郭旸瑛
(包鋼勘察測繪研究院 內(nèi)蒙古包頭市 014010)
城市的不斷發(fā)展,投入運營的地鐵線路越來越多,在地鐵安全保護區(qū)內(nèi)的建設(shè)項目也越來越多,隨著建設(shè)規(guī)模的擴大,線路長度的不斷增加,新線路交叉穿越既有地鐵線路的情況時有發(fā)生。本文介紹地鐵穿越既有線的處理措施及其風(fēng)險監(jiān)測,并對其監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理,從而制定出合適的處理方案。
在地鐵穿越過程中,首要考慮就是防患于未然,結(jié)合設(shè)計文件以及施工單位的經(jīng)驗,充分考慮設(shè)計與施工工藝的合理性、可行性以及相關(guān)參數(shù)優(yōu)化的可能性。這樣從源頭減少施工過程中的一些風(fēng)險,從而減少穿越時對既有地鐵結(jié)構(gòu)變形的影響。
在地鐵隧道下穿的施工過程中,利用下穿既有地鐵施工技術(shù)對于地鐵隧道各方面進行加固是非常重要的工序,因為整個地鐵工程的安全性大部分是由地鐵鐵軌的穩(wěn)固性和質(zhì)量來決定的,所以為了避免地鐵的軌道因為質(zhì)量和工序問題來產(chǎn)生安全隱患必須對于地鐵軌道進行全面的加固處理,對于軌道而言,比較常見的軌道問題就是在施工過程中軌道變形,所以在施工過程中可以采用護軌和規(guī)矩拉桿的方式來加固軌道,來保證鋼軌的安全。還有一種情況是在施工過程中地鐵軌道由于出現(xiàn)縫隙而導(dǎo)致軌道不平整,這種縫隙一般是出出現(xiàn)在鋼軌和軌道上的床體之間的,所以在施工中一旦出現(xiàn)這種情況要在第一時間填補縫隙,并且反復(fù)檢查保證地鐵鋼軌軌道的平整性和安全性。在地鐵工程中下穿軌道的施工非常重要,下穿軌道施工建設(shè)過程中有可能軌道下方出現(xiàn)不均勻沉降的問題從而導(dǎo)致軌道變形,產(chǎn)生安全隱患,所以在這時也要對于軌道的底部進行加固處理,扣軌梁是一種非常好的軌道底板加固方式,所以通過扣軌梁能夠?qū)壍肋M行有效加固從而保證軌道的平整性。在地鐵軌道加固處理中,不能僅僅停留在各個位置的零部件方面的加固,地鐵的整個結(jié)構(gòu)上的加固處理也是非常重要的,目前地鐵結(jié)構(gòu)加固比較有效的方法是袖閥管止?jié){墻和WSS加固這兩種技術(shù)。袖閥管止?jié){墻技術(shù)的加固方式主要是鉆孔后下管,然后依次對各個注漿孔進行注漿,最后封孔灌漿結(jié)束加固程序;而WSS加固開始的步驟和前者是一樣的鉆孔,后面則是利用噴漿孔進行橫向噴射,噴漿處理過后最后進行二次噴射程序就結(jié)束了。
新建地鐵穿越既有地鐵或者在既有地鐵周邊進行的打樁、挖掘,大面積取土等顯著地減少地鐵地下設(shè)施荷載量的活動可能引起地鐵結(jié)構(gòu)的變形。這些變形如果超過了規(guī)定的限度,就會影響既有地鐵的正常使用,嚴(yán)重時還會危及地鐵結(jié)構(gòu)的安全。
采用徠卡TCA2003全站儀和配套的硬軟件實現(xiàn)對地鐵有關(guān)形變的自動監(jiān)測。徠卡TCA系列自動化全站儀,又稱“測量機器人”,可以自動搜索目標(biāo)、跟蹤目標(biāo)、自動測量,在幾秒內(nèi)完成一目標(biāo)點的觀測,像機器人一樣對多個目標(biāo)作持續(xù)和重復(fù)觀測,并具有計算機遠(yuǎn)程控制等優(yōu)異的性能。采用地鐵結(jié)構(gòu)變形自動化監(jiān)測系統(tǒng)進行變形監(jiān)測,可以實現(xiàn)無人值守及自動進行監(jiān)測預(yù)報,即實現(xiàn)變形監(jiān)測全自動化。
采用徠卡Geomos軟件進行自動變形監(jiān)測,該軟件具有自動控制及變形數(shù)據(jù)分析功能,可自動完成測量周期、實時評價測量成果、實時顯示變形趨勢等監(jiān)測要求。安裝于基點站的測量機器人與監(jiān)測系統(tǒng)機房建立通訊聯(lián)系,由機房控制全站儀對校核點和變形點按一定的順序進行逐點掃描、記錄、計算及自校,并將測量結(jié)果發(fā)送至機房入庫存儲或并進行整編分析。如果觀測中出現(xiàn)意外錯誤,例如誤差超限、目標(biāo)被遮擋等則自動報警,并進行相應(yīng)的延遲處理或重復(fù)執(zhí)行等操作。
2.4.1數(shù)據(jù)的處理
監(jiān)測工作完成后,要求技術(shù)人員及時進行監(jiān)測數(shù)據(jù)的下載、計算、整理、校對、對比及分析等。監(jiān)測報表要注明相應(yīng)的施工情況,根據(jù)各個測項的數(shù)據(jù)繪制不同的變形曲線,結(jié)合現(xiàn)場施工工況,監(jiān)測項目各測點變形速率、累計變形等情況綜合分析現(xiàn)場安全,同時預(yù)計相關(guān)測點可能出現(xiàn)的進一步變形,預(yù)測隧道結(jié)構(gòu)的安全性。
2.4.2信息反饋
風(fēng)險監(jiān)測的最重要的特點是數(shù)據(jù)的及時性。信息反饋包括正常情況下的信息反饋以及出現(xiàn)預(yù)警的信息反饋。通常情況下以日報、周報、月報的形式提交各相關(guān)方,其中尤以日報時效性最強,也是必須要保障的。要及時結(jié)合數(shù)據(jù)及現(xiàn)場工況對及既有監(jiān)測對象的安全狀態(tài)進行評價并提出建議。當(dāng)分析確認(rèn)為預(yù)警狀態(tài)時,第一時間采取口頭匯報、電話匯報、短信匯報等快捷方式將預(yù)警建議上報業(yè)主單位,并通知施工單位、監(jiān)理單位。同時,密切聯(lián)系施工、設(shè)計、監(jiān)理單位,指導(dǎo)采取初步控制措施,配合制定處理方案。
綜上所述,地鐵施工在穿越既有線路時,風(fēng)險處理要采取多種方法,包括選擇最佳的施工方案,制定詳盡的應(yīng)急措施以及相應(yīng)的監(jiān)測工作。隨著地鐵建設(shè)規(guī)模的擴大,線路長度不斷增加,涉及的測量范圍也越來越廣,尤其在新舊線路交叉施工控制測量方面,自動監(jiān)測已經(jīng)成為必不可少的一種測量方法和手段,發(fā)揮著日益重要的作用,隨地鐵發(fā)展而監(jiān)測前景不斷得到發(fā)展和完善。