城市轨道交通工程邻近施工安全风险评估技术

城市轨道交通工程邻近施工安全风险评估技术

姜驿

重庆市铁路（集团）有限公司 401121

摘要：通过分析轨道交通工程施工时对周围环境的安全性影响，从多个方面提出增强安全施工的措施，包括周边建筑物、桥梁评价方法等，并对其进行简单阐述，将其用于轨道交通工程的施工管理，确保轨道交通工程的顺利实施。

关键词：轨道交通；邻近施工；风险评估技术

前言：城市轨道交通线路主要处于繁华的街市，周边的环境较为复杂，同时施工安全风险主要包括：工程结构引发的风险以及施工对邻近环境造成的风向。时常出现因为工程施工造成建筑物沉降超标、地下管线爆裂等风险事故。由于我国在结构设计方面的安全性比较高，因此需要利用安全风险评估技术，分析轨道交通工程施工对周边环境造成的风险

一、邻近施工的理念

邻近施工一般指与新结构相邻的现有结构的施工，新结构的施工可能会对现有结构的功能产生不利影响。从邻近施工的空间布置上加以分析，使邻近施工产生并行、交叉、以及交错的三种位置状态。皆可采取上穿、下穿与侧穿的各种穿越方法。依据轨道交通工程施工的影响范围，以及新建筑物在施工过程中或许会遭遇到的危害，明确被评价的建筑。针对区间隧道，原则上为隧洞中心线以下及各30m左右的建筑物，针对车站，原则上车站中心线左右两侧50m范围内的建筑物，并统一进行评价[1]。

二、邻近施工安全风险评估技术

为了保证轨道交通施工过程中对建筑结构进行安全施工，需要以建筑物现状的调查研究为基础进行安全风险评估，对轨道交通施工对建筑物产生影响的范围和深度进行科学预测，立即采取相应的解决措施，确保建筑物结构正常运行的前提下进行安全有序地施工。结合现场的建筑物、桥梁结构等的变化、损毁程度等，及其本身的抗变形能力等，可以对其区分出不同的评价级别，以更客观的视角研究，轨道交通工程施工时对周围环境的总体影响程度进行评估。根据相关的设计标准和准则，在分析建筑结构和桥梁承载力的基础上，综合考虑其绝对沉降、不均匀沉降和不同破坏形式，提出一个综合性的评价标准。依据不同的破坏症状和裂缝宽窄度，划分不同的破坏形式。

（一）分析建筑物的评价指标

1、建筑物的沉降度

在建筑施工过程中容易出现地基变化的特点，包含下沉量、下沉差、偏斜以及部分偏斜。由于地基不均匀沉降引起的变形，有必要通过局部倾斜控制砌体承重结构，砌体承重结构通常指沿纵墙6-10m范围内基础两点沉降差的预期距离偏差：中低压缩性土壤0.002，高压缩性土壤0.003；对于框架结构的单层排架结构，需要限制相邻桩基的沉降差。作为相邻柱基的重心，单层排架结构距离6m柱基的下沉量为200mm，框架结构与中低压缩性土的沉降差为0.002L，高压缩性土沉降差为0.003L。适用于多层、高层和高耸建筑构造，都需要经由对倾斜值进行管控，除此之外需要对水平沉降量进行管控，而对于形状相对简单的高层建筑，平均地基沉降极限值为200mm。

2、建筑物破坏

建筑物破坏等级的划分是一个相对复杂的问题，因为现在还未构建出完整的建筑物破坏等级，缺少统一的划分标准。同时参考危险房屋鉴定标准、以及灾损建构筑物处理技术规范，综合实际状况提出建筑物破坏等级，对其进行合理的划分，确保建筑物施工的破坏等级划分可以符合实际要求[2]。对建筑物破坏等级进行合理划分，对建筑物的典型破坏特征、以及裂缝宽度进行简单描述。首先是非常轻微的破坏程度，在装修过程中容易修复发丝状裂缝或细裂缝，其普遍出现在内墙表面，个别扩展到墙砖上。结构承载能力可以满足使用要求，没有发现危险点。裂缝宽度普遍为0.1-1/mm，被评为一等级。其次是中等的破坏程度，当内墙上发现几处细微裂纹，就可以看到外墙裂缝，门窗轻微倾斜；裂缝处需要进行修补，一些外墙需要重建。结构的承载力基本能满足一般应用要求，即使个别构件处于危险之中，也不会影响主体结构。裂缝宽度为1-15/mm，被评为二等级。然后是严重破坏程度，当门框、窗框楼板明显偏斜，墙面明显偏斜或凸出时，梁支撑端严出现松脱现象。部分承重结构承载力难以满足正常的使用需求，局部出现危险状况。裂缝宽度为15-25/mm，被评为三等级。最后是非常严重的破坏程度，当梁支撑端松脱，墙体严重倾斜需要加支撑，窗户扭曲断裂。承重构件的强度已无法达到使用条件，房屋整体出现危险，裂缝宽度大于25/mm，被评为四等级。

（二）桥梁评价指标

1、桥梁沉降

首先，根据JTGH11-2004公路桥梁的涵养护规范，若简支梁桥墩台基础的总沉降量(不包含施工过程中的沉降)超过了2√L，则观察到裂缝不断发展的过程中，需要采取相应的措施进行加固处理。把2√L作为基准值，对简支梁桥梁的沉降量进行评价分级，桥梁的差异沉降是指，桥梁两个邻近墩台的差异沉降，作为评价桥梁变形的主要特征，简支梁的相邻墩台总沉降差值允许值为1、同时以相对墩台间的最小跨径为基准值，对桥梁的总沉降量和差异沉降进行评价分级。

2、桥梁破坏

结合轨道交通建设工程沿线周边的桥梁破坏形式，对破坏程度和破坏特性进行总结分析，同时依照破坏的严重程度对其开展等级分类。

（三）建筑物、桥梁的综合评价和分级标准

城市轨道交通工程对周边环境的影响评价，是由周边环境的沉降量、差异沉降和破坏症状等因素一同确定的，针对非破坏状态下的周边环境，把差异沉降作为基本的评价、分级标准，然后对沉降量等指标进行反复修正，继而获取综合评价、分级标准，综合评价可分为三个等级，针对出现破坏特征的周边环境，依据典型的破坏特征进行分级评价。对桥梁常见损伤情况作出简单说明，首先，当主要构件具备良好稳定性，材料部分存在轻微缺陷或破坏，断裂宽度低于限制限值。次要构件有较多的中等缺陷或破坏。承载能力按桥面要求达到设计标准，属于一等级。其次，当主要部件材料中存在许多中等缺陷时，裂纹宽度超过极限值，或存在轻微的功能性疾病，发展相对缓慢，但仍能保证正常使用效率。次要部件存在大量严重缺陷，稳定性恶化，不利于主要部件，影响正常交通。承载力低于设计10%，桥面不舒适，属于第二等级。然后，当主要构件材料中有很多的缺陷，裂纹宽度超限值，以及风化作用、脱落、露筋、腐蚀现象严重时，或发生轻度功能性病害，且发展速度较快。结构变形不超过正常标准值，作用明显降低。次要部件百分之二十以上的严重缺损，甚至失去应有的功能，严重阻碍正常交通。承载力比设计值低10%-20%，属于第三等级。最后，当主要构件发生了剧烈的整体性损伤，并且同时发生进一步膨胀情况，或者关键部位的部分材料强度已经到达了限度，甚至发生局部钢筋破裂。混凝土压碎物或杆件失稳而变化的破坏状态，变形程度超过标准值，影响构件的强度、刚度、稳定性和动力也相应地无法满足平时交通安全行车的需要[3]。承载能力比设计降低了百分之二十五以上，属于第四等级。

（四）非破坏状态下的综合评价标准

把周边环境的差异沉降作为基本的评级标准，依照相关的制度要求，把建筑物、桥梁差异沉降的风险级别进行合理划分，考虑到周边环境的沉降量，非破坏状态下的评价是在基本分级的基础上对其进行修正。

三、结束语

综上所述，通过对轨道交通附近的建筑物制定分级标准，为城市轨道交通工程施工周边环境安全风险提供技术指导。

参考文献：

[1]汪秀嶂，韩延飞.城市轨道交通工程邻近施工安全风险评估技术[J].2022(23).

[2]王谦，杨昌鸣，陆继广.地铁施工影响下邻近建筑遗产安全风险评估[J].科学技术与工程，2020,20(23):7.

[3]崔小满.轨道交通车站工程施工对邻近建筑安全管理控制的研究[J].2021.