周堯
【摘要】于新建地鐵的建設(shè)施工中,難免會出現(xiàn)需下穿城市高架、人行天橋等既有橋梁的情況,因此,切實做好相應(yīng)的安全風險評估與管控極其關(guān)鍵。本文結(jié)合筆者相應(yīng)施工實踐經(jīng)驗,就新建地鐵鄰近既有橋梁施工安全風險評估與管控展開細致探討,以供借鑒參考。
【關(guān)鍵詞】新建地鐵;既有橋梁;風險評估;風險管控
1、新建地鐵鄰近既有橋梁施工安全風險評估
1.1安全風險評估
全方位勘察新建地鐵施工可能波及的區(qū)域及其波及的程度,并詳盡調(diào)研區(qū)域內(nèi)橋梁的現(xiàn)狀,能夠最大限度減小既有橋梁因新建地鐵施工而受到的影響;除此之外,還需要在保證安全準則的前提下,對鄰近橋梁的上下部結(jié)構(gòu)性能、外部構(gòu)造以及動力特性等關(guān)鍵要素做好安全性檢測以及安全隱患排查。并根據(jù)橋梁的鄰近情況分為如下三種情況:其一,與新建地鐵距離相對較遠的橋梁,即風險級別為“不鄰近”的可僅調(diào)查橋梁現(xiàn)狀而無需風險評估;其二,與新建地鐵距離相對較近,即風險級別為“較鄰近”的可依地鐵施工實際進行普通風險評估;其三,與新建地鐵距離為“鄰近及極鄰近”的須細致分析橋梁現(xiàn)狀及風險級別。因此,在地鐵施工前務(wù)須結(jié)合鄰近橋梁現(xiàn)狀,合理選擇安全風險評估方法對地鐵施工所造成的影響進行分析、預測。并根據(jù)橋梁現(xiàn)狀調(diào)查情況、沉降評估、樁基承載性能評估等,了解橋梁的承載及抗變形能力,以為鄰近橋梁的風險評估與加固措施的選擇提供重要依據(jù)。
1.2風險級別劃分
對鄰近橋梁施工的安全風險級別進行劃分是地鐵施工前不可或缺的一步,該劃分是以橋梁的風險級別、現(xiàn)場評估等為依據(jù)的分成四個級別,用“Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、I”分別代表風險極大、風險大、風險一般、風險小。
(1)Ⅳ級
當?shù)罔F和相鄰橋梁距離為鄰近或極鄰近,且現(xiàn)場評測結(jié)果為普通時則風險為Ⅳ級。此種情況表現(xiàn)風險極大,為了規(guī)避地鐵施工而導致的風險,務(wù)須要對橋梁先行加固后再進行地鐵施工。橋梁加固可采取注漿加固、樁基托換等,并及時做好加固情況的監(jiān)測及安全評估。
(2)Ⅲ級
當?shù)罔F和相鄰橋梁表現(xiàn)為非常相鄰但風險評估結(jié)果良好,或表現(xiàn)相鄰但風險評估結(jié)果不良時則風險為Ⅲ級。此種情況表現(xiàn)風險大,處理措施與Ⅳ級類似,均須在施工前對橋梁進行加固處理,并在施工中做好跟進記錄和監(jiān)測工作。
(3)Ⅱ級
當?shù)罔F和相鄰橋梁表現(xiàn)為相鄰但風險評估結(jié)果良好,或相鄰情況表現(xiàn)較相鄰但風險評估不良時則風險為Ⅱ級。此種情況風險一般,相對前兩種風險較小,可邊進行地鐵施工,邊依據(jù)現(xiàn)場情況進行加固,但同樣需做好施工中的風險監(jiān)測。
(4)Ⅰ級
當?shù)罔F和相鄰橋梁表現(xiàn)為較相鄰且風險評估結(jié)果良好,或相鄰級別表現(xiàn)不鄰近時則風險為Ⅰ級。此種狀態(tài)下風險小,可不對橋梁加固便進行施工,但仍需在施工中做好監(jiān)測。
2、新建地鐵鄰近既有橋梁施工安全風險管控
2.1暗挖隧道鄰近既有橋梁
(1)當在相鄰橋梁附近暗挖地鐵時,若風險評估為Ⅳ級則需要對橋梁進行加固后進行地鐵施工。若新建地鐵處于相鄰橋梁基礎(chǔ)的下方,則可參考以下措施進行加固:首先,對于標準開挖斷面的地鐵隧道,可通過洞內(nèi)注漿加固的方式對橋梁樁基附近土體進行加固處理,對于注漿加固不能滿足要求的可采取樁基托換法對鄰近橋梁進行加固;另外,對于橋梁樁基下方為大斷面隧道時,則須優(yōu)先采取樁基換托對橋梁基礎(chǔ)進行加固處理;若鄰近橋梁基礎(chǔ)與大斷面隧道互為對側(cè),則可對橋梁基礎(chǔ)與新建地鐵附近土體進行注漿加固或?qū)扔袠蛄簶痘信_進行擴大處理。
(2)當與鄰近橋梁風險級別為Ⅲ級時,同樣需要先對橋梁基礎(chǔ)加固后再進行新建地鐵施工,可參考以下加固處理措施:對于大斷面隧道可結(jié)合上述Ⅳ級風險的大斷面隧道的加固措施進行處理,對于標準斷面隧道則僅需采取注漿加固即可。
(3)當與鄰近橋梁風險級別是Ⅱ級時,可在暗挖地鐵隧道施工中,結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況,對與新建地鐵相鄰一側(cè)的橋梁基礎(chǔ)進行加固。
(4)當與鄰近橋梁風險級別是Ⅰ級時,一般情況下不需要再做加固處理,但需要在新建地鐵的開挖施工中做好對橋梁基礎(chǔ)沉降變形的及時監(jiān)測,做好安全風險評估,并結(jié)合實際選擇是否需要加固。
2.2暗挖車站鄰近既有橋梁
(1)若暗挖車站與鄰近橋梁的風險極大時,則務(wù)須要完成橋梁基礎(chǔ)的加固后再進行暗挖車站施工,加固處理可參考如下措施:其一,對鄰近暗挖車站的橋梁基礎(chǔ)附近地層進行注漿加固;其二,通過隔斷樁施工將暗挖車站與相鄰橋梁基礎(chǔ)進行隔離,減少車站開挖造成的影響;其三,采取灌注樁施工對鄰近橋梁樁基礎(chǔ)進行擴大加固處理。
(2)若暗挖車站與鄰近橋梁的風險大時,除隔斷樁措施外,其他均可參考Ⅳ級的處理辦法對相鄰橋梁基礎(chǔ)進行加固。
(3)若暗挖車站與鄰近橋梁的風險一般時,可僅對鄰近橋梁與暗挖車站的相鄰側(cè)地層進行注漿加固處理。
(4)若暗挖車站與鄰近橋梁的風險小時,一般沒有較大的風險問題發(fā)生,相鄰橋梁受到的威脅較小,只需要跟進檢查工作,防范施工進程中出現(xiàn)的突發(fā)情況即可。
2.3盾構(gòu)隧道鄰近既有橋梁
(1)當盾構(gòu)隧道與鄰近橋梁的安全風險級別是Ⅳ級或Ⅲ級時,應(yīng)遵循“加固在前施工在后”的原則避免風險事故的出現(xiàn)。其一,若既有橋梁基礎(chǔ)處于盾構(gòu)隧道上方時,可參考以下處理措施:對于既有橋梁為人行天橋時,可對橋梁樁基周圍土層進行注漿加固或樁基換托予以加固;對于既有橋梁為高架橋時,則應(yīng)先樁基換托后再對樁基周圍土層進行注漿加固處理;其二,若既有橋梁基礎(chǔ)與盾構(gòu)隧道位置為一側(cè)相鄰,則可通過擴大基礎(chǔ)承臺+注漿加固對鄰近橋梁基礎(chǔ)進行加固。
(2)當盾構(gòu)隧道與鄰近橋梁的安全風險級別是Ⅱ級或Ⅰ級時,在隧道施工前可不采取加固措施,但需在施工中結(jié)合橋梁實際邊施工邊加固。
2.4明挖車站鄰近既有橋梁
(1)當安全風險級別是Ⅳ級或Ⅲ級時,應(yīng)在挖建工作進行前強化實地基礎(chǔ),例如采用擴大承臺的方法或者加注泥漿于既有橋梁相近地層的方案予以鞏固基礎(chǔ)。
(2)當安全風險級別是Ⅱ級或Ⅰ級時,可以不強化基礎(chǔ)便開始建設(shè)地鐵站,但橋梁形變評估與監(jiān)督工作需要被重視起來,及時做出判斷決定是否應(yīng)該在建設(shè)過程中強化既有橋梁的基礎(chǔ)。
結(jié)語:
出于多方考慮,新建地鐵往往多處在城市主干道或繁華區(qū)域下方,因此在其建設(shè)施工中,難免會遭遇下穿或毗鄰既有橋梁的情況。而為充分確保既有橋梁的安全、穩(wěn)定,務(wù)須要切實做好相應(yīng)的調(diào)研勘探與分析評估,并結(jié)合調(diào)研評估成果,采取行之有效的安全風險管控舉措,進而保障既有橋梁安全穩(wěn)定、項目建設(shè)順利進行。
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