地鐵隧道穿越市政橋梁動態主動保護施工技術

邱遠林

（重慶城建控股(集團)有限責公司， 重慶 400013）

0 前言

由于隧道深處地下，依照施工實際情況看往往會出現很多問題，其施工質量與效率也很難得到保證與監控，并且開鑿隧道也會一定程度地破壞地下環境，因此，我國應加強對地鐵隧道穿越市政橋梁動態主動保護施工技術方面加強研究，并一依據施工情況和環境情況，對動態主動保護施工技術進行應用，保護橋梁，提高工程整體質量。

1 地鐵隧道穿越市政橋梁風險分析

1.1 風險機理

從哲學角度看，世界上的一切都處于不斷地運動變化發展的，一切事物都以過程的形式存在。將這理念應用與城市隧道穿越市政橋梁的風險分析上再合適不過。由于在地下，風險因素是不斷變化，隨著隧道與地鐵的施工，周圍的環境因素也在不斷變動，二者組合，就讓風險種類變得十分繁雜，可以通過圖一來進行說明。

圖1 風險機理

我們假設當前有兩種單獨的風險因素A與B，A表示地質自身的變化影響隧道的因素，B表示在隧道施工過程中引起的變化，其中，A與B都有若干個變化因子。依照排列組合規律，地質自身的變化因子與施工過程中變化因子之間是相互獨立，互不影響的，因此，A與B之間的因子可以任意組合，成為一項綜合性的風險因素C，并且誘發風險事件D，這期間，也可能是多個綜合性的風險因素誘發一個風險事件。

以上為風險機理的論述。由上述論述可知，地鐵隧道穿越市政橋梁時會發生的風險數量與精確類型無法準確估計，若要有效比避免致命危害，則需要專業人士進行風險因子的深入調查分析，找準發生風險的根源坐在，也就是圖中的A、B因素，從根本上產出風險因素，以降低事故發生的概率。

1.2 風險識別

在風險識別的過程中，因為缺少一個相對統一的標準，不同專家人士識別的結果可能不同，因此，為了風險識別的準確性與科學性，采取分解分析、專家問卷、核查表三種方式分析，最后選取相同部分進行重點關注，其余進行次重點觀測。對于隧道而言，風險主要來自以下部分：

第一部分，地質地層以及水文條件的惡劣多變。一方面，橋梁大部分依河而建，水通過土地的縫隙滲透到地地表深處，水中大量礦物質與地質深層的元素相互接觸，會產生化學反應，這些看似微弱的反應可能對隧道地鐵的施工安全產生威脅，除此之外，由于居民用水與企業生產用水均從河水引入，所以在穿越市政橋梁時來自下水管道滲水的風險也應當引起重視。另一方面，下放地質偏硬，易碎，不恰當的施工方式會導致坍塌，要對地鐵隧道的施工方式做嚴密關注。

第二部分，醉倒周邊建筑物與地下管線。地鐵通常在鬧市區修建，由于鬧市區建筑物多，地下管線繁多復雜，給地鐵隧道的施工帶來的一定施工難度與安全風險。

1.3 風險分析

依據風險機理與風險識別的結果進行風險分析。風險分析也是確保隧道地鐵穿越市政橋梁施工安全的一項重要基礎內容?？梢圆扇C模擬方法、AHP法、PERT方法、故障樹法、模糊分析法、影響效用法等一些列方法進行風險分析。

1.4 風險評價

風險評價，顧名思義，就是對在地鐵隧道穿越市政橋梁的施工過程中可能出現的風險進行評估，評估風險的出現狀況、風險系數、持續時間等問題并對工程施工提出建議以盡量避免這些風險。

2 動態主動保護施工技術——以頂升系統為例

為了有效進行地鐵隧道穿越市政橋梁動態主動保護，經過分析，采用頂升技術是十分有效的技術措施。

2.1 頂升系統設計

設計頂升系統的原則是可確保上不結構橫向同步，同時同步精確度要高，最好可以控制偏差在1毫米內，要針對橋梁中的橫向縱向結構上的內部外部差距呈現出不同的區別。在基本原則的指導小，應將簡支梁結構的梁蓋兩側的主梁部分作為一個操作單位，在具體施工時同時進行升降；應將簡支梁橋臺部分分解成為多個單獨獨立的操作單位并由總控臺控制，在施工過程中遇到不同的情況進行單獨處理[1]。

在采用頂升技術進行橋梁動態主動保護時，應當遵循一定程序，程序有一下2、3點來說明。

2.2 預頂緊

通過加速上升的方式讓千斤頂推動頂柱上升，當頂柱上部橡膠板頂面接觸到梁底并且千斤頂壓力約達到五十萬帕斯卡時，說明油缸已經頂緊梁底但是梁體還未升起，這種現象說明預頂緊工作基本完成，應迅速的位移系統并且進行清潔工作，準備下一步程序。

2.3 頂升

將上一個步驟中最后的位移數據輸入到專業測算頂升的系統當中，在頂升過程中對相應的點位移數值與位置變化進行記錄、觀察、測算和分析[1]，同時觀察顯示器上對應的分組狀態提示內容。當顯示器中各個位移點點位均達到相關標準后，應當停止頂升。

2.4 動態調整

城市隧道才穿橋梁期間，若發現橋梁下沉，并且測算出下沉深度接近標準規定即3毫米時，應當減慢開鑿隧道與建設地鐵的速度，并且不間斷對橋梁狀態進行觀察；當下沉深度達到3毫米時，應當進行頂升技術處理，依照上述2、3點步驟進行頂升，完成對橋梁的提升處理，同時進行臨時制作光板的填插，確保橋梁形態穩定不變。

2.5 頂升作業中需要注意的內容

頂升是對地鐵隧道穿越市政橋梁動態主動保護的十分有效便捷的措施，但是進行頂升技術操作的時候還應當注意一以下幾方面內容：

（1）要去確保橋墩基礎穩定。橋墩基礎穩定是進行地鐵隧道施工順利的基礎，在施工前對橋梁進行預支并進行相關檢測，確保橋梁可以經受住開鑿隧道和頂升操作。（2）對不穩定的梁底進行預支頂，對頂升鋼板進行適當調整，調整平整后，放松千斤頂的同時將梁安置在臨時墩位上，這個操作的循環次數不宜超過三次。（3）頂升目的達到后立即停止千斤頂的工作，觀察下頂板是否多里墩柱頂部的混凝土土層，若未脫離則對墊底板的混凝土土層機型切割使之與墊板脫離；若脫離則繼續下一個步驟。

3 結語

在過去地鐵隧道穿越市政橋梁工程施工時，采取了一些諸如增設托換樁、加固橋梁基礎等不同的加固方式以保持橋梁的穩定性和堅固性以防止橋梁坍塌和影響橋梁的承重能力。但從實際施工情況分析，地鐵隧道處于的低下位置圖層土層較深，地質情況復雜，在修建橋梁時已經進行打通，所以無法確保在進行地鐵修建時橋梁的結構不出現問題。在本文中，對市政橋梁采取主動保護而非被動修理的方式，通過種種方面對施工的質量與效果進行控制，以確保地鐵隧道創業市政橋梁時橋梁結構不會或者盡可能少的出現嚴重問題，在保證原橋梁質量的同時進行地鐵施工，保障工程質量與效率都滿足標準要求。