地铁工程施工对象及邻近车站建筑物安全实施风险管理

发表时间:2021/4/28   来源:《建筑实践》2021年1月3期   作者:胡锐翰
[导读] 我国的城市规模在近年来不断扩大,城市人口越来越多,地铁作为一种通行效率极高的公共交通,

        胡锐翰
        中国交建轨道交通分公司  北京  100088
        摘要:我国的城市规模在近年来不断扩大,城市人口越来越多,地铁作为一种通行效率极高的公共交通,近年来在大中型城市越来越受到重视。但是在地铁施工过程中,会对邻近环境造成较大的影响,尤其是对邻近建筑物,会导致一定的安全风险。本文以天津地铁11号线吴家窑站的施工为例,对地铁施工时邻近建筑物的安全风险管理进行研究,以促进地铁项目的施工建设。
关键词:邻近地铁工程施工;邻近地铁建筑物;安全管理风险;施工管理
前言
        由于城市地铁建设引起的沉陷有可能对邻近建筑物的安全造成一定的危害,因此,在地铁建设过程当中,有必要采取安全措施以预防安全风险。在进行地铁建设施工之前,要清楚充分了解确定地铁建设项目沿线现有建筑物的地质结构、类型、使用寿命和沿线运行环境条件。此外,在建筑施工运行过程中还可进行自动跟踪和连续测量,并根据跟踪测量结果进行评估施工建筑物的安全性和风险。地铁工程施工对象及邻近地区建筑物的安全影响问题可以通过采取合理的施工技术安全解决措施方案和现场安全应对管理措施予以进行有效解决,以有效规避施工风险性并实现有效安全管理。
1.工程概述
        天津地铁11号线一期工程线路西起南开区复康路与水上公园西路交口的水上公园西路站,东至东丽区津塘二线与六经路交口的东丽六经路站。正线长度约22.6km,设站21座。其中吴家窑站位于吴家窑大街与气象台路交口的东侧,为地下三层岛式车站,站台宽度14m,主体规模178.4m×23.5m,车站共设2组风亭,2个出入口。
2.地铁工程施工对象及邻近车站建筑物安全实施风险管理
2.1监测点布置
        在进行地铁主要施工对象及邻近地铁建筑物的安全因素风险管理中,首先就需要针对各种风险源地点布置安全监测点,主要工作目的也就是通过监测和统计分析各种地铁施工安全因素的风险影响,并为不断改进地铁施工,减少建筑沉降的发生提供大量相关管理依据。根据现场监测分析结果,预测确定后续工程施工中的地表整体沉降和对施工邻近地区环境的不良影响,以利于采取合理环境保护措施,确保后续施工安全,并及时检验后续施工监测结果精度是否完全达到预期控制地表沉降的技术要求。通过深入研究地表土体沉降特性、地下水利用条件、施工工艺方法与造成地表土体沉降的相互关系,作为研究改进施工设计和改善施工工艺的重要依据。天津地铁11号车沿线吴家窑铁路站的主要施工风险源之一是,施工地点项目距离天津的地铁3号车沿线吴家窑铁路站及吴家窑铁路站至西康的铁路站距离区间较近,在高铁基坑挖掘开挖及盾构设施穿越的前期施工进行过程中,由于基坑开挖时的扰动、地层缝隙损失和高铁固结主体沉降等多种因素等都会直接引起高铁地层缝隙产生快速移动和严重变形,导致一些附存于高铁地层缝隙中的地铁既有物和地铁普通车站及线路隧道主体结构随之也会发生快速移动和严重变形,进而直接引起地铁车站主体结构物承受力的快速变化,与地铁车站线路主体隧道结构相关联的重要主体结构物也将随之发生快速移动和严重变形,这往往甚至会直接影响到地铁线路主体结构安全和地铁列车交通运营安全。特布置以下监测点,如表1所示。:
表1:主要监测测量项目、监测测量频率及主要测量地点时间布置


2.2监控施工过程
        由于地铁的建设将不可避免地影响邻近建筑物,因此,将邻近建筑物的监控作为重要的风险管理内容。在整个地铁轨道建设工程施工期间,必须实时监控整个地铁建设施工的整个安全过程,并将其数值级别分为施工预警极限值、报警极限值和施工极限报警值三个基本级别。预警最大值也就是在保证邻近的建筑物不发生损坏的条件情况下可以达到的建筑沉降最大报警值,为沉降极限值的60%;及时报警最大值也就是指由于当建筑沉降太大或太快已经接近沉降控制值时,需要及时迅速采取措施予以进行沉降控制的报警值,为沉降极限值的80%;极限最大值也就是指建筑可能要达到的最大深度沉降极限值,如果深度超过沉降极限最大值,建筑物的结构将可能遭到严重损坏。因此,当任何指标达到或接近极限值时,应立即停止施工,并通知专家组进行分析,提出相应的措施;而当低于预警值时,施工可以顺利进行。表2为天津地铁11号线一期工程吴家窑站监测基坑及支护结构监测到的各项指标。
表2:基坑及支护结构监测报警值
               
2.3制定地铁施工沉降控制标准
        关于进行地铁工程施工建筑沉降容量控制容积标准,目前尚没有统一的标准规定,但地铁工程和城市建筑管理部门对于进行地铁工程施工的建筑沉降容积量总体控制标准默认在30毫米以内。而在实际施工中,地铁施工沉降通常远大于30毫米,大多数监测点的沉降大于200毫米。因此,地铁工程施工环境沉降质量控制技术标准制定应根据实际施工环境情况进行综合具体分析,制定合适的控制标准。在城市地铁工程施工中出现沉降、变形和出现裂缝等各种情况不可避免,关键的就是如何将其质量控制在国家规定的使用范围内。因此,控制标准应包含由各种因素引起的沉降、变形和裂缝,如有必要还应监控平均沉降深度。制定沉降质量控制技术标准的相关依据主要内容是国家相关沉降技术标准、路段和邻近车站的沉降勘测设计数据、建筑安全监督评估管理部门资格审查成果结论、地铁工程施工对象及邻近区域建筑物沉降影响力的预测分析报告、国内外地铁同类工程项目沉降建设实践经验以及其他国家有关规章制度。沉降控制标准应按建筑物的危险程度分为不同的防护等级,并将施工过程分为几个阶段,根据建筑物的性质、形状和位置等制定地铁施工沉降控制标准。表3为天津地铁11号线一期工程吴家窑站监测控制标准。
表3:施工监测控制标准

2.4主要控制措施
        (1)辅助施工过程控制:首先选择几种辅助施工管理方法(其中包括工程设计部门事先建议的辅助施工管理方法)一并进行工程模拟辅助施工,以首先确定最佳的辅助施工管理方法;另外当工程需要其他一种辅助施工措施时,还要相应首先确定最佳的一种辅助施工方法。在工程施工管理过程中还需要根据现场设计研究情况分析,结合实际施工管理方法,确定工程管理实施目标。并根据实际经验,结合相关理论知识,为施工管理阶段设计制定总体沉降深度控制管理标准,确保各个阶段施工管理阶段中的沉降深度控制不不得超过这个标准,并且总体的沉降深度控制不不得超过这个标准。
        (2)地铁线路的建筑保护措施:在地铁实际施工前,应对受到影响区域以内的全部建筑物都进行调查,要特别注意对结构的形式、地基状态、工作环境条件和相对于地铁线路位置等方面的情况进行调查,并根据实际情况研究制定相应的建筑物保护措施。
        (3)对于地铁工程施工后的建筑物安全风险评估:地铁工程竣工后,根据最终沉降状况检测一下建筑物的基础承载能力和结构承载能力,以决定是否处于建筑物的安全状态。如果一个建筑物的基础或结构承载力已经接近甚至超出其极限的承载力,则必须对其进行加固处理,一定程度上要确保这些建筑物能够安全地使用。
结束语:
        随着城市地铁工程越来越多,地铁施工中对邻近建筑物的影响也越来越受到重视。文章分析了天津地铁11号线一期工程吴家窑站地铁施工对邻近建筑物的暗区风险管理过程,表明在地铁施工中需要根据实际情况进行分析,评估地铁施工对邻近建筑物造成的安全风险,并根据风险程度采取不同的加固措施,以促进地铁施工的顺利进行。
参考文献:
[1]魏纲,周琰.邻近盾构隧道的建筑物安全风险模糊层次分析[J].地下空间与工程学报,2014(8):69-72.
[2]张辉.地铁施工对邻近建筑物安全风险管理[J].黑龙江科学,2014,5(4):221.
[3]孟昭辉.地铁施工对邻近建筑物安全风险管理[J].城市建设理论研究(电子版),2015,45(19):1110-1111.
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