邢帅锋 施志康
浙江省大成建设集团有限公司，浙江省杭州市 310012
摘要：随着城市道路交通和轨道交通网络的不断扩张，避免不了会产生拟建市政道路穿越地下轨道线路的情况，其建设和运营也必然对周围岩土体产生扰动，从而引起轨道结构产生内力和变。为保证轨道运行安全，有必要在该情况下对轨道结构的安全影响进行科学客观的评估。鉴于此，本文对拟建市政道路高架桥对其下既有轨道结构安全影响评估进行分析，以供参考。
关键词：隧道工程;安全影响评估;市政高架桥
1工程概述
拟建A路为某市主城区规划的一条南北向市政道路，上跨某既有轨道线路，与轨道交通甲站—乙站区间在平面线位上存在一定的重合。甲站—乙站区间线路长1814m，轨面高程为300～322m。拟建A路K2+666．307～K2+730．307段为上跨桥，桥面设计高程340．836～338．783m，桥梁与既有轨道中心线基本重合。跨线桥基础与轨道结构关系见图1。
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2有限元计算模型
2.1典型剖面二维有限元建模
P1桥墩位于轨道结构正上方，选择该断面进行建模分析，剖面见图2。该断面M框架梁底与轨道结构顶竖向距离为8．22m。M型框架桩基距轨道结构最小净距为2．5m，桩底距轨道结构底部竖向距离为6．48m。
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2.2三维有限元建模
对跨线桥基础及轨道结构进行三维建模。地层结构采用三维实体单元模拟，轨道隧道衬砌采用板单元模拟。选用的工况与二维有限元一致。三维有限元计算模型见图3～图5。
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图3整体有限元模型
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图4桥梁基础、路基与轨道结构有限元模型
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图5三维有限元模型
3城市高架桥工程的建设安全准则
城市高架桥工程建设安全管理必须在长期的运行过程中不断建立和完善，所以在建立安全管理体系时，必须合理划分安全生产责任，利用法律和法规等内容规整规范施工，保证施工出现问题后可以及时找到相关负责人，提高高架桥施工人员的责任心，促进城市化轨道交通工程的发展。第一，提高工行施工安全标准。安全问题是施工中的主要问题，进行解决时必须从建设内容、建设管理和监督等方面进行分析，保证施工顺利进展。第二，提升我国城市国道高架桥建设核心竞争力。虽然城市轨道高架桥工程在长期的发展中取得了显效成就，但是依然存在施工安全标准差、施工内容陈旧、方法过时等问题，影响了城市轨道交通建设的核心竞争力。
4高架箱梁的重点、难点及要点解析
4.1耐久性的控制
耐久性问题作为制约桥梁使用寿命的第一要素，既有内因也有外因。主要表现在混凝土耐酸碱及自然灾害的能力、预埋件的防锈处理工艺控制、外保护层工艺控制、杂散电流收集系统的导流质量及预应力管道的工艺控制等。
4.2线路平顺性的控制
线路平顺性是使用功能中的重中之重，对城市交通的发展来说起到决定向的作用。控制高架桥箱梁的平顺性主要控制前期的线性控制和后期的徐变控制。这两项的工艺控制又与钢筋配置和成型质量有关，与混凝土轻度控制及预应力加荷时间、张力大小有很大关联。
5工艺流程及施工技术控制要点
5.1钢筋制安
钢筋制作、绑扎与吊装入模应注意以下几个问题：一是严格控制钢筋的下料尺寸及弯曲质量。为满足设计要求、降低人为因素造成的钢筋成型误差，宜采用自动化数控弯曲机，做到弯钩制作一次成形。二是制作专用胎具及绑扎平台，保证钢筋骨架、顶板钢筋、底腹板钢筋在专用平台上完成制作及绑扎，确保钢筋位置的准确。如因施工条件和场地限制必须在模板内进行的，应保持模板的清洁干净，严禁污染模具。三是为确保钢筋混凝土保护层厚度，混凝土垫块应采用与梁体同强度、同寿命的高性能混凝土制作而成，另外为减少或消除垫块在振捣过程中产生的猫爪印，垫块与模板接触面应尽量以点接触，分布数量控制在4个/m2，绑扎牢固均匀分布。四是严格遵守吊装作业安全规程，确保预制梁钢筋骨架在吊装过程中的扭曲变形。
5.2隧道变形曲率半径与环缝张开量及螺栓应力的关系
地铁隧道建成后，由于列车振动荷载、渗漏、不同的地质、不同的埋深、不同的施工因素、不同的约束条件、不同的地面荷载以及不同的周边环境变化等多种原因，会产生纵向沉降变形。隧道抵抗纵向变形的能力非常脆弱。当隧道纵向变形的曲率半径达到一定值时，可能会因管片过度张开而出现漏水或管片纵向拉伸破坏。为了保证地铁运营的安全，正确分析地铁隧道的纵向变形非常重要。
5.3建立并落实责任制
由于城市轨道高架桥具有投资风险大、施工范围广的特点，而且施工主要目的是给人们群众提供便捷，解决实际交通问题，保证交通的畅通。只有保证高架桥轨道交通建立的安全性，才能保证人民群众的生命和财产安全。所以必须加强高架桥工程施工建设，将施工管理责任落实到人，建立健全安全防护和保证体系，保证施工安全，提高工程建立质量。
5.4加强危害因素分析
应该将施工中造成的污染控制在最低范围，同时合理安排施工中的混合材料，减少粉末污染；设置排水沟，避免对水源的影响。在道路上方建立高架桥时，还要与当地交通管理部门进行协商，将交通影响因素控制在最低，提高施工进度。为了解决施工场地周围建筑物产生的影响，施工单位必须制定合理的管理措施，并制定应急方案。
5.5加强安全建设，积极做好安全风险预防
施工中的各项隐患都是影响施工的原因，如果不加强防范，就会产生较大的施工问题，因此必须提升防范安全的能力，对施工中的各项工序进行检查，提高预防意识，保证监督到位，把握施工安全。由于个别施工安全为了获取个人私立，不注重安全管理，这种错误的意识对施工造成了很大影响，也会影响基层施工人员的工作态度，不能认真处理施工中的各项风险，甚至出现错误。所以，施工领导人员必须加强施工管理，注重安全防范，建设高质量的城市轨道高架桥工程，满足人们出行需求。
5.6梁体养护
箱梁的养护分蒸汽养护和自然养护两个方式，养护棚蒸养法自动控制系统是箱梁混凝土养护的常用方式，由静停、升温、恒温、降温共四个阶段组成。设置温度传感器6处，呈对称布置，其中：跨中处箱内、外各布—个点，两端各一个点。另外两个表布置在混凝土较厚大的端头部分测量混凝土的芯部温度。根据温度传感器和湿度传感器实时采集并上传到温度控制系统的数据，来控制蒸养管道上电动阀门的开度以此调节锅炉蒸汽供气量和蒸养棚内的湿度。蒸养期间温度传感器的采集频次为每3-5min采集一次，温度控制曲线图如下所示：
5.7实施城市轨道高架桥施工安全管理
加强安全管理时，必须先对施工中容易产生的施工因素进行分析、管理和预防，加强安全责任管理。如果安全管理中出现危险因素，必须及时对该因素产生的风险大小、造成的危害程度和财产损失等进行分析，同时根据分析结果，针对性制定施工方案，保证城市轨道工程施工的顺利进展。
结束语
随着交通网络及城市规模的不断发展，高架桥作为一种新趋势不断展现在我们周围。与盾构施工相比具有造价低、施工快等特点，高架箱梁得到快速发展。
参考文献
[1]毋双,孙亮明,汪琳紫,廖亚凡.基于精细化模型的曲线高架桥动力特性研究[J].城市建筑,2019,16(31):179-184.
[2]朱云.明挖地铁车站下穿高架桥桩基托换施工关键技术[J].交通世界,2019(26):27-28.
作者简介:邢帅锋(1984.10)，性别：男，籍贯：嵊州，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：拟建市政道路高架桥对其下既有轨道结构安全影响评估.