地铁区间周边建筑物风险加固处理技术

高秀岩



地铁区间周边建筑物风险加固处理技术

高秀岩

（长春市轨道交通集团有限公司，吉林 长春 130000）

重点介绍长春地铁2号线BT05标段平南区间周边部分危楼建筑物风险处理的技术措施。既有建筑物自稳性较差，在地下结构施工中极易造成不均匀沉降、开裂等风险。为保证平南区间施工危楼建筑物的结构安全，通过检测鉴定后提出了一系列的加固措施。

地铁区间；危楼；加固处理；技术

目前全国范围内城市化建设快速发展，随着农村土地集体化经营模式的运行，大量人口进入城市，紧张的出行压力让各大城市的轨道交通工程难以喘息。虽然国家经济发展迅速，但以长春为代表，目前部分二、三线城市一些年代久远的居民楼仍在使用，地下铁路施工却紧张开展。如何保证地下结构穿越周边建筑物时的稳定，通过一系列加固措施的方案比选达到预期效果，常常成为施工难题[1]。长春地铁2号线BT05标段承担平南区间的施工，地面结构依次穿越地表6座危楼建筑物，安全质量的风险非常之大，备受建设单位的关注。故建设单位委托中冶地勘研究总院对本工程的安全性影响进行评估，通过计算分析新建地铁暗挖区间下穿施工对既有建筑物的附加变形和内力影响，最终采取双排导管注浆等加固措施，安全地完成了平南区间穿越建筑物段440m的全部施工，为地铁2号线2017年5月30日的主体完工提供了安全有力的保障。

一、工程概述

1.工程概况

平阳街站～南关站区间西接平阳街站，东至南关站，设计里程为：K32+815.511～K33+641.231，总长825.72m，埋深13～17m。本区间为矿山法施工。区间沿线设置两处临时施工竖井及横通道。除以上两个临时施工竖井外，同时借助南关站2号竖井进行部分区间左右线及单渡线的开挖、衬砌施工，区间及周边建筑物平面位置示意图如下图1所示：

图1 区间及周边建筑物平面位置示意图

2.水文地质情况

现场勘察过程中，于钻探过程中发现三层地下水，第一层为孔隙潜水，第二层为浅层承压水，第三层为泥岩裂隙水。

平南区间水文地质剖面布置图及工程地质特征布置表如表1所示：

表1 平南区间工程地质特征布置表

3.主要风险建筑物的概况

经过本项目专业技术人员和中冶建筑研究总院检测机构人员对平南区间沿线危楼进行逐一检查，初步判断为各栋楼体均存在不同程度的开裂现象，随着地下周边建筑结构开挖，极易造成楼体的不均匀沉降，存在极大安全风险，主要风险建筑物概况表如下表2所示：

4.平南区间结构施工方法

区间隧道结构埋深自东往西逐渐加深，标准断面区间采用台阶法开挖，渡线大断面采用双侧壁导坑法开挖。

二、平南区间周边建筑物检测评估结论

通过评估、分析新建地铁区间下穿施工对既有建（构）筑物的附加变形和内力影响，得到安全性影响的评估结论，并对设计、施工及监测提出相应的措施建议和重点监测区域。具体沉降参数如下表3，控制指标如表4所示：

表4 既有建筑沉降控制指标

三、平南区间周边建筑物风险处理方案分析与对比

平南区间位于解放大路主干道，采用暗挖台阶法施工，因其结构边缘靠近以上多栋危楼建筑物，根据评估报告，并结合长春地铁其他单位相关施工经验，针对平南区间建筑物保护可行的方案主要有以下几种：①地表打设袖阀管设置隔离墙，②洞内进行超前深孔注浆，③双排超前小导管注浆等方案，各项指标及对比分析如下表5所示：

表5 处理方案分析与对比

四、平南区间周边建筑物风险保护措施的验算

综合以上对比分析，建议采用洞内双排超前小导管施工方案，实施方便，对工期影响较小，且经理论验算，能满足周边建筑物沉降控制要求，双排超前小导管注浆方案对比分析计算统计如下表6所示，计算云图编号2043如图2、图3所示：

表6 双排超前小导管注浆方案对比计算统计

图2 右线施工完毕

图3 全部施工完毕

五、平南区间周边建筑物风险源处理方案的实施

依据最新的设计方案，对区间标准隧道拱顶的小导管注浆加固设计进行了优化和完善，小导管由一道增加为两道，理论注浆加固范围扩大至2m。针对优化后的注浆加固设计方案，我单位进行了相应的补充计算分析，同时依据实际工程进展，将计算工序变更为“先右线、后左线”。

区间下穿危楼段，采取顶拱150度范围内双排小导管注浆加固，小导管为DN32水煤气管，内排导管t=3.25mm，长度2.0m，间距0.3m，外排导管t=3.25mm，长度3.5m，间距0.3m，注浆浆液根据地层情况由现场试验确定，并根据围岩条件控制好注浆压力,注浆压力应控制在0.4MPa~0.6MPa。注浆加固后的土体应满足，土体有良好的均匀性和自立性。

六、平南区间暗挖施工工艺及加固措施的要点流程

在平南区间下穿危楼风险源周边结构段施工过程中，严格按照“管超前，严注浆，短开挖，强支护，快封闭、勤量测”[2]的十八字方针进行施工。

七、平南区间下穿周边结构边缘的监测数据控制

自平南区间开始穿越危楼周边结构风险源区域开始，本项目对此暗挖区间安全状态实行监控，并同时按照实时观察洞内结构、变化量及变化速率（双控）三方面对其实施多控管理。

1.监控量测点的分级管理

经过本项目专业测量及技术人员依据图纸相关要求及测量规范制定了平南区间施工监控量测主要控制标准，根据“分区、分级、分阶段”[3]管理的原则将监控量测点的安全状态划分为四级管理。

（1）监控量测数据分析

本项目专业测量人员对平南区间建筑物等沉降数据进行采集分析（见表7），以数据指导施工，确保平南区间下穿危楼风险源安全，目前各类数据均未超过报警值。

表7 平南区间下穿危楼建筑物周边结构各类沉降数据分析表

八、结语

城市地铁施工中，虽然当今的科技发展越来越快速，各类机械设备逐渐走进市场，盾构施工更是占据了主导地位，但面对部分施工场地狭小、城市人口密集的老城区，矿山法暗挖施工工艺仍占据着主导地位。各类老式建筑物的稳定性难以控制，施工过程中极易造成建筑物不均匀沉降。本文以平南区间周边建筑物的风险处理措施的实施为代表，从隧道内采取措施，具有极高的可行性，确保了安全质量的最终目标，在细节及工艺上仍需要我们去创新总结，以便在下一个风险源更好的应用实施。

[1]《长春地铁2号线一期工程平阳街站-南关站区间岩土工程详细勘察报告》（勘察编号：ZYDK-2012-GK085-24）.

[2]牛晓勤，建筑工程常见风险的防范及处理[J].山西建筑，2012，4，33（11）109-112.

[3]些红涛，李波，赵云胜.基于联系数的地铁隧道施工临近建筑物风险评价[J].工业安全与环保，2014，14（7）23-24.

The Technology of Strengthening Risk Reinforcement for the Surrounding Buildings in the Subway Section

GAO Xiu-yan

（Changchun rail transit Group Co., Ltd., Changchun, Jilin 130000, China）

This paper focuses on the risk treatment measures of surrounding dangerous buildings in Pinnan Section of Changchun Metro Line 2 BT05. The stability of existing buildings is poor, and it is very easy to cause the risk of uneven settlement and cracking in the construction of underground structure. In order to ensure the structural safety of dangerous buildings in Pingnan Section, this paper proposes a series of reinforcement measurements after detection and identification. This paper promotes successful application of detecting dangerous buildings in underground Metro Sections and reinforcement measures.

subway; dangerous; and reinforcement technology

U455.4

A

1008—6129（2018）01—0064—06

2018—01—04

高秀岩（1972—），吉林梅河口人，长春市轨道交通集团有限公司，高级工程师。