秦亞楠 王昆
摘 要 在城市地鐵的建設之中,不可規避的會遭遇鄰近既有橋梁的情況,此種情況下如若應對不當極可能會對既有橋梁的結構安穩帶來不利影響。本文結合筆者既往地鐵施工實踐管理經驗,對城市地鐵鄰近既有橋梁的施工安全風險控制予以了相應探討,以期可以為地鐵施工管理同仁在遭遇類似情形時有所幫助與啟發。
關鍵詞 城市地鐵;鄰近既有橋梁;施工安全;風險控制
1城市地鐵鄰近既有橋梁施工安全風險等級
由于新建地鐵隧道施工會對已建好的既有橋梁造成一定影響,因此必須要進行嚴格的風險評估,評估中要綜合考慮施工現場的周邊環境情況及既有橋梁的結構情況,并對周邊既有橋梁的安全風險進行等級評定,以便于做好相關保障措施。在進行等級劃分及安全評估前,首先要對地鐵隧道與鄰近橋梁的距離進行描述,一般分為三種情況,分別是不鄰近、較鄰近、鄰近及以上,針對不同的距離要做好不同的準備工作,包括現狀調查與安全評估等。根據行業通用及相關規定,安全風險主要分為四個等級:
(1)Ⅰ級風險。該風險等級指的是地鐵隧道與鄰近橋梁有一定距離或距離雖然較小但現狀較為穩定,說明風險較小且可控,此時可以直接開展施工作業不用另行進行加固處理,但需要注意的是要密切注意施工中的動態變化,做好實時監測。
(2)Ⅱ級風險。處于風險等級的第二等級,是指地鐵隧道施工與周邊鄰近橋梁距離較小且現狀較為穩定,或有一定距離但現狀評估不佳,則評定為Ⅱ級風險。此時雖然風險可控,但要做好風險防控,并在地鐵施工時要同時做好臨近橋梁基礎、結構等的加固以免發生安全事故,且施工中做好實時監測,及時調整施工方案。
(3)Ⅲ級風險。該風險等級指的是地鐵隧道施工與鄰近橋梁距離非常小,但現狀較為穩定;或者距離小但現狀評估不佳的情況。該等級意味著風險較大,此時需要先制定相應的加固方案并在加固處理后才可以開展地鐵隧道施工,并且對于施工方案及加固方案都應當進行動態管理,不斷優化,還須要注意過程中的質量檢測以及安全評估工作的落實。
(4)Ⅳ級風險。為風險等級的最高級別,具體指的是地鐵施工與鄰近橋梁的距離極小,現狀雖然穩定但存有一定的風險,此時定義為最高風險級別,意味著施工風險非常大,此時在開展地鐵施工時要做好嚴密的加固工作,制定專項的加固方案,做好橋梁樁基以及主體結構的加固工作,同時要密切進行監測及記錄,做好安全評估和記錄,及時優化施工方案,進行動態管理[1]。
2城市地鐵鄰近既有橋梁施工安全風險控制
2.1 地鐵暗挖隧道鄰近既有橋梁的風險控制
(1)當風險等級為最小級別Ⅰ級時,由于風險較小、可控,因此一般不用進行單獨的加固處理,但由于存在潛在的風險,因此要對橋梁基礎沉降、變形情況進行實時的監控和記錄,并根據記錄情況及現場橋梁的具體情況決定是否加固。
(2)當風險等級為Ⅱ級風險時,要對鄰近既有橋梁進行一定的加固處理,主要是針對鄰近面進行加固,并且要根據施工現場環境情況進行靈活的處理。
(3)當風險等級為Ⅲ級風險時,應當對鄰近既有橋梁采取加固處理措施。具體處置流程為:制定加固方案→加固處理→地鐵施工。需要注意的是,若隧道為標準斷面時按以上流程處理,若隧道為大斷面時,雖然風險等級為Ⅲ級,但也應按照Ⅳ級風險處置,對大斷面隧道進行嚴格的支撐與加固處理。
(4)當風險等級為Ⅳ級風險時,要在開展地鐵隧道施工之前就做好鄰近既有橋梁的加固處理工作,在處理的過程中,要根據具體情況制定具有針對性的處理方案。例如,鄰近既有橋梁基礎在地鐵隧道施工上方時,若隧道施工面僅為標準斷面,則應當在洞內進行注漿加固從而確保上方既有橋梁基礎所在地層土體的穩定性;若隧道施工面為大斷面,則要對鄰近既有橋梁的樁基進行加固,可以采用樁基托換的方式進行;若鄰近既有橋梁的基礎在地鐵隧道施工面的側面時,應當采用擴大承臺、注漿加固基礎等方式進行鄰近既有橋梁的加固工作。
2.2 地鐵暗挖車站鄰近既有橋梁的風險控制
在地鐵車站的暗挖部分若鄰近既有橋梁時,可根據風險等級采取不同的措施:
(1)當風險等級為Ⅰ級時,由于風險等級較低,因此相對較為安全無須進行加固處理,但需要注意應進行嚴格的變形監測,并結合監測結果和現場情況考慮是否進行加固。
(2)當風險等級為Ⅱ級時,主要針對開挖面與鄰近既有橋梁一面的地層加固處理,可以采取注漿加固的方式。
(3)當風險等級為Ⅲ級時,在處置措施上應采取Ⅳ級風險一樣的方案,但可以免除隔斷樁的設置。
(4)當風險等級為Ⅳ級最高等級時,要在車站施工前就制定好針對性的加固方案并進行加固,確保達到穩定要求后方可進行施工。加固的方案一般有:地層加固采用注漿加固的方式、鄰近既有橋梁基礎與地鐵結構隔離可以采用隔斷樁、橋梁基礎承臺加固可以作灌注樁等。
2.3 地鐵盾構隧道鄰近既有橋梁的風險控制
若地鐵隧道盾構區間遇鄰近既有橋梁時,要結合風險等級與橋梁位置采取不同的加固方案。首先,Ⅲ級及以上風險等級均應做好加固后方可開展盾構施工。若橋梁位于盾構區間上方時,鄰近橋梁是行人過街天橋的,對橋梁基礎地層采用注漿加固的方式進行穩固;若橋梁為高架橋,則要對橋梁進行基礎托換并結合注漿加固地層的方式進行穩固;若盾構隧道與既有橋梁為側面鄰近關系的,可以采用擴大承臺與注漿加固地層的方式相結合進行穩固。其次,Ⅲ級以下風險可不用事先進行加固工作,但要密切注意動態變化,并及時采取相應措施。除了上述情況外,對于明挖車站遇鄰近既有橋梁的情況,也要針對風險等級情況采取必要的措施確保施工安全[2]。
3結束語
當下諸如地鐵、輕軌等交通基礎設施建設于全國各地普遍開展,建設施工中遭遇鄰近既有橋梁的情況時有出現,如何妥當應對其施工安全風險極其關鍵。對此,相應技術管理人員務須在施工前對其開展全面安全評估與現場調研,確定其安全風險等級,并制定全面、適宜的加固、處治方案,以切實保障地鐵施工及既有橋梁結構安全,促使項目施工順利推進。
參考文獻
[1] 蘇潔,張頂立,周正宇,等.地鐵隧道穿越既有橋梁安全風險評估及控制[J].巖石力學與工程學報,2015,34(S1):3188-3195.
[2] 陳卓,孔超.大斷面地鐵車站施工對鄰近摩擦樁基樁側摩阻力影響研究[J].現代隧道技術,2019,56(6):114-120.