地铁施工邻近桥梁安全管理探析

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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地铁施工邻近桥梁安全管理探析

谭震

中咨工程建设监理公司北京100048

摘要:在进行地铁施工时,会对邻近的桥梁造成影响,并给桥梁带来安全风险,破坏桥梁的稳定。所以,我们要客观的对邻近桥梁的安全风险进行客观的评估,充分分析会对桥梁产生哪些影响,科学的管理风险,以确保地铁施工的质量,保证邻近桥梁的安全。本篇文章是以地铁施工邻近桥梁的安全的为切入点,分析其风险,并给出管理措施。

关键词:地铁施工;邻近桥梁;安全管理;交通运输

1地铁施工的特点及邻近桥梁安全风险管理的重要意义

随着中国经济的迅速发展,作为我国交通运输行业不可或缺的公路桥梁建设,其质量直接决定了我国交通运输业的发展状况,也是我国构建和谐社会的重要基础。现阶段,桥梁建筑工艺越来越丰富,桥梁建筑样式也越来越多。随着施工工艺地不断发展,桥梁工程建设的速度与质量有了很大程度地改善。但由于我国的地形结构复杂,尤其是丘陵山地、湖泊峡谷众多,想要实现公路铁路网的全面普及,必定涉及桥梁建设,而且很多时候需要建设跨度大的桥梁,这就对桥梁施工技术提出了新的要求,而挂篮悬臂浇筑施工技术作为近年来发展起来的新工艺,这种施工技术不仅使施工更加便利,加快施工进度,加固桥墩,而且还有利于优化桥梁结构,成为一项在桥梁施工中日益成熟的施工技术。

1.1特点分析

1.1.1受约束抗力作用

地铁施工位于地下,会直接受到地质和水文条件的影响。在靠近地层处进行地铁隧道施工,地层的作用力会约束隧道结构,使其运作与围岩同步。为此,必须在分析地铁结构受力情况时,综合考虑围岩对结构的约束抗力,根据围岩自身的特性,以及地铁结构与地层的紧密度关系,从而计算出实际产生的约束抗力。

1.1.2附近环境不同

地铁结构为长带状,工程线路的长度至少在几十公里以上,这使得地铁工程会穿越多个不同的地层,造成地铁施工临近各地段的地形和地物存在着明显差异,增加了地铁施工的复杂性。如,地铁施工附近的建筑物、管线等边界环境不尽相同,对地铁施工带来了安全隐患。

1.1.3影响的相互性

地铁施工中,无可避免地会受到诸多因素的影响,同时施工作业也会对周边环境带来影响。如,地铁施工受周围地质条件、自然环境的影响,必须充分考虑这些影响因素设计施工方案。但与此同时,地铁施工作业也会对邻近的水环境带来反作用,地铁施工产生的振动会对围岩结构带来影响。

1.1.4施工条件变化

在地铁工程施工中,地下空间状态会随着施工进度产生一定变化,这一变化会形成时间与空间的动态变化过程,即时空效应。在这一效应的作用下,地铁工程结构与围岩也会产生物性变化。为此,在施工过程中必须跟踪测量这些变化的因素,根据监测结果及时调整施工方案,有效规避施工安全风险隐患。

2地铁施工邻近桥梁的安全风险及管理措施

桥梁是城市基础设施必不可少一部分,但一旦地铁开始施工,必然会影响周围的桥梁,让其出现安全风险。对此,我们需了解地铁施工有哪些特点,这些特点可能给邻近桥梁带来哪些影响,评估其存在的安全风险,给出相应的管理方案。

2.1安全风险

根据地铁施工对邻近桥梁的影响记述,可以得出如果地铁施工的过程中,若对周围的地质造成很大的影响,使地层位移,可能会破坏管线的完整性,会带来严重的后果,同时,邻近桥梁也会因为地铁施工发生沉降,位置下移。所以,为减少安全风险,需加强对风险的管理,及时规避。

2.2管理措施

2.2.1管线的安全管理

现在,城市规模不断扩大,各种桥梁的增多,为地铁施工带来很大的安全隐患,为避免这一情况,在施工前要用保护措施加以保护,实时监督施工的进行,并由专门的桥梁负责人员到现场监督,以规避风险源。同时,以免桥梁由于压力出现变形,需用保护技术保护。其保护方式有两类,一类主动保护,地铁施工引入先进的技术,把对地层的影响降到最小,避免地层有很大波动;另一类是被动保护,地铁施工加入多种保护措施,提升地层的承载力,增强管线的抗变形能力。具体的管理包括:施工前,勘察施工地点的地质与桥梁位置,决定桥梁采用哪种方式保护,给出方案,并预估可能出现的情况,制定应急处理的预案,运入大量的防止塌方的材料,处理小塌方。施工中若使用大型设备,需在作业区域铺设钢板,并硬化该地的混凝土,且混凝土的厚度最小为20cm,最大为30cm。

2.2.2分级保护桥梁安全

以邻近桥梁的安全风险为划分标准,可把保护分为三个层次,包括一般、重点与专业。首先,一般主要用于施工对桥梁影响较小的区域,不需要对桥梁进行加固;其次,重点保护是针对与施工距离较近的桥梁,或是容易受到施工的干扰,且有明显的波动,对于这些桥梁需适当加固,用应急处理方案处理,给以重点保护;最后,专业保护是针对与施工地距离非常靠近,且可能存在重大安全隐患的桥梁,由专业的勘测人员勘测,用专有的措施加固桥梁,以免受到破坏。后两种保护主要倾向于安全风险较大的桥梁,第一种是安全风险较小的桥梁。

2.2.3控制桥梁安全的措施

地铁施工采用的挖法是暗挖法,这会增加管线的安全风险,不利于风险管理。所以,为减少桥梁的安全风险,可采用不同的安全管理措施:首先,把邻近桥梁加固。对于暗挖地铁区间隧道邻近桥梁。如桥梁基础位于隧道正上方,优先考虑在洞内对桥桩土体采取注浆加固措施,必要时对桩基础进行托换,如果为大断面隧道优先考虑桩基础托换;如地铁隧道位于桥梁侧方时,考虑注浆加固并设置灌注桩扩大承台。对于暗挖地铁车站或明挖地铁工程邻近桥梁施工时,通车采用设置灌注桩扩大承台、注浆加固及洞内或洞外设置隔断灌注桩。

2.2.4监控桥梁的安全

为控制安全风险,防止发生重大安全事故,需要加强对桥梁的监管,实时收集动态信息,及时处理桥梁问题等。其监测方式共有两类:一是间接测点,测点的安装位置位于桥梁上方,或是对应的井盖上,这一方式操作简单,无需破土开挖,但因为它与桥梁有一定距离,测量的精度很难保证;二是直接测点,直接在桥梁上安装观测点,监测桥梁是否出现沉降,保证了监测的精确度。直接测点也包括两种方式:(1)抱箍式直接测点。测量桥梁的直径,把扁铁做成直径与桥梁接近的铁环,套在桥梁上并连接测杆,测杆直接与地面相连,并放到窑井中,以免影响交通。但这种方式却需要开凿路面,不可用于城市内重要的交通线路,只能用于普通干道。(2)套管式直接测点。其是在测量桥梁的上方与地面之间放置一根硬塑料管,塑料管内有测杆,直接记录桥梁的沉降。这种方式操作简单,无需开挖路面积即可进行监测,监测结果有较高的精度。

结语

综上所述,地铁施工是一项较为复杂且系统的工作,受其施工特点的影响,在实际施工过程中,常常会对邻近桥梁的安全性造成影响。为最大限度确保邻近桥梁的安全,使其免遭地铁施工的破坏,应当加强安全风险管理,通过相关措施的合理运用,在保证地铁工程顺利进行的前提下,为邻近桥梁的安全提供保障。

参考文献:

[1]何海健,项彦勇,刘维宁,等.地铁车站隧道群施工对邻近桥桩影响的数值分析[J].北京交通大学学报,2006,30(4):54–59.

[2]李兆平,朱元生.邻近桥桩暗挖地铁车站施工方案及桥桩保护措施研究[J].岩石力学与工程学报,2008,27(增刊1):31323139.

[3]冯志.地铁车站施工对邻近桥桩的影响[J].隧道与地下工程,2012,30(6):7782.

[4]张云军,宰金珉,王旭东,等.隧道开挖对邻近桩基影响的二维数值分析[J].地下空间与工程学报,2005,1(6):832836.

[5]李波.地铁盾构施工与隔离桩施工对既有桥梁桩基影响的对比分析[J].中国水运(下半月),2014(03):275~277.

[6]吴义明.盾构下穿沪杭高铁高架桥设置围护桩的效果分析[J].城市轨道交通研究,2016(06):122~127.