武汉地铁集团有限公司 430070
摘要：现阶段的城市发展中已经开始广泛建设地铁交通系统，在一些情况下，地铁系统必须穿越已经建成了的市场桥梁，为了能够同时保障地铁隧道和市政桥梁的安全性，需要采用动态主动保护施工技术，实现对于桥梁系统的正确支撑。本文分析了该项施工技术的构成，并在此基础上分析了该项施工技术的具体应用方法。
关键词：地铁隧道；市政桥梁；动态主动保护
引言：主动保护施工技术的运行过程，其核心子系统为PLC控制系统以及连接的千斤顶，其可以根据当前市政桥梁的运行状态和管理标准，分析该千斤顶的后续运行参数。另外也需要配置专业化的监测网络，一方面研究该系统是否失效，另一方面可以建设各类控制参数的获取装置，之后让PLC控制系统可以处于更好的信息协调运行状态。
一、地铁隧道穿越市政桥梁动态主动保护施工技术构成
（一）数值分析系统
数值分析系统有两个子系统，一个是针对该系统建设之前的数据分析系统，另一个是该系统后续运行过程中的数据分析系统，针对前项工作体系，需要根据该市政道路的本身构造形式以及地铁隧道的相关参数，对其进行合理的调整和研究[1]。比如在某项目中，发现在具体的地铁隧道开挖过程，通过建成的模拟分析软件发现地表的沉降量为10mm，相关承台的最大沉降差异量为4.5mm，这说明原有的市政桥梁道路系统已经无法满足安全运行要求，需要采用支撑系统确保其安全性。针对后个系统，主要是通过监测网络的建设，向PLC控制中枢中持续发送各类信号，以调整千斤顶的实际运行状态。
（二）保护桥梁配置
保护桥梁的配置过程中，需要对桥梁的底端进行预支顶，之后在隧道的穿越过程中，要检查该预支顶的实际运行参数，并且了解其沉降量或者确定控制参数到达了设定的安全阈值时，则要将该信息第一时间传递给PLC控制系统，而该系统在之后可以发出相应的控制信号，让千斤顶能够处于正常安全的运行状态。比如某工程项目中，在具体的配置阶段，将千斤顶放置在已经构建的临时墩上，并且整个桥梁系统升高5mm，而在后续的施工过程中，当发现沉降量超过3mm时，需要使用千斤顶完成复位工作。
（三）预先调整设施
预先调整高度主要包括两项任务，一个是顶梁的预调整，另一个是临时墩的设置，在顶梁参数的设置过程中，要根据该市政桥梁的主要跨度表现和原有的配置系统，配置该系统的正确位置[2]。对于桥梁的预调整过程，要根据不同工程系统的本身运行参数对其进行合理的控制。实际的调整工作步骤为，临时桥墩的设置——原支座下方垫板的配置——千斤顶系统的放松——千斤顶临时高度调整——永久支座高度的调整，对于该系统的使用，可以让整个系统能够处于相关参数的自主控制工作，并且根据实际情况调配置千斤顶的运行状态。
（四）自动控制系统
自动控制系统的构成包括数据的收集系统、信号的处理系统以及千斤顶，其中数据的处理系统为整个工作体系中的最核心部件之一，要通过对于各类工作参数的分析，研究当前整个地下空间的实际承力参数，之后按照已经设定的管理系统将该数值发送，并且被千斤顶接收之后做出相应的相应动作。在具体的建设阶段，需要在地下空间内配置监测网络，以了解实际产生的沉降量，同时要确保通信系统的完好。该系统运行中，要严格防范各类风险因素，工作流程图如下：
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图1 风险因素演化机制
二、地铁隧道穿越市政桥梁动态主动保护施工技术使用
（一）工程参数取得
工程参数的取得过程，要根据相关工程项目的参数规划以及使用方案，同时研究桥梁参数和地铁空间的各项参数。比如在某工程项目中发现需要穿越的桥梁跨径为32+37+32米，南北方向上的引桥跨度分别为5跨20米，而该结构使用预应力混凝土制作简支梁，该桥梁的宽度为28.3米。获取参数之后研究该桥梁的地下结构形式，比如对于桩基础，每个桥墩中设置的桩结构为4根，桩体的直线为1.2米，桥梁的主桩体长度为20米，在获得的所有数据后，计算桥梁对地层方面施加的压力，并且为后续的系统配置过程奠定基础，另外也需要使用有限元分析软件，研究其在后续运行过程中可能产生的沉降量。
（二）保护桥梁配置
在具体的配置过程要加入顶升系统，该系统为标准控制状态下的具体运行体系，在具体的工作过程中，需要合理控制系统的运行精度，要保障工作精度控制在1mm范围内[3]。另外由于桥梁上的连续梁受力环境较为复杂，需要保障整个结构的受力合理性，根据各个梁体的运行状态，研究后续的地铁隧道施工中产生的沉降量，并对其进行合适处理。经过了有效的调整之后，可以保障整个系统的受力体系较为均衡。比如在某工程项目中，通过对于所有参数的分析和明确，最终配置的千斤顶方案是，在该桥梁的7号和8号桥墩区域设置千斤顶的顶升参数为936吨，而每个桥墩需要配置8个200吨级别的千斤顶，在该系统运行之后，可以保障整个桥梁的顶升工作具有较高的均衡性。
（三）预先调整落实
在预先调整工作中需要根据当前已经设置了千斤顶，确保地上建筑能够保持正常稳定的运行状态，通常情况下，首次的顶升工作要分为四个步骤，每个步骤的具体处理参数需要经过合适的分析和明确，之后防止产生的沉降量过高。比如在某工程项目中，通过对所有参数的明确，每次顶升参数为2mm，3mm，5mm和2mm，工作流程如下：
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图2 顶升工作路径和每阶段参数
在到达了指标后，使用临时支座承托整个桥梁的梁体，在地铁车站的施工过程，需要保障梁体可以经过相应的调整，同时根据使用的PLC控制系统，研究梁体的具体运行表现，在后续的处理过程中，要保障地上空间的桥梁整体参数不发生变化，在整个地下空间施工项目完成之后，则需要根据已经顶升的参数，在其中加入相应的钢梁，该钢梁参数要能够和千斤顶的顶升信息相同，以提高地上桥梁的运行安全性。在具体的顶升过程中，需要通过预顶升工作，调整该系统的运行参数，可以让千斤顶直接运行，在和相关硬件结构接触之后，需要分析是否已经处于稳定状态，当确定千斤顶为5×105Pa状态时，可以确定油缸已经处于顶紧状态，但是梁体本身并不呈现顶起状态，在该过程中需要使用钢梁垫片调整地下空间。
（四）控制系统构造
在控制系统的设计过程，需要完成正式的顶升工作，通常需要在控制系统中输入位移量，且获得该项工程施工过程中的读数信息，该系统的显示信息系统表示各个顶层点都已经到位时，则可认为该系统当前已经处于预先设定的工作参数，则需要停止顶升工作，将该系统关闭。另外在顶升过程中，也要监测千斤顶的压力和梁段的变化值，同时控制承重支架的变形量，只要保证所有的参数都在设定的范围之内才可认为该系统取得了工程质量。当发现某千斤顶的实际参数和设计标准值之间存在较大的误差时，则需要第一时间将给千斤顶从控制系统中投出，积极查找该问题的引发原因，只有在各类故障因素都得到了排除之后，才可让其参与后续工作。
结论：综上所述，地铁隧道穿越市政桥梁动态保护系统的建设过程中，需要加入的设备包括预制承台、千斤顶以及PLC控制系统等，在整个系统的运行过程，要根据该市政桥梁的沉降量以及安全管理指标，合理确定整个系统的相关参数，并且要求遵守正确的施工管理规范，以防止在施工过程中对原有的施工项目造成不利影响。
参考文献：
[1]赵胜冬.临近地铁既有线隧道软弱地层加固方案及桩基施工方法研究[J].价值工程，2020，39（14）：187-189.
[2]邱远林.地铁隧道穿越市政桥梁动态主动保护施工技术[J].四川水泥，2019（01）：64.
[3]唐毅.城市隧道穿越市政桥梁动态主动保护施工技术分析[J].建材与装饰，2018（26）：260-261.