高秀巖

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地鐵區(qū)間周邊建筑物風(fēng)險加固處理技術(shù)

高秀巖

（長春市軌道交通集團(tuán)有限公司，吉林 長春 130000）

重點(diǎn)介紹長春地鐵2號線BT05標(biāo)段平南區(qū)間周邊部分危樓建筑物風(fēng)險處理的技術(shù)措施。既有建筑物自穩(wěn)性較差，在地下結(jié)構(gòu)施工中極易造成不均勻沉降、開裂等風(fēng)險。為保證平南區(qū)間施工危樓建筑物的結(jié)構(gòu)安全，通過檢測鑒定后提出了一系列的加固措施。

地鐵區(qū)間；危樓；加固處理；技術(shù)

目前全國范圍內(nèi)城市化建設(shè)快速發(fā)展，隨著農(nóng)村土地集體化經(jīng)營模式的運(yùn)行，大量人口進(jìn)入城市，緊張的出行壓力讓各大城市的軌道交通工程難以喘息。雖然國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，但以長春為代表，目前部分二、三線城市一些年代久遠(yuǎn)的居民樓仍在使用，地下鐵路施工卻緊張開展。如何保證地下結(jié)構(gòu)穿越周邊建筑物時的穩(wěn)定，通過一系列加固措施的方案比選達(dá)到預(yù)期效果，常常成為施工難題[1]。長春地鐵2號線BT05標(biāo)段承擔(dān)平南區(qū)間的施工，地面結(jié)構(gòu)依次穿越地表6座危樓建筑物，安全質(zhì)量的風(fēng)險非常之大，備受建設(shè)單位的關(guān)注。故建設(shè)單位委托中冶地勘研究總院對本工程的安全性影響進(jìn)行評估，通過計(jì)算分析新建地鐵暗挖區(qū)間下穿施工對既有建筑物的附加變形和內(nèi)力影響，最終采取雙排導(dǎo)管注漿等加固措施，安全地完成了平南區(qū)間穿越建筑物段440m的全部施工，為地鐵2號線2017年5月30日的主體完工提供了安全有力的保障。

一、工程概述

1.工程概況

平陽街站～南關(guān)站區(qū)間西接平陽街站，東至南關(guān)站，設(shè)計(jì)里程為：K32+815.511～K33+641.231，總長825.72m，埋深13～17m。本區(qū)間為礦山法施工。區(qū)間沿線設(shè)置兩處臨時施工豎井及橫通道。除以上兩個臨時施工豎井外，同時借助南關(guān)站2號豎井進(jìn)行部分區(qū)間左右線及單渡線的開挖、襯砌施工，區(qū)間及周邊建筑物平面位置示意圖如下圖1所示：

圖1 區(qū)間及周邊建筑物平面位置示意圖

2.水文地質(zhì)情況

現(xiàn)場勘察過程中，于鉆探過程中發(fā)現(xiàn)三層地下水，第一層為孔隙潛水，第二層為淺層承壓水，第三層為泥巖裂隙水。

平南區(qū)間水文地質(zhì)剖面布置圖及工程地質(zhì)特征布置表如表1所示：

表1 平南區(qū)間工程地質(zhì)特征布置表

3.主要風(fēng)險建筑物的概況

經(jīng)過本項(xiàng)目專業(yè)技術(shù)人員和中冶建筑研究總院檢測機(jī)構(gòu)人員對平南區(qū)間沿線危樓進(jìn)行逐一檢查，初步判斷為各棟樓體均存在不同程度的開裂現(xiàn)象，隨著地下周邊建筑結(jié)構(gòu)開挖，極易造成樓體的不均勻沉降，存在極大安全風(fēng)險，主要風(fēng)險建筑物概況表如下表2所示：

4.平南區(qū)間結(jié)構(gòu)施工方法

區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)埋深自東往西逐漸加深，標(biāo)準(zhǔn)斷面區(qū)間采用臺階法開挖，渡線大斷面采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖。

二、平南區(qū)間周邊建筑物檢測評估結(jié)論

通過評估、分析新建地鐵區(qū)間下穿施工對既有建（構(gòu)）筑物的附加變形和內(nèi)力影響，得到安全性影響的評估結(jié)論，并對設(shè)計(jì)、施工及監(jiān)測提出相應(yīng)的措施建議和重點(diǎn)監(jiān)測區(qū)域。具體沉降參數(shù)如下表3，控制指標(biāo)如表4所示：

表4 既有建筑沉降控制指標(biāo)

三、平南區(qū)間周邊建筑物風(fēng)險處理方案分析與對比

平南區(qū)間位于解放大路主干道，采用暗挖臺階法施工，因其結(jié)構(gòu)邊緣靠近以上多棟危樓建筑物，根據(jù)評估報告，并結(jié)合長春地鐵其他單位相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)，針對平南區(qū)間建筑物保護(hù)可行的方案主要有以下幾種：①地表打設(shè)袖閥管設(shè)置隔離墻，②洞內(nèi)進(jìn)行超前深孔注漿，③雙排超前小導(dǎo)管注漿等方案，各項(xiàng)指標(biāo)及對比分析如下表5所示：

表5 處理方案分析與對比

四、平南區(qū)間周邊建筑物風(fēng)險保護(hù)措施的驗(yàn)算

綜合以上對比分析，建議采用洞內(nèi)雙排超前小導(dǎo)管施工方案，實(shí)施方便，對工期影響較小，且經(jīng)理論驗(yàn)算，能滿足周邊建筑物沉降控制要求，雙排超前小導(dǎo)管注漿方案對比分析計(jì)算統(tǒng)計(jì)如下表6所示，計(jì)算云圖編號2043如圖2、圖3所示：

表6 雙排超前小導(dǎo)管注漿方案對比計(jì)算統(tǒng)計(jì)

圖2 右線施工完畢

圖3 全部施工完畢

五、平南區(qū)間周邊建筑物風(fēng)險源處理方案的實(shí)施

依據(jù)最新的設(shè)計(jì)方案，對區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)隧道拱頂?shù)男?dǎo)管注漿加固設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化和完善，小導(dǎo)管由一道增加為兩道，理論注漿加固范圍擴(kuò)大至2m。針對優(yōu)化后的注漿加固設(shè)計(jì)方案，我單位進(jìn)行了相應(yīng)的補(bǔ)充計(jì)算分析，同時依據(jù)實(shí)際工程進(jìn)展，將計(jì)算工序變更為“先右線、后左線”。

區(qū)間下穿危樓段，采取頂拱150度范圍內(nèi)雙排小導(dǎo)管注漿加固，小導(dǎo)管為DN32水煤氣管，內(nèi)排導(dǎo)管t=3.25mm，長度2.0m，間距0.3m，外排導(dǎo)管t=3.25mm，長度3.5m，間距0.3m，注漿漿液根據(jù)地層情況由現(xiàn)場試驗(yàn)確定，并根據(jù)圍巖條件控制好注漿壓力,注漿壓力應(yīng)控制在0.4MPa~0.6MPa。注漿加固后的土體應(yīng)滿足，土體有良好的均勻性和自立性。

六、平南區(qū)間暗挖施工工藝及加固措施的要點(diǎn)流程

在平南區(qū)間下穿危樓風(fēng)險源周邊結(jié)構(gòu)段施工過程中，嚴(yán)格按照“管超前，嚴(yán)注漿，短開挖，強(qiáng)支護(hù)，快封閉、勤量測”[2]的十八字方針進(jìn)行施工。

七、平南區(qū)間下穿周邊結(jié)構(gòu)邊緣的監(jiān)測數(shù)據(jù)控制

自平南區(qū)間開始穿越危樓周邊結(jié)構(gòu)風(fēng)險源區(qū)域開始，本項(xiàng)目對此暗挖區(qū)間安全狀態(tài)實(shí)行監(jiān)控，并同時按照實(shí)時觀察洞內(nèi)結(jié)構(gòu)、變化量及變化速率（雙控）三方面對其實(shí)施多控管理。

1.監(jiān)控量測點(diǎn)的分級管理

經(jīng)過本項(xiàng)目專業(yè)測量及技術(shù)人員依據(jù)圖紙相關(guān)要求及測量規(guī)范制定了平南區(qū)間施工監(jiān)控量測主要控制標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)“分區(qū)、分級、分階段”[3]管理的原則將監(jiān)控量測點(diǎn)的安全狀態(tài)劃分為四級管理。

（1）監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析

本項(xiàng)目專業(yè)測量人員對平南區(qū)間建筑物等沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析（見表7），以數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工，確保平南區(qū)間下穿危樓風(fēng)險源安全，目前各類數(shù)據(jù)均未超過報警值。

表7 平南區(qū)間下穿危樓建筑物周邊結(jié)構(gòu)各類沉降數(shù)據(jù)分析表

八、結(jié)語

城市地鐵施工中，雖然當(dāng)今的科技發(fā)展越來越快速，各類機(jī)械設(shè)備逐漸走進(jìn)市場，盾構(gòu)施工更是占據(jù)了主導(dǎo)地位，但面對部分施工場地狹小、城市人口密集的老城區(qū)，礦山法暗挖施工工藝仍占據(jù)著主導(dǎo)地位。各類老式建筑物的穩(wěn)定性難以控制，施工過程中極易造成建筑物不均勻沉降。本文以平南區(qū)間周邊建筑物的風(fēng)險處理措施的實(shí)施為代表，從隧道內(nèi)采取措施，具有極高的可行性，確保了安全質(zhì)量的最終目標(biāo)，在細(xì)節(jié)及工藝上仍需要我們?nèi)?chuàng)新總結(jié)，以便在下一個風(fēng)險源更好的應(yīng)用實(shí)施。

[1]《長春地鐵2號線一期工程平陽街站-南關(guān)站區(qū)間巖土工程詳細(xì)勘察報告》（勘察編號：ZYDK-2012-GK085-24）.

[2]牛曉勤，建筑工程常見風(fēng)險的防范及處理[J].山西建筑，2012，4，33（11）109-112.

[3]些紅濤，李波，趙云勝.基于聯(lián)系數(shù)的地鐵隧道施工臨近建筑物風(fēng)險評價[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2014，14（7）23-24.

The Technology of Strengthening Risk Reinforcement for the Surrounding Buildings in the Subway Section

GAO Xiu-yan

（Changchun rail transit Group Co., Ltd., Changchun, Jilin 130000, China）

This paper focuses on the risk treatment measures of surrounding dangerous buildings in Pinnan Section of Changchun Metro Line 2 BT05. The stability of existing buildings is poor, and it is very easy to cause the risk of uneven settlement and cracking in the construction of underground structure. In order to ensure the structural safety of dangerous buildings in Pingnan Section, this paper proposes a series of reinforcement measurements after detection and identification. This paper promotes successful application of detecting dangerous buildings in underground Metro Sections and reinforcement measures.

subway; dangerous; and reinforcement technology

U455.4

A

1008—6129（2018）01—0064—06

2018—01—04

高秀巖（1972—），吉林梅河口人，長春市軌道交通集團(tuán)有限公司，高級工程師。