地铁隧道穿越市政桥梁动态主动保护施工技术

地铁隧道穿越市政桥梁动态主动保护施工技术

李卧龙

中铁隧道股份有限公司，河南 郑州 450007

摘要：鉴于地铁隧道挖掘深度较大，实际施工过程中频繁遭遇各类挑战，施工的品质与速率常常难以确保和监管。此外，隧道挖掘还会对地下环境造成一定程度的损害。因此，我国亟需在地铁隧道穿越市政设施时采用的动态主动防护施工技术领域加大研究力度。同时，要根据具体的施工及环境状况，灵活运用动态主动防护施工技术，确保桥梁安全，提升工程的整体品质。

关键词：地铁隧道；穿越；市政桥梁；动态主动保护；施工技术

在当代都市建设中，地下通道扮演着不可或缺的角色。随着建设技术的持续进步，城市中的地下通道数量持续攀升，其规模也在逐步拓展。在实际的地下通道建设过程中，施工团队常常面临诸多挑战，尤其是在必须穿越城市重要桥梁的情况下，施工的复杂性显著增加，安全事故频发，同时确保工程质量也显得尤为棘手。为了克服这些难题，迫切需要对动态主动防护施工技术进行深入研究，并根据具体的施工状况，灵活运用这些技术提高工程的整体质量。

1 地铁隧道穿越市政桥梁风险分析

1.1 风险机理

地铁隧道穿越市政桥梁的风险主要集中在以下几个方面：首先是施工过程中可能会对市政桥梁结构造成破坏，导致桥梁的稳定性受到影响；其次是地铁隧道施工过程中可能会引发地基沉降，进而对市政桥梁的承载能力产生影响；此外，地铁隧道的施工过程中还有可能会引发地下水位的变化，从而影响市政桥梁的地基稳定性。因此，在进行地铁隧道施工穿越市政桥梁时，必须严格把握施工技术，采取有效的监测措施，及时发现和处理潜在风险，确保市政桥梁和地铁隧道的安全。

1.2 风险识别

地铁隧道穿越市政桥梁是一项复杂的工程，需要充分考虑各种潜在风险因素。首先，施工过程中可能会面临地质情况复杂、地下水位较高等问题，这可能导致隧道施工难度增加，施工周期延长。其次，隧道施工过程中可能会对市政桥梁的结构稳定性造成影响，甚至引发桥梁的倒塌或损坏。因此，在进行地铁隧道穿越市政桥梁工程时，需要进行详细的风险分析和评估。另一个潜在的风险是施工过程中可能会发生事故，例如坍塌、火灾等。隧道施工在地下空间进行，一旦发生事故，救援难度较大，影响可能会进一步扩大。此外，隧道施工过程中可能会产生噪音、振动等环境影响，对周围居民造成不便和困扰，加剧舆论压力。因此，在规划和施工过程中需要充分考虑事故预防和应急措施，减少风险发生的可能性。

1.3 风险分析

地铁隧道穿越市政桥梁是一项复杂的工程，可能会面临多种风险。首先，由于市政桥梁的建造年代较早，结构可能存在隐患。其次，地铁隧道施工对市政桥梁的周围环境会造成一定的影响，如地基沉降、振动等，可能会对桥梁结构造成损坏。此外，地铁隧道施工过程中可能会导致桥梁附近道路交通拥堵，给周边居民和商户带来不便。因此，在地铁隧道穿越市政桥梁的工程中，必须对各种潜在风险进行充分的分析和评估，采取有效的措施降低风险。

2 地铁隧道穿越市政桥梁动态主动保护施工技术

2.1 顶升系统设计

构建顶升体系时，关键在于保障上层结构的横向一致性，并且要求同步的精确度极高，理想状况下误差应控制在1毫米以内。考虑到桥梁的横纵向构造，内外部差异应体现出明显的区分。遵循这一基本准则，应将简支梁的梁顶两侧主梁视作单一的操作单元，在施工阶段实现同步的上升下降。同时，将简支梁的桥台划分为若干独立的操作单元，由中央控制平台统一协调，以便在施工过程中针对不同状况进行单独调整。

2.2 顶升程序

在进行顶升施工作业时，必须严格遵循以下步骤操作：(1)进行初步顶紧作业。启动快速进给模式，让千斤顶柱体向上移动，直至橡胶板顶端接触梁底部，并且千斤顶的压力达到5×10^5帕斯卡，此刻油缸已紧贴梁底，但梁体尚未抬起，此时预顶紧作业完成，需要对系统位移进行归零操作。(2)执行正式顶升。将位移数据输入系统，密切监控指定点的位移变化，并留意显示屏上相应分组状态的提示信息。当所有点位显示达标时，即刻停止顶升作业。初次顶升2毫米，用以实现桥梁支座反力向千斤顶的转移，此时需检查总顶力是否与设计规定的支座反力相等。随后再顶升3毫米，并观察原支座下的垫板是否与墩顶分离，同时准确判断总顶力是否符合设计要求。最后，严格依照顶升方案，分步骤逐步实施顶升作业，以保障施工的最终安全。

2.3 动态调整

地铁隧道穿越市政桥梁是一项复杂的工程，施工中需要采取一些主动保护措施来确保施工安全和市政桥梁的稳定性。其中，动态调整是一项关键的施工技术。通过实时监测地铁隧道施工对市政桥梁的影响，及时调整施工方案和施工参数，可以最大程度地减小施工对市政桥梁的影响，确保市政桥梁的安全和稳定。动态调整的第一步是对市政桥梁进行全面的结构评估，了解其对地铁隧道施工的承载能力和影响范围。通过现代化的监测设备，可以实时监测市政桥梁的变形、应力情况等参数，找出潜在的风险和问题。同时，利用数值模拟等技术手段，预测地铁隧道施工对市政桥梁的影响，为后续的施工调整提供依据。在实际施工过程中，根据监测和预测结果，施工方可以采取一些措施来保护市政桥梁。例如，可以调整施工工艺，改变施工方法，减小对市政桥梁的影响；也可以加固和加固市政桥梁，在施工期间提高其承载能力。动态调整技术可以实现对施工过程的实时控制，最大限度地减小施工对市政桥梁的影响，确保市政桥梁的安全和稳定。

2.4 顶升作业过程中需要注意的内容

地铁隧道施工中采用顶升技术作为对市政桥梁动态保护的手段是既高效又方便的，但在执行顶升作业时，以下几点必须给予重视：（1）必须保证桥墩的基座稳固。桥墩基础的稳固性是地铁隧道施工顺利进行的关键，因此在施工前需对桥梁进行预先加固并实施相关检测，以保证桥梁能够承受隧道挖掘和顶升作业的考验。（2）对不稳定梁底部进行预先支撑，并对顶升用的钢板进行必要调整，调整至水平后，在逐渐放松千斤顶的同时将梁放置到临时支撑位置，此过程重复次数不应多于三次。（3）顶升作业完成后应立即中止千斤顶的工作，检查底板是否与墩柱顶部的混凝土层分离，如未分离，则需对垫层混凝土进行切割以使其与垫板分离；若已分离，则可进行下一步的操作。

3 结论

在历史地铁通道穿越城市桥梁的建筑过程中，实施了包括增加支撑柱、强化桥基等多种加固手段，目的是确保桥梁的稳固与耐用，避免桥梁发生崩塌事故及其承载力的下降。然而，通过对实际施工状况的剖析，地铁通道所处的底层土质深厚，地质条件复杂，桥梁建设时已对该区域进行过挖掘，这导致地铁建设过程中桥梁结构的安全性无法得到充分保障。

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