地铁隧道穿越市政桥梁动态主动保护施工技术

邱远林

（重庆城建控股(集团)有限责公司， 重庆 400013）

0 前言

由于隧道深处地下，依照施工实际情况看往往会出现很多问题，其施工质量与效率也很难得到保证与监控，并且开凿隧道也会一定程度地破坏地下环境，因此，我国应加强对地铁隧道穿越市政桥梁动态主动保护施工技术方面加强研究，并一依据施工情况和环境情况，对动态主动保护施工技术进行应用，保护桥梁，提高工程整体质量。

1 地铁隧道穿越市政桥梁风险分析

1.1 风险机理

从哲学角度看，世界上的一切都处于不断地运动变化发展的，一切事物都以过程的形式存在。将这理念应用与城市隧道穿越市政桥梁的风险分析上再合适不过。由于在地下，风险因素是不断变化，随着隧道与地铁的施工，周围的环境因素也在不断变动，二者组合，就让风险种类变得十分繁杂，可以通过图一来进行说明。

图1 风险机理

我们假设当前有两种单独的风险因素A与B，A表示地质自身的变化影响隧道的因素，B表示在隧道施工过程中引起的变化，其中，A与B都有若干个变化因子。依照排列组合规律，地质自身的变化因子与施工过程中变化因子之间是相互独立，互不影响的，因此，A与B之间的因子可以任意组合，成为一项综合性的风险因素C，并且诱发风险事件D，这期间，也可能是多个综合性的风险因素诱发一个风险事件。

以上为风险机理的论述。由上述论述可知，地铁隧道穿越市政桥梁时会发生的风险数量与精确类型无法准确估计，若要有效比避免致命危害，则需要专业人士进行风险因子的深入调查分析，找准发生风险的根源坐在，也就是图中的A、B因素，从根本上产出风险因素，以降低事故发生的概率。

1.2 风险识别

在风险识别的过程中，因为缺少一个相对统一的标准，不同专家人士识别的结果可能不同，因此，为了风险识别的准确性与科学性，采取分解分析、专家问卷、核查表三种方式分析，最后选取相同部分进行重点关注，其余进行次重点观测。对于隧道而言，风险主要来自以下部分：

第一部分，地质地层以及水文条件的恶劣多变。一方面，桥梁大部分依河而建，水通过土地的缝隙渗透到地地表深处，水中大量矿物质与地质深层的元素相互接触，会产生化学反应，这些看似微弱的反应可能对隧道地铁的施工安全产生威胁，除此之外，由于居民用水与企业生产用水均从河水引入，所以在穿越市政桥梁时来自下水管道渗水的风险也应当引起重视。另一方面，下放地质偏硬，易碎，不恰当的施工方式会导致坍塌，要对地铁隧道的施工方式做严密关注。

第二部分，醉倒周边建筑物与地下管线。地铁通常在闹市区修建，由于闹市区建筑物多，地下管线繁多复杂，给地铁隧道的施工带来的一定施工难度与安全风险。

1.3 风险分析

依据风险机理与风险识别的结果进行风险分析。风险分析也是确保隧道地铁穿越市政桥梁施工安全的一项重要基础内容。可以采取MC模拟方法、AHP法、PERT方法、故障树法、模糊分析法、影响效用法等一些列方法进行风险分析。

1.4 风险评价

风险评价，顾名思义，就是对在地铁隧道穿越市政桥梁的施工过程中可能出现的风险进行评估，评估风险的出现状况、风险系数、持续时间等问题并对工程施工提出建议以尽量避免这些风险。

2 动态主动保护施工技术——以顶升系统为例

为了有效进行地铁隧道穿越市政桥梁动态主动保护，经过分析，采用顶升技术是十分有效的技术措施。

2.1 顶升系统设计

设计顶升系统的原则是可确保上不结构横向同步，同时同步精确度要高，最好可以控制偏差在1毫米内，要针对桥梁中的横向纵向结构上的内部外部差距呈现出不同的区别。在基本原则的指导小，应将简支梁结构的梁盖两侧的主梁部分作为一个操作单位，在具体施工时同时进行升降；应将简支梁桥台部分分解成为多个单独独立的操作单位并由总控台控制，在施工过程中遇到不同的情况进行单独处理[1]。

在采用顶升技术进行桥梁动态主动保护时，应当遵循一定程序，程序有一下2、3点来说明。

2.2 预顶紧

通过加速上升的方式让千斤顶推动顶柱上升，当顶柱上部橡胶板顶面接触到梁底并且千斤顶压力约达到五十万帕斯卡时，说明油缸已经顶紧梁底但是梁体还未升起，这种现象说明预顶紧工作基本完成，应迅速的位移系统并且进行清洁工作，准备下一步程序。

2.3 顶升

将上一个步骤中最后的位移数据输入到专业测算顶升的系统当中，在顶升过程中对相应的点位移数值与位置变化进行记录、观察、测算和分析[1]，同时观察显示器上对应的分组状态提示内容。当显示器中各个位移点点位均达到相关标准后，应当停止顶升。

2.4 动态调整

城市隧道才穿桥梁期间，若发现桥梁下沉，并且测算出下沉深度接近标准规定即3毫米时，应当减慢开凿隧道与建设地铁的速度，并且不间断对桥梁状态进行观察；当下沉深度达到3毫米时，应当进行顶升技术处理，依照上述2、3点步骤进行顶升，完成对桥梁的提升处理，同时进行临时制作光板的填插，确保桥梁形态稳定不变。

2.5 顶升作业中需要注意的内容

顶升是对地铁隧道穿越市政桥梁动态主动保护的十分有效便捷的措施，但是进行顶升技术操作的时候还应当注意一以下几方面内容：

（1）要去确保桥墩基础稳定。桥墩基础稳定是进行地铁隧道施工顺利的基础，在施工前对桥梁进行预支并进行相关检测，确保桥梁可以经受住开凿隧道和顶升操作。（2）对不稳定的梁底进行预支顶，对顶升钢板进行适当调整，调整平整后，放松千斤顶的同时将梁安置在临时墩位上，这个操作的循环次数不宜超过三次。（3）顶升目的达到后立即停止千斤顶的工作，观察下顶板是否多里墩柱顶部的混凝土土层，若未脱离则对垫底板的混凝土土层机型切割使之与垫板脱离；若脱离则继续下一个步骤。

3 结语

在过去地铁隧道穿越市政桥梁工程施工时，采取了一些诸如增设托换桩、加固桥梁基础等不同的加固方式以保持桥梁的稳定性和坚固性以防止桥梁坍塌和影响桥梁的承重能力。但从实际施工情况分析，地铁隧道处于的低下位置图层土层较深，地质情况复杂，在修建桥梁时已经进行打通，所以无法确保在进行地铁修建时桥梁的结构不出现问题。在本文中，对市政桥梁采取主动保护而非被动修理的方式，通过种种方面对施工的质量与效果进行控制，以确保地铁隧道创业市政桥梁时桥梁结构不会或者尽可能少的出现严重问题，在保证原桥梁质量的同时进行地铁施工，保障工程质量与效率都满足标准要求。