地鐵區間周邊建筑物風險加固處理技術

高秀巖

?

地鐵區間周邊建筑物風險加固處理技術

高秀巖

（長春市軌道交通集團有限公司，吉林 長春 130000）

重點介紹長春地鐵2號線BT05標段平南區間周邊部分危樓建筑物風險處理的技術措施。既有建筑物自穩性較差，在地下結構施工中極易造成不均勻沉降、開裂等風險。為保證平南區間施工危樓建筑物的結構安全，通過檢測鑒定后提出了一系列的加固措施。

地鐵區間；危樓；加固處理；技術

目前全國范圍內城市化建設快速發展，隨著農村土地集體化經營模式的運行，大量人口進入城市，緊張的出行壓力讓各大城市的軌道交通工程難以喘息。雖然國家經濟發展迅速，但以長春為代表，目前部分二、三線城市一些年代久遠的居民樓仍在使用，地下鐵路施工卻緊張開展。如何保證地下結構穿越周邊建筑物時的穩定，通過一系列加固措施的方案比選達到預期效果，常常成為施工難題[1]。長春地鐵2號線BT05標段承擔平南區間的施工，地面結構依次穿越地表6座危樓建筑物，安全質量的風險非常之大，備受建設單位的關注。故建設單位委托中冶地勘研究總院對本工程的安全性影響進行評估，通過計算分析新建地鐵暗挖區間下穿施工對既有建筑物的附加變形和內力影響，最終采取雙排導管注漿等加固措施，安全地完成了平南區間穿越建筑物段440m的全部施工，為地鐵2號線2017年5月30日的主體完工提供了安全有力的保障。

一、工程概述

1.工程概況

平陽街站～南關站區間西接平陽街站，東至南關站，設計里程為：K32+815.511～K33+641.231，總長825.72m，埋深13～17m。本區間為礦山法施工。區間沿線設置兩處臨時施工豎井及橫通道。除以上兩個臨時施工豎井外，同時借助南關站2號豎井進行部分區間左右線及單渡線的開挖、襯砌施工，區間及周邊建筑物平面位置示意圖如下圖1所示：

圖1 區間及周邊建筑物平面位置示意圖

2.水文地質情況

現場勘察過程中，于鉆探過程中發現三層地下水，第一層為孔隙潛水，第二層為淺層承壓水，第三層為泥巖裂隙水。

平南區間水文地質剖面布置圖及工程地質特征布置表如表1所示：

表1 平南區間工程地質特征布置表

3.主要風險建筑物的概況

經過本項目專業技術人員和中冶建筑研究總院檢測機構人員對平南區間沿線危樓進行逐一檢查，初步判斷為各棟樓體均存在不同程度的開裂現象，隨著地下周邊建筑結構開挖，極易造成樓體的不均勻沉降，存在極大安全風險，主要風險建筑物概況表如下表2所示：

4.平南區間結構施工方法

區間隧道結構埋深自東往西逐漸加深，標準斷面區間采用臺階法開挖，渡線大斷面采用雙側壁導坑法開挖。

二、平南區間周邊建筑物檢測評估結論

通過評估、分析新建地鐵區間下穿施工對既有建（構）筑物的附加變形和內力影響，得到安全性影響的評估結論，并對設計、施工及監測提出相應的措施建議和重點監測區域。具體沉降參數如下表3，控制指標如表4所示：

表4 既有建筑沉降控制指標

三、平南區間周邊建筑物風險處理方案分析與對比

平南區間位于解放大路主干道，采用暗挖臺階法施工，因其結構邊緣靠近以上多棟危樓建筑物，根據評估報告，并結合長春地鐵其他單位相關施工經驗，針對平南區間建筑物保護可行的方案主要有以下幾種：①地表打設袖閥管設置隔離墻，②洞內進行超前深孔注漿，③雙排超前小導管注漿等方案，各項指標及對比分析如下表5所示：

表5 處理方案分析與對比

四、平南區間周邊建筑物風險保護措施的驗算

綜合以上對比分析，建議采用洞內雙排超前小導管施工方案，實施方便，對工期影響較小，且經理論驗算，能滿足周邊建筑物沉降控制要求，雙排超前小導管注漿方案對比分析計算統計如下表6所示，計算云圖編號2043如圖2、圖3所示：

表6 雙排超前小導管注漿方案對比計算統計

圖2 右線施工完畢

圖3 全部施工完畢

五、平南區間周邊建筑物風險源處理方案的實施

依據最新的設計方案，對區間標準隧道拱頂的小導管注漿加固設計進行了優化和完善，小導管由一道增加為兩道，理論注漿加固范圍擴大至2m。針對優化后的注漿加固設計方案，我單位進行了相應的補充計算分析，同時依據實際工程進展，將計算工序變更為“先右線、后左線”。

區間下穿危樓段，采取頂拱150度范圍內雙排小導管注漿加固，小導管為DN32水煤氣管，內排導管t=3.25mm，長度2.0m，間距0.3m，外排導管t=3.25mm，長度3.5m，間距0.3m，注漿漿液根據地層情況由現場試驗確定，并根據圍巖條件控制好注漿壓力,注漿壓力應控制在0.4MPa~0.6MPa。注漿加固后的土體應滿足，土體有良好的均勻性和自立性。

六、平南區間暗挖施工工藝及加固措施的要點流程

在平南區間下穿危樓風險源周邊結構段施工過程中，嚴格按照“管超前，嚴注漿，短開挖，強支護，快封閉、勤量測”[2]的十八字方針進行施工。

七、平南區間下穿周邊結構邊緣的監測數據控制

自平南區間開始穿越危樓周邊結構風險源區域開始，本項目對此暗挖區間安全狀態實行監控，并同時按照實時觀察洞內結構、變化量及變化速率（雙控）三方面對其實施多控管理。

1.監控量測點的分級管理

經過本項目專業測量及技術人員依據圖紙相關要求及測量規范制定了平南區間施工監控量測主要控制標準，根據“分區、分級、分階段”[3]管理的原則將監控量測點的安全狀態劃分為四級管理。

（1）監控量測數據分析

本項目專業測量人員對平南區間建筑物等沉降數據進行采集分析（見表7），以數據指導施工，確保平南區間下穿危樓風險源安全，目前各類數據均未超過報警值。

表7 平南區間下穿危樓建筑物周邊結構各類沉降數據分析表

八、結語

城市地鐵施工中，雖然當今的科技發展越來越快速，各類機械設備逐漸走進市場，盾構施工更是占據了主導地位，但面對部分施工場地狹小、城市人口密集的老城區，礦山法暗挖施工工藝仍占據著主導地位。各類老式建筑物的穩定性難以控制，施工過程中極易造成建筑物不均勻沉降。本文以平南區間周邊建筑物的風險處理措施的實施為代表，從隧道內采取措施，具有極高的可行性，確保了安全質量的最終目標，在細節及工藝上仍需要我們去創新總結，以便在下一個風險源更好的應用實施。

[1]《長春地鐵2號線一期工程平陽街站-南關站區間巖土工程詳細勘察報告》（勘察編號：ZYDK-2012-GK085-24）.

[2]牛曉勤，建筑工程常見風險的防范及處理[J].山西建筑，2012，4，33（11）109-112.

[3]些紅濤，李波，趙云勝.基于聯系數的地鐵隧道施工臨近建筑物風險評價[J].工業安全與環保，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

高秀巖（1972—），吉林梅河口人，長春市軌道交通集團有限公司，高級工程師。