城市橋隧安全保護(hù)方案編制要點(diǎn)研究

城市建設(shè)不可能一蹴而就，隨著城市的發(fā)展，城市空間需求矛盾日益突出，新建項(xiàng)目施工作業(yè)對(duì)既有設(shè)施的影響也日益受到關(guān)注和重視。城市橋隧是城市健康運(yùn)行的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，也是城市公共空間的重要組成部分。城市橋隧所在區(qū)域的空中、地面、地下及周邊等各層次的空間內(nèi)，地鐵、管網(wǎng)、河道、建筑等各類項(xiàng)目或設(shè)施逐步建設(shè)或交織運(yùn)行，其中包括爆破、頂管、打樁等危險(xiǎn)性較大的施工作業(yè)項(xiàng)目，對(duì)城市橋隧安全運(yùn)行帶來了極大挑戰(zhàn)。為避免施工作業(yè)項(xiàng)目造成安全事故，保障城市橋隧安全運(yùn)行，我國各地均將城市橋隧結(jié)構(gòu)安全防護(hù)作為城市管理工作的重點(diǎn)課題。

一、城市橋隧結(jié)構(gòu)安全防護(hù)工作現(xiàn)狀

（一）相關(guān)法律法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

目前，我國《城市道路管理?xiàng)l例》（國務(wù)院令第198號(hào)）、《城市橋梁檢測和養(yǎng)護(hù)維修管理辦法》（建設(shè)部令〔2003〕第118號(hào)）等國家行業(yè)法律法規(guī)中均明確規(guī)定了禁止擅自在城市橋隧安全保護(hù)區(qū)內(nèi)實(shí)施施工作業(yè)項(xiàng)目，如需要實(shí)施應(yīng)按規(guī)定申報(bào)審批，且必須采取安全防護(hù)措施后方可施工。我國各地也出臺(tái)了城市道路（含橋隧）安全防護(hù)有關(guān)管理制度，其中武漢市、南京市、長沙市等城市專門出臺(tái)了地方性法規(guī)，明確規(guī)定了城市橋隧安全保護(hù)區(qū)的范圍，及在安全保護(hù)區(qū)內(nèi)施工作業(yè)項(xiàng)目應(yīng)編制城市橋隧安全保護(hù)方案。因此，開展城市橋隧結(jié)構(gòu)安全防護(hù)工作有法可依、依法必行。

我國城市橋隧養(yǎng)護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ 99—2017）中有“城市橋梁安全防護(hù)”的專門章節(jié)，規(guī)定了河道疏浚、建筑打樁、盾構(gòu)頂進(jìn)、基坑開挖、降水工程、急劇增減荷載等施工作業(yè)項(xiàng)目，應(yīng)制訂城市橋隧安全保護(hù)方案，且應(yīng)由專業(yè)單位對(duì)城市橋隧進(jìn)行檢測并對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)（沉降、位移等）進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測。但該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、防護(hù)措施制定、監(jiān)測指標(biāo)設(shè)置等方面，尚缺乏明確的技術(shù)規(guī)定。因此，工作實(shí)踐中綜合參考《工程測量規(guī)范》（GB 50026—2007）《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB 50497—2009）等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定防護(hù)措施，廣東省專門出臺(tái)了地方性標(biāo)準(zhǔn)《城市橋梁隧道結(jié)構(gòu)安全保護(hù)技術(shù)規(guī)范》（DBJ/T 15—213—2021），被其他地區(qū)用于參考借鑒。

（二）城市橋隧結(jié)構(gòu)安全防護(hù)工作特點(diǎn)

我國各地區(qū)對(duì)城市橋隧結(jié)構(gòu)安全防護(hù)工作重視程度高，城市橋隧運(yùn)行安全總體可控，但也呈現(xiàn)出施工作業(yè)項(xiàng)目數(shù)量多、涉及行業(yè)復(fù)雜、影響因素繁多、安全風(fēng)險(xiǎn)較高的特點(diǎn)，因此，城市橋隧因施工作業(yè)項(xiàng)目導(dǎo)致病害問題和事故的現(xiàn)象也較為常見。

一是作業(yè)項(xiàng)目繁多，危險(xiǎn)性項(xiàng)目占比高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中部地區(qū)某省會(huì)城市，近3年來涉及城市橋隧安全的項(xiàng)目達(dá)352個(gè)，其中危險(xiǎn)性較大的施工作業(yè)占86個(gè)，占比24.43%（表1）。

二是影響因素復(fù)雜，做好防護(hù)難度高。一方面施工作業(yè)項(xiàng)目涉及部門多、行業(yè)雜、作業(yè)方式多樣，有大量不確定性安全因素，尤其是不易發(fā)現(xiàn)的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)；另一方面城市橋隧自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不同結(jié)構(gòu)存在不同的薄弱環(huán)節(jié)，如空心板簡支梁橋整體性差、鉸縫損傷容易單板受力，獨(dú)柱墩橋抗傾覆能力差、易側(cè)翻等，需要“一橋一隧一分析”。

三是安全風(fēng)險(xiǎn)大，出現(xiàn)問題危害程度高。一方面，施工作業(yè)項(xiàng)目容易影響城市橋隧結(jié)構(gòu)安全，導(dǎo)致城市橋隧產(chǎn)生嚴(yán)重病害和安全事故，如經(jīng)專業(yè)驗(yàn)算，在橋下進(jìn)行挖沙作業(yè)，會(huì)大幅降低橋梁的單樁承載力，最高能下降26.7%，對(duì)基礎(chǔ)造成很大不利影響，維修加固難度高；另一方面，一旦出現(xiàn)問題，也會(huì)影響施工作業(yè)項(xiàng)目正常推進(jìn)，阻礙城市建設(shè)事業(yè)發(fā)展，造成投資浪費(fèi)或經(jīng)濟(jì)損失。

某座跨漢江的城市橋梁，為獨(dú)塔非對(duì)稱斜拉索結(jié)構(gòu)，橋長1 055.52米、主跨232米（目前該橋已改擴(kuò)建），該橋1998年建成通車，2006年開始持續(xù)對(duì)橋墩沉降等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測。經(jīng)監(jiān)測，該橋引橋橋墩2006—2011年8月累計(jì)沉降均未超過4毫米，自2011年8月—2013年2月其引橋橋墩呈現(xiàn)加速沉降趨勢(shì)，其中20#橋墩最大沉降16.98毫米。現(xiàn)場調(diào)查并組織專家研判后確定，該橋西側(cè)有某大型商業(yè)及房建開發(fā)項(xiàng)目，正進(jìn)行基坑施工作業(yè)，基坑深16米，距20#橋墩最近為31米，且施工區(qū)域內(nèi)有3座降水井，長期抽排水致附近地下水位下降，該項(xiàng)目未重視施工作業(yè)項(xiàng)目對(duì)城市橋隧結(jié)構(gòu)的影響，未按規(guī)定編制城市橋隧安全保護(hù)方案并采取有效防護(hù)措施，最終誘發(fā)橋墩沉降。發(fā)現(xiàn)問題后，該開發(fā)項(xiàng)目被立即停工整改，停工后橋梁結(jié)構(gòu)未繼續(xù)異常沉降，經(jīng)檢測可繼續(xù)使用后安裝限高架進(jìn)行限高通行；開發(fā)項(xiàng)目停工整改30余天，據(jù)開發(fā)單位估算總損失超過1000萬元。

二、問題分析

綜上所述，科學(xué)編制城市橋隧安全保護(hù)方案，是落實(shí)法律法規(guī)保障安全的重要舉措，也是做好城市橋隧結(jié)構(gòu)安全防護(hù)工作的前提。但因城市橋隧結(jié)構(gòu)安全防護(hù)工作的特點(diǎn)，部分編制單位對(duì)該項(xiàng)工作認(rèn)識(shí)不足、專業(yè)性不夠，難以抓住編制要點(diǎn)。

一是安全意識(shí)不強(qiáng)。部分單位或以施工組織設(shè)計(jì)方案代替城市橋隧安全保護(hù)方案，或在施工組織設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上拼湊方案，導(dǎo)致編制的保護(hù)方案紙上談兵、保護(hù)措施形同虛設(shè)。

二是影響分析不夠。部分單位未深入研究各地區(qū)對(duì)城市橋隧結(jié)構(gòu)安全防護(hù)工作要求，不熟悉城市橋隧安全保護(hù)區(qū)范圍，或未將涉及保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行整體分析，導(dǎo)致編制的方案研究對(duì)象不準(zhǔn)、不全。

三是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估不準(zhǔn)。部分單位未仔細(xì)研究既有城市橋隧結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，現(xiàn)場踏勘不徹底，未綜合考慮既有城市橋隧、新建項(xiàng)目施工作業(yè)特點(diǎn)及兩者之間的相對(duì)關(guān)系，制定的安全防護(hù)措施不具有針對(duì)性和實(shí)操性。

四是危險(xiǎn)預(yù)警不足。對(duì)于危險(xiǎn)性較大的施工作業(yè)項(xiàng)目，未針對(duì)性編制監(jiān)測方案，未準(zhǔn)確確定主要監(jiān)測指標(biāo)，未對(duì)城市橋隧進(jìn)行實(shí)施前、實(shí)施中、實(shí)施后監(jiān)測，無法及時(shí)預(yù)警危險(xiǎn)或定量分析對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響。

五是編制內(nèi)容不全。例如，缺少編制依據(jù)、各方職責(zé)、應(yīng)急預(yù)案等，導(dǎo)致方案不完整，無法指導(dǎo)現(xiàn)場作業(yè)，出現(xiàn)突發(fā)狀況無法有效應(yīng)對(duì)、及時(shí)控制安全風(fēng)險(xiǎn)。

三、城市橋隧安全保護(hù)方案編制要點(diǎn)

編制城市橋隧安全保護(hù)方案，應(yīng)在充分研究既有城市橋隧和施工作業(yè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，結(jié)合施工組織設(shè)計(jì)方案，按照“一橋一隧一分析、一橋一隧一方案”的要求進(jìn)行。編制的專項(xiàng)保護(hù)方案應(yīng)包括編制依據(jù)、現(xiàn)狀調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、防護(hù)措施、監(jiān)測方案、應(yīng)急處置等內(nèi)容。其主要編制要點(diǎn)有以下幾方面。

（一）編制依據(jù)要充分

應(yīng)明確所依據(jù)的國家法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等，其中對(duì)于既有城市橋隧應(yīng)符合城市橋隧行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，施工作業(yè)項(xiàng)目應(yīng)符合所屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)明確施工作業(yè)項(xiàng)目來源，如項(xiàng)目立項(xiàng)文件、規(guī)劃手續(xù)等。城市橋隧紅線以內(nèi)區(qū)域?qū)儆诔鞘泄部臻g，對(duì)于臨時(shí)設(shè)施占用應(yīng)明確占用時(shí)間，對(duì)于永久占用應(yīng)有規(guī)劃手續(xù)或相應(yīng)批準(zhǔn)文件等。

（二）項(xiàng)目情況要清晰

應(yīng)明確施工作業(yè)項(xiàng)目的建設(shè)目標(biāo)、主要建設(shè)內(nèi)容、施工工期及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安排，如需要進(jìn)行長期封閉交通施工的應(yīng)盡量避免在節(jié)假日等重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)，短期封閉交通的應(yīng)盡量安排在夜間低峰時(shí)段，盡量降低對(duì)交通的不利影響。應(yīng)明確施工作業(yè)項(xiàng)目的主要施工方式和施工工藝等，且應(yīng)與總體施工組織設(shè)計(jì)保持一致，應(yīng)明確施工便道布置方案和主要施工設(shè)備清單。

（三）現(xiàn)狀調(diào)查要仔細(xì)

應(yīng)查閱相關(guān)規(guī)定，明確所在城市橋隧安全保護(hù)區(qū)范圍，各地略有差異，但基本是按照設(shè)施規(guī)模及環(huán)境要求進(jìn)行確定，其中包括設(shè)施水平投影面積及從結(jié)構(gòu)邊線起往外一定范圍的區(qū)域。

應(yīng)查詢既有城市橋隧竣工圖紙并進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)實(shí)測，充分調(diào)查城市橋隧結(jié)構(gòu)情況，重點(diǎn)是樁基、承臺(tái)等隱蔽工程情況。應(yīng)明確新建項(xiàng)目施工作業(yè)與既有城市橋隧位置相對(duì)關(guān)系，重點(diǎn)是間距、凈高、埋深、夾角等關(guān)鍵參數(shù)，明確現(xiàn)場施工作業(yè)可利用的空間，對(duì)于大型施工設(shè)備應(yīng)核實(shí)橋下空間是否滿足進(jìn)出場及施工作業(yè)條件。對(duì)于涉及地基工程及降水工程的施工作業(yè)項(xiàng)目，應(yīng)調(diào)查現(xiàn)狀地質(zhì)條件，主要是土層分布情況和地下水水位等。

（四）風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估要深入

安全影響分析時(shí)，按照施工作業(yè)項(xiàng)目的最大影響范圍進(jìn)行評(píng)估，如按塔吊最大工作半徑等考慮墜落物影響。對(duì)于整體結(jié)構(gòu)單元，即使部分位于保護(hù)區(qū)范圍以外，也應(yīng)按整個(gè)結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行整體分析。例如，某地區(qū)城市橋隧安全保護(hù)區(qū)范圍為表2所示，一座高架橋橋長680米，位于市區(qū)陸地，其中一聯(lián)三跨結(jié)構(gòu)，雙排墩，跨徑組合為30＋60＋30（米），橋側(cè)有基坑施工，基坑一側(cè)4個(gè)橋墩最近水平間距分別為57米、42米、39米、59米（圖1）。計(jì)算該橋梁安全保護(hù)區(qū)影響范圍時(shí)，該橋?yàn)榇笮蜆蛄海Ｗo(hù)區(qū)范圍為50米，大于39米，則基坑施工應(yīng)納入結(jié)構(gòu)安全防護(hù)管理，安全影響范圍為該一聯(lián)三跨整個(gè)結(jié)構(gòu)單元，并非僅僅間距小于50米的兩排橋墩。

結(jié)構(gòu)安全分析時(shí)，對(duì)于受影響的整個(gè)結(jié)構(gòu)單元，按照最危險(xiǎn)情況進(jìn)行評(píng)估，重點(diǎn)考慮施工作業(yè)項(xiàng)目對(duì)城市橋隧薄弱結(jié)構(gòu)的影響，如對(duì)獨(dú)柱墩抗傾覆能力影響分析。對(duì)于橋梁上部結(jié)構(gòu)，如梁體等，重點(diǎn)考慮橋梁整體承載能力、結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，荷載直接作用部位的局部承載能力和局部構(gòu)件穩(wěn)定性；對(duì)于下部結(jié)構(gòu)，如樁基承臺(tái)等，重點(diǎn)考慮對(duì)隱蔽部位結(jié)構(gòu)完好性影響，避免因?qū)ο虏拷Y(jié)構(gòu)承載能力造成破壞引起整體式垮塌；對(duì)于橋面系，重點(diǎn)考慮保持設(shè)施的功能性完好，防止高空墜落物等安全隱患；對(duì)于隧道，重點(diǎn)考慮土力學(xué)的變化對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，避免打樁等施工作業(yè)直接破壞隧道結(jié)構(gòu)物或造成隧道開裂等嚴(yán)重病害。

（五）防護(hù)措施要周全

對(duì)于一般影響項(xiàng)目，主要是明確施工作業(yè)時(shí)的常規(guī)安全防護(hù)措施及禁止行為，避免機(jī)械設(shè)備進(jìn)出場、現(xiàn)場野蠻施工和無序施工對(duì)城市橋隧結(jié)構(gòu)造成直接損傷。

對(duì)于較危險(xiǎn)性項(xiàng)目，除了常規(guī)要求外，還應(yīng)進(jìn)一步研究專項(xiàng)施工方案和施工工藝，必要時(shí)應(yīng)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)承載力，同時(shí)應(yīng)提出配套實(shí)施結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測要求。例如，某設(shè)計(jì)荷載為公路Ⅰ級(jí)的三層苜蓿葉式全互通立交橋，2007年建成通車，一輛平板掛車托運(yùn)的重67 t的打樁機(jī)從橋上掉落橋下，因橋下水域影響，必須從頂層橋面將打樁機(jī)進(jìn)行起吊。為做好該橋結(jié)構(gòu)安全防護(hù)工作，現(xiàn)場采取了以下安全防范措施：一是橋梁設(shè)計(jì)單位專業(yè)驗(yàn)算該立交橋承載力，包括主梁縱向整體承載能力、端橫梁承載能力、橋面板承載能力及支座承載力；二是根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果，將打樁機(jī)切割成為每塊不超過25 t的三個(gè)部分，用大型汽車吊起吊；三是根據(jù)現(xiàn)場情況，確定汽車吊進(jìn)出場要求、橋上支撐點(diǎn)位及具體作業(yè)流程；四是起吊過程中對(duì)梁體應(yīng)力、梁端位移及橋面撓度等指標(biāo)進(jìn)行全程監(jiān)測，最終在保障橋梁結(jié)構(gòu)安全情況下完成起吊。

（六）監(jiān)測方案要科學(xué)

應(yīng)結(jié)合城市橋隧結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從安全風(fēng)險(xiǎn)控制角度，明確城市橋隧結(jié)構(gòu)安全的重點(diǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)，如一般橋墩監(jiān)測沉降值、傾斜值，獨(dú)柱墩橋梁還應(yīng)監(jiān)測側(cè)向傾角及梁體水平位移等。應(yīng)在施工作業(yè)前先測量城市橋隧結(jié)構(gòu)的初始數(shù)據(jù)，并設(shè)置偏離預(yù)警值；施工作業(yè)期間應(yīng)按規(guī)定頻率定期監(jiān)測，數(shù)據(jù)偏離正常值及時(shí)預(yù)警；施工作業(yè)后，對(duì)比前后數(shù)據(jù)，分析評(píng)價(jià)施工作業(yè)項(xiàng)目的影響，作出城市橋隧結(jié)構(gòu)是否安全的判斷。

（七）應(yīng)急預(yù)案要有效

應(yīng)專門編制城市橋隧結(jié)構(gòu)安全防護(hù)突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案，預(yù)案中應(yīng)明確施工作業(yè)項(xiàng)目相關(guān)單位和養(yǎng)護(hù)單位應(yīng)急搶險(xiǎn)職責(zé)、信息溝通及上報(bào)流程、結(jié)構(gòu)損壞的搶修措施等。施工作業(yè)項(xiàng)目實(shí)施時(shí)，出現(xiàn)突發(fā)事件，嚴(yán)重者不僅影響結(jié)構(gòu)自身安全，還可能對(duì)城市橋隧正常通行造成不利影響，因此，還應(yīng)在應(yīng)急預(yù)案中明確突發(fā)事件時(shí)期封閉交通、疏散行人車輛等應(yīng)急響應(yīng)措施，明確交通保障方案等。

四、結(jié)論

做好城市橋隧結(jié)構(gòu)安全防護(hù)工作，不僅有利于保護(hù)既有橋隧設(shè)施，保障城市安全運(yùn)行，還有利于項(xiàng)目施工作業(yè)的順利實(shí)施，對(duì)提升城市建設(shè)和管理工作水平具有重要意義。編制城市橋隧安全保護(hù)方案時(shí)，應(yīng)牢牢把握方案編制要點(diǎn)，綜合分析各類安全影響因素，重點(diǎn)是研究結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)，針對(duì)性采取有效的安全防護(hù)措施，確保方案編制的科學(xué)性和有效性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)城市橋隧安全運(yùn)行、城市橋隧有序管理的目標(biāo)。

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（責(zé)任編輯：趙立杰）