概述地铁隧道施工对既有桥梁的变形影响规律研究

发表时间:2021/5/26   来源:《建筑实践》2021年5期   作者:周阳
[导读] 地铁属于一种地下交通,在其运行的过程中需要以地铁隧道空间为主

        周阳
        中交路桥华南工程有限公司 广东中山 528400
        [内容摘要]地铁属于一种地下交通,在其运行的过程中需要以地铁隧道空间为主,通过地铁运行可以有效缓解我国城市交通运输压力。在我国近几年的发展当中,城市地铁隧道工程建设施工进展逐渐加快,施工单位需要沿着既有建筑路线开展项目施工,还有部分工程需要以既有桥梁路线为主开展项目施工,导致地表发生下沉等现象。文章主要分析地铁隧道施工既有桥梁变形的影响因素,对其规律进行探讨,提出能够优化地铁隧道施工的措施。
        [关键词]地铁隧道施工;桥梁变形;影响规律
一、影响地铁隧道施工既有桥梁变形的因素
1、隧道开挖尺度和进度因素
        在实施地铁隧道施工的过程中,施工人员要开挖隧道,才能够给地铁的通行提供空间。在开挖地铁隧道时,大多需要在岩土体内开展开挖操作,经常会不可避免地影响岩土体的结构,导致其紧密度下降。一旦岩土体发生变形就会引发地表形变,因此隧道上部的道路桥梁等结构也会发生相应的变形,严重时还会产生桥梁下沉现象,给我国道路交通运输的发展造成不利影响。就目前的地铁隧道开挖施工来说,施工人员通常会采取台阶法进行隧道挖掘,而台阶的长度会影响岩石和地表,台阶的尺度也会给周围的岩石造成一定的影响。所以,很多施工单位在组织施工人员开展地铁隧道开挖工作时,都会提出明确的要求,让其注意隧道开挖尺度和进度,但是还是可能会产生较多问题。当地铁隧道的开挖尺度和台阶的长度越长,就会加速桥梁的变形。施工进度越快就可以减少开挖面的暴露时间,因此要从这几个方面控制地铁隧道施工。
2、隧道开挖体积因素
        正规的施工单位会在施工之前将工程项目建设施工的具体要求告知给技术人员,让其可以按照要求控制施工中的可变因素。在地铁隧道施工当中,施工人员需要按照隧道体积要求进行开挖,并且要在完成开挖工作之后将挖出的土的体积与竣工隧道的体积进行对比,一旦两者之间存在较差较大的差数就会损失地层,从而增大隧道施工的难度。在这种情况下,地标建筑物的危险系数会不断增大,甚至还可能会产生周围土体移动的现象,导致地表上的桥梁发生变形。技术人员在工作当中如果没有控制隧道开挖的体积,就会导致既有桥梁的变形速度加快,还会降低结构的稳固性,促使工程项目整体建设施工效用降低。
3、隧道施工预支护因素
        部分施工人员在开展隧道施工作业时难以保证施工面的稳定性,导致隧道开挖面后方的支架组成的支护体系难以发挥作用。支护体系在隧道施工当中比较常见,在实施工程项目建设施工的过程中,地铁隧道施工人员一般会让支护结构对临空土体进行有效承载,以此提高开挖面的稳定性,尽可能减小地铁隧道施工对既有桥梁产生的影响。但是在实际建设施工当中,还是有很多施工人员不会按照规范的施工要求落实有关内容,导致作业面的稳定性降低,还会引发地表桥梁变形现象,这对于隧道地铁施工来说也会产生较大的负面影响。
4、地下水位因素
        地铁隧道施工人员在施工的过程中需要考虑地下水位因素产生的影响,这是这种类型的工程项目建设施工的要点。地铁隧道的开挖会涉及到较大的深度和宽度,所以经常会在施工当中产生储存地下水的情况,为了减少施工中产生的问题,技术人员就要抽离其中的地下水降低地下水位,从而提高土层的稳固性,还能够降低土层间的空隙水压,但是会让地表和地表上的桥梁等建筑物发生下沉现象。在整个施工过程中,地下水还会产生动水压力,也是引发既有桥梁变形的重要原因。
二、控制地铁隧道施工对既有桥梁变形的技术措施
1、科学制定施工方案
        针对不同城市区域的地铁隧道工程项目,施工人员要采取不同的施工方法确保项目建设施工实效性。在控制地铁隧道施工对既有桥梁的变形时,施工单位要科学制定施工方案,在了解工程项目建设施工场地的实际情况之后明确其中可能产生的问题,确保施工方案的可行性。工程设计人员和技术人员要相互合作,根据不同地形的地质特征制定符合项目建设施工的方案,还需要结合有关专家的意见及时改正方案当中存在的问题,使其能够达到最优。

这种方式可以从根本上控制地铁隧道施工对既有桥梁变形产生的影响,促使地铁隧道施工质量和安全性得到保障的同时,确保既有桥梁的稳固性。
2、加强施工规范性
        施工规范性保障要求技术人员明确地铁隧道工程建设施工的规范性要求,尤其需要注意其中的有关事项。在实施地铁隧道施工之前,施工单位要让专业的工作人员进行现场勘查,其不仅要做好现场施工检测工作,还要编织科学的施工开挖方案,为每一道工作流程的规范性提供保障。在不同的地质条件下,施工人员要明确其对地表下层产生的影响,所以要严格遵循相应的施工规范提高其对于项目建设的把握性。施工人员要与管理人员相互配合,对于地铁隧道工程中难度较大的作业内容进行优化,有效抑制地表和既有桥梁变形的程度。
3、合理安排隧道开挖尺度
        隧道开挖尺度会给既有桥梁的变形情况造成一定的影响,所以施工人员在工作当中要合理安排隧道的开挖尺度,明确尺度对于既有桥梁变形的规律,从而提高项目建设施工安全性。在开挖地铁隧道时,施工人员要严格按照规定控制隧道的挖掘尺寸,通过科学的设定加强工程项目建设施工质量,确保挖掘尺寸的合理性。为了减少地铁隧道开挖对既有桥梁的性能影响,施工人员还可以结合行业其他工程项目建设施工的经验优化工作方案,对其进行整合及借鉴,加强现场施工的稳定性。
4、加强预支护施工操作
预支护施工对于地铁隧道施工尤为重要,其可以加强地铁隧道结构的稳定性,控制其中的土体变形问题。在实施工程项目建设施工作业时,技术人员要重视地铁隧道预支护施工,尤其需要注重注浆支护操作,防止在工作当中产生问题。施工人员在实施预支护施工操作时,要严格把握注浆施工的质量,还要适当扩大注浆范围,并且减小布置间距,提高预支护施工的功能。很多施工人员在操作的过程中会利用钢格栅缩短间距,这种方式可以增大主筋的直径,加强预支护的刚度,促使防护作用的体现更加显著。在实施有关操作时,支护人员都要严格按照支护要求落实不同的技术形式,让其可以产生较强的支护作用,提高地铁隧道施工质量,同时防止既有桥梁产生变形,达到工程项目建设施工目的。
5、改变土体属性
        土体的属性会给地铁隧道工程施工产生较大的影响,在控制既有桥梁的变形程度时,施工人员不仅需要针对既有桥梁的性能采取相关的措施,还要对地铁隧道工程施工场地周围的土体性质进行研究。很多地铁隧道工程建设施工场地的土质条件较差,容易引发隧道结构变形,针对这个问题,施工人员可以改变土体属性,利用深层注浆施工的方式优化土体性质。部分施工人员会采用超前注浆的施工方法改变土体属性,还有部分施工人员会压注适宜比例的化学产品改变其属性。另外,施工人员还可以加强工程项目建设施工效率,让土质的属性在变化的同时可以给地层应力产生正面的影响,从而有效控制土体的性质,加强地铁隧道工程建设施工实效性。这种方式还可以降低地表的变形速度,对于既有桥梁来说,可以有效防止变形现象的产生。
6、控制地下水下降幅度
        地下水对于地铁隧道施工的影响不容忽视,施工人员在开展有关操作时,需要合理控制地下水的下降幅度,降低整个工程的施工难度。当地下水的下降幅度较大时,会给地铁隧道工程施工带来较大的困难,还会引发地表大范围沉降,在实施地铁隧道开挖作业时,施工人员就要尽量减少地下水的水位下降幅度,避免产生地下水渗漏现象。在实际开展相关操作时,技术人员要确保各项施工操作的准确性,减少施工中的失误。工作人员可以利用水帷幕的方式防止地下水下渗,还能够利用旋喷桩等施工方法控制地下水的下降幅度,为地铁隧道工程建设施工综合质量提供有效保障,防止既有桥梁变形。
三、结语
        地铁隧道施工对于既有桥梁变形产生的影响不容忽视,施工人员在开挖隧道时需要控制尺度,防止超挖现象的产生。其还要按照要求采取相关的施工技术提高地铁隧道施工实效性,加强结构的稳定性,避免地表结构被破坏,同时防止既有桥梁产生变形现象。
[参考文献]
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[2]王云龙,沈渤.地铁隧道施工对既有桥梁变形的控制[J].价值工程,2017(12):90-92
[3]姬枫.基于地铁隧道施工对既有桥梁变形控制的技术研究[J].科技传播,2013(07):166-167
[4]代勇.地铁隧道施工对既有桥梁变形控制技术研究[J].江西建材,2015(01):154-155
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