秦亚楠 王昆
摘 要 在城市地铁的建设之中,不可规避的会遭遇邻近既有桥梁的情况,此种情况下如若应对不当极可能会对既有桥梁的结构安稳带来不利影响。本文结合笔者既往地铁施工实践管理经验,对城市地铁邻近既有桥梁的施工安全风险控制予以了相应探讨,以期可以为地铁施工管理同仁在遭遇类似情形时有所帮助与启发。
关键词 城市地铁;邻近既有桥梁;施工安全;风险控制
1城市地铁邻近既有桥梁施工安全风险等级
由于新建地铁隧道施工会对已建好的既有桥梁造成一定影响,因此必须要进行严格的风险评估,评估中要综合考虑施工现场的周边环境情况及既有桥梁的结构情况,并对周边既有桥梁的安全风险进行等级评定,以便于做好相关保障措施。在进行等级划分及安全评估前,首先要对地铁隧道与邻近桥梁的距离进行描述,一般分为三种情况,分别是不邻近、较邻近、邻近及以上,针对不同的距离要做好不同的准备工作,包括现状调查与安全评估等。根据行业通用及相关规定,安全风险主要分为四个等级:
(1)Ⅰ级风险。该风险等级指的是地铁隧道与邻近桥梁有一定距离或距离虽然较小但现状较为稳定,说明风险较小且可控,此时可以直接开展施工作业不用另行进行加固处理,但需要注意的是要密切注意施工中的动态变化,做好实时监测。
(2)Ⅱ级风险。处于风险等级的第二等级,是指地铁隧道施工与周边邻近桥梁距离较小且现状较为稳定,或有一定距离但现状评估不佳,则评定为Ⅱ级风险。此时虽然风险可控,但要做好风险防控,并在地铁施工时要同时做好临近桥梁基础、结构等的加固以免发生安全事故,且施工中做好实时监测,及时调整施工方案。
(3)Ⅲ级风险。该风险等级指的是地铁隧道施工与邻近桥梁距离非常小,但现状较为稳定;或者距离小但现状评估不佳的情况。该等级意味着风险较大,此时需要先制定相应的加固方案并在加固处理后才可以开展地铁隧道施工,并且对于施工方案及加固方案都应当进行动态管理,不断优化,还须要注意过程中的质量检测以及安全评估工作的落实。
(4)Ⅳ级风险。为风险等级的最高级别,具体指的是地铁施工与邻近桥梁的距离极小,现状虽然稳定但存有一定的风险,此时定义为最高风险级别,意味着施工风险非常大,此时在开展地铁施工时要做好严密的加固工作,制定专项的加固方案,做好桥梁桩基以及主体结构的加固工作,同时要密切进行监测及记录,做好安全评估和记录,及时优化施工方案,进行动态管理[1]。
2城市地铁邻近既有桥梁施工安全风险控制
2.1 地铁暗挖隧道邻近既有桥梁的风险控制
(1)当风险等级为最小级别Ⅰ级时,由于风险较小、可控,因此一般不用进行单独的加固处理,但由于存在潜在的风险,因此要对桥梁基础沉降、变形情况进行实时的监控和记录,并根据记录情况及现场桥梁的具体情况决定是否加固。
(2)当风险等级为Ⅱ级风险时,要对邻近既有桥梁进行一定的加固处理,主要是针对邻近面进行加固,并且要根据施工现场环境情况进行灵活的处理。
(3)当风险等级为Ⅲ级风险时,应当对邻近既有桥梁采取加固处理措施。具体处置流程为:制定加固方案→加固处理→地铁施工。需要注意的是,若隧道为标准断面时按以上流程处理,若隧道为大断面时,虽然风险等级为Ⅲ级,但也应按照Ⅳ级风险处置,对大断面隧道进行严格的支撑与加固处理。
(4)当风险等级为Ⅳ级风险时,要在开展地铁隧道施工之前就做好邻近既有桥梁的加固处理工作,在处理的过程中,要根据具体情况制定具有针对性的处理方案。例如,邻近既有桥梁基础在地铁隧道施工上方时,若隧道施工面仅为标准断面,则应当在洞内进行注浆加固从而确保上方既有桥梁基础所在地层土体的稳定性;若隧道施工面为大断面,则要对邻近既有桥梁的桩基进行加固,可以采用桩基托换的方式进行;若邻近既有桥梁的基础在地铁隧道施工面的侧面时,应当采用扩大承台、注浆加固基础等方式进行邻近既有桥梁的加固工作。
2.2 地铁暗挖车站邻近既有桥梁的风险控制
在地铁车站的暗挖部分若邻近既有桥梁时,可根据风险等级采取不同的措施:
(1)当风险等级为Ⅰ级时,由于风险等级较低,因此相对较为安全无须进行加固处理,但需要注意应进行严格的变形监测,并结合监测结果和现场情况考虑是否进行加固。
(2)当风险等级为Ⅱ级时,主要针对开挖面与邻近既有桥梁一面的地层加固处理,可以采取注浆加固的方式。
(3)当风险等级为Ⅲ级时,在处置措施上应采取Ⅳ级风险一样的方案,但可以免除隔断桩的设置。
(4)当风险等级为Ⅳ级最高等级时,要在车站施工前就制定好针对性的加固方案并进行加固,确保达到稳定要求后方可進行施工。加固的方案一般有:地层加固采用注浆加固的方式、邻近既有桥梁基础与地铁结构隔离可以采用隔断桩、桥梁基础承台加固可以作灌注桩等。
2.3 地铁盾构隧道邻近既有桥梁的风险控制
若地铁隧道盾构区间遇邻近既有桥梁时,要结合风险等级与桥梁位置采取不同的加固方案。首先,Ⅲ级及以上风险等级均应做好加固后方可开展盾构施工。若桥梁位于盾构区间上方时,邻近桥梁是行人过街天桥的,对桥梁基础地层采用注浆加固的方式进行稳固;若桥梁为高架桥,则要对桥梁进行基础托换并结合注浆加固地层的方式进行稳固;若盾构隧道与既有桥梁为侧面邻近关系的,可以采用扩大承台与注浆加固地层的方式相结合进行稳固。其次,Ⅲ级以下风险可不用事先进行加固工作,但要密切注意动态变化,并及时采取相应措施。除了上述情况外,对于明挖车站遇邻近既有桥梁的情况,也要针对风险等级情况采取必要的措施确保施工安全[2]。
3结束语
当下诸如地铁、轻轨等交通基础设施建设于全国各地普遍开展,建设施工中遭遇邻近既有桥梁的情况时有出现,如何妥当应对其施工安全风险极其关键。对此,相应技术管理人员务须在施工前对其开展全面安全评估与现场调研,确定其安全风险等级,并制定全面、适宜的加固、处治方案,以切实保障地铁施工及既有桥梁结构安全,促使项目施工顺利推进。
参考文献
[1] 苏洁,张顶立,周正宇,等.地铁隧道穿越既有桥梁安全风险评估及控制[J].岩石力学与工程学报,2015,34(S1):3188-3195.
[2] 陈卓,孔超.大断面地铁车站施工对邻近摩擦桩基桩侧摩阻力影响研究[J].现代隧道技术,2019,56(6):114-120.