) ，局部气压水力开挖网格式盾构(5.64m 电厂取水隧道) ，土压平衡式盾构(4.36m下水道总管隧道) 。这些盾构的设计、加工、施工为盾构在软土中施工创造了宝贵经验。北京于1966年开始设计、1968年开始修建地铁盾构施工试验段工程，7m 半取得了一些机械化压缩混凝土盾构，成洞87m ，

经验。

5沉管法施工技术

沉管法施工在国外已有很多施工实例，我国广州的珠江隧道也采取了这种方法，

6我国地铁施工的展望

世界各发达国家已有的地铁施工技术大部分已在我国开发应用，但我国地铁施工技术的发展离不开我国的国情，将具有中国特色。

6.1明挖法。因它施工简单，安全、快速、造价较低，仍然是首选的施工方法，但因对城市生活干扰大，应用时受到各种因素的限制。

6.2盖挖法应是修建地铁车站的主要方法。世界上盖挖法修建车站占有很大比例，通过合理组织施工及疏导交通，可以做到基本上不影响交

上海、南京、广州等近10座车站，采通。在北京、

用这种方法，取得了很多经验。国外地铁区间结构也有不少采用盖挖法的实例，我国也应创造条件应用此法，以提高速度，降低造价。

6.3暗挖法将有很大的发展。在繁华市区，不断交通，减少对城市人民生活的干扰，采用暗挖法是可行的，特别是在地下水较深的条件下，

安全的特点，有广泛不需要降水时，它具有灵活、

应用前景。目前，北京的热力、电力等地下隧道的暗挖施工已有10支队伍在推广应用，据不完全统计，已建成各种隧道近百公里。暗挖法施工技术还在不断发展，铁道部隧道局用暗挖法修建了国家计委地下停车场，北京城建集团在月坛公园采用浅埋暗挖五连拱修建“天外天地下市场”。在长安街过街人行通道的工程中，由铁道部隧道十六局和北京城建集团创造了覆土仅1m 左局、

右、保证地面交通正常行车的暗挖的世界纪录。城建集团还创造了“平顶直墙超浅埋暗挖法”，把暗挖、盖挖和房建的临时支撑等多项技术的优点集中应用，打破了暗挖拱型结构的传统理论，通过临时支撑实现受力转换，没有废弃工程，施工方法简便，可以应用到大型地下工程中去。该方法已获得专利。

国外暗挖法也有新的进展，其中有大跨度的预制块法、预切槽法、气压法。预制块法是把盾构管片的安装技术和暗挖技术融合在一起的一项新技术，先做两侧导洞及侧墙，然后注浆开挖并放钢拱架，喷射混凝土，安装预制块，在背后注

在法国已有大量应用。浆，跨度已达28m 以上，

预切槽法是按照结构尺寸制造一个台架，应用特制链条锯沿拱圈方向把地层切一个高10～35cm 、深4～5m 的槽缝，然后放置钢筋网并喷射混凝土，形成钢筋混凝土拱，在其保护下开挖施工，效果很好，在法国、意大利等国已有广泛应用。气压暗挖法是采用气压条件下的新奥法施工，因采用低于大气压力的气压，对人体健康没有影响。压缩空气不仅可排除隧道中的地下水，还可减少地面沉降，防止地面已有结构损坏，减

少加压隧道一次衬砌的荷载，对开挖有支护作

用，降低成本，对降低施工中的粉尘也有显著作

德国、英国、日本等国用，这种办法已在奥地利、

应用。结合国内已有的暗挖技术，我国有条件开发创造出更新的暗挖施工技术。

6.4盖挖、暗挖相结合的技术有新的发展。盖挖法、暗挖法都有各自优点，我国在采用这两种方法后，不少单位都做了研究，准备推出新的施工方法。北京城建设计研究院曾提出“修建大

专利技术，即所谓“桩、梁、型地下空间的方法”

拱”的方法，天安门西站就属于这种方法。同时这种方法也可以应用到其他地下工程中去。目前王府井地下商业街就是采用小导洞做底纵梁，然后做钻孔桩及盖板，在其保护下做盖挖法施工。该

长800m ，地下三层结构。这个工程工程宽40m 、

的修建将为地铁、地下工程提供宝贵的经验。

6.5盾构法施工技术在我国也将有发展前

在不降低地下水位的条件景。为加快施工速度，

下，采用盾构法将有一定的发展前景。目前上海、广州已开始应用盾构施工技术，北京、南京也积

盾构施工技术在世界各国的极开始筹备及应用。

发展中是有争议的，主要是它一次投资大，造价

说明较高。但全世界目前已生产了一万台以上，

盾构虽然投资大，但具有快速、安全、减少地面沉降的优点，使盾构施工技术不断发展。我国将随着经济实力的增强而逐步发展盾构施工技术，不仅在地铁区间隧道中应用，也应创造条件在地铁车站中施工应用。我们研究的盾构应以土压平衡式为主，甚至起步时应以人工或半机械化盾构为起点，逐步积累经验，缩短时间，尽快赶上国际水据了解铁道部隧道局和西安飞机制造厂合作平。

生产的插板式半盾构已试制成功，不久将在北京

这是一种人工出土地铁复八线区间隧道中应用。

盾构，采用喷射混凝土结构，属盾构、暗挖施工结合的产物。这种起步将对盾构施工技术产生影响。

6.6要不断提高机械化水平，才能提高施工速度。目前除明挖法采用机械化施工外，盖挖、暗挖法施工中大部分采用人工施工，虽然成本较低，但施工速度慢，我国应创造条件发展适用的施工机械，不断提高施工机械化水平，才能不断加快施工进度。众所周知，北京地铁一期工程23.4km ，由于采用机械化施工仅用三年多时间。上海一号线14.8km 采用盾构等机械施工仅用三年多时间，而北京复八线仅12.7km 开工至今已有6年时间，还没有完成，其中主要是资金不足的原因，机械化水平低也是一个原因。

综上所述，我国地铁的建设要不断发展已有技术，研究国外正在应用的新技术，结合国情引进吸收变为自己的技术，通过努力赶上国际先进水平。

责任编辑：杨帆

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