城市地铁盾构法施工技术经济分析.doc

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1、城市地铁盾构法施工技术经济分析[摘要]以上海轨道交通杨浦线一期工程Ⅶ标为例，介绍了地铁区间隧道的施工方法、工序及造价分析。[关键词]盾构法施工；地铁；施工方法；造价分析盾构法隧道施工是一种在地面下暗挖建造隧道的施工方法，利用盾构作为开挖地下土体及支护土体和拼装隧道衬砌的机具，掘进1环，拼装1环，循环工作，直至完成整条隧道。上海市在地铁隧道施工方面，从1989年在地下铁道一号线工程正式采用盾构法修建区间隧道以来，到2003年，上海轨道交通杨浦线(M8线)首次采用双圆盾构隧道新技术，掘进区间隧道2.6km。上海已拥有了世界

2、上所有的先进设备，并掌握了其施工操作方法和技术，隧道修建的长度、速度、质量、科研理论均已接近世界先进水平。尽管如此，与国外还是存在着不小的差距，从施工角度来看，中外盾构技术的差距表现在：国外的盾构工法种类多且全，国内的工法比较单一；断面多样化、高速施工、近邻施工、长距离、成本控制成为国外盾构技术发展的主流；国内近年来大断面、大深度、近邻施工的技术逐渐成熟，与国外差距不大；国内在复杂断面、成本控制上相对落后。1盾构法施工的基本条件盾构法施工的基本条件是：­线位上允许建造用于盾构进出洞和出碴进料的工作井；­

3、隧道要有足够的埋深，覆土深度宜不小于隧道直径的1倍；­相对均质的地质条件；­如果是单洞则要有足够的线间距，洞与洞及洞与其它建(构)筑物之间所夹土(岩)体加固处理的最小厚度为水平方向1.0m，竖直方向1.5m；⑤从经济角度讲，当工程规模较小时，工程造价相对较高，如对于短于750m的隧道，用统计资料显示，被认为是不经济的。因此，在地面交通繁忙，地面建筑物和地下管线密布，对地面沉降要求严格的城区，不宜采用明挖法，且地下水发育，围岩稳定性差，或隧道很长而又工期要求紧迫，不能采用较为经济的矿山法时，采用盾构法施工

4、才是经济合理的。盾构法施工具有施工速度快、洞体质量比较稳定、对周围建筑物影响较小等特点，适合在软土地基段施工。对于上海来说绝大部分都是软土地基，而且考虑到地面建筑、设施密集，地下管线众多，环境保护要求高等因素，采用盾构法施工是比较合理经济的。2盾构法施工的步骤盾构法施工的工序较为复杂且施工精度及技术含量很高，其主要施工步骤为:­在盾构法施工隧道的起始端和终端各建一个工作井，分别称为始发井和到达井(或称拼装室、拆卸室)；­盾构在端头井内拼装就位；­洞口地层加固；­依靠盾构千斤顶推力(作用在

5、已拼装好的衬砌环和工作井后壁上)将盾构从起始工作井的墙壁开孔处推出(此工序为盾构出洞)；­盾构在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同时不断出土和安装衬砌管片；­及时向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置；­盾构进入终端工作井并被拆除(此工序为盾构进洞)，如施工需要，可穿越工作井或盾构过站再向前推进。盾构掘进过程可划分为4个阶段:①负环段掘进(从拼装后靠管片起至盾尾离开出洞井内壁止)；②3出洞段掘进(从盾尾离开出洞井内壁至盾尾离开出洞井内壁40m止)；③正常段掘进(从出洞段掘进结束到进洞

6、段掘进开始)；④进洞段掘进(从盾构切口距进洞井外壁5倍盾构直径起到盾构入基座止)。3盾构法施工的经济分析对于地铁建设，区间隧道结合车站结构施工，盾构工作井可以作为车站结构一部分，隧道施工可以省去工作井建造，这样可以节省投资。地铁隧道盾构法施工预算的编制应包括以下内容：­封门制作及拆除；­管片制作及拼装；­管片场内外运输；­结构防水；­盾构基座；­平台安装(制作)及拆除；­负环管片拆除；­盾构掘进；­盾构机吊装及拆除；­注浆；盾构机部件进场运

7、输；监测；土石方运输。现以中兴路站～曲阜路站及曲阜路站～人民广场站区间两处为例，按上述方法计算盾构法施工隧道技术经济指标，含税指标如表1所示。从表1可以看出，区间长度越长，技术经济指标越低。此外，采用不同的施工方法的土建结构技术经济指标也不同。经测算，对于区间长度大于300m的软土地段，采用盾构法施工较普通暗挖法经济。例如，某区间软土地段全长380双延米，采用普通暗挖法施工，含税指标137472元/双延米，采用盾构法施工，含税指标121730元/双延米，较前者节约造价12.93%。可见，在软土地段若条件允许，应优先考虑

8、盾构法施工。不同的施工方法在进行方案比较时，其技术经济指标在分析过程中还应考虑多方面的因素。另外不同地区定额水平及取费的高低，也会使造价产生很大的差别。总之，需要全面考虑影响因素，合理确定工程造价。4结语随着我国工程建设法规、法制的完善、对大型工程建设项目综合效益的要求和环境保护意识的提高，在城市地下铁道的建设中，因埋深条件、周边