（中交一公局第五工程有限公司 河北 廊坊 065201）
【摘 要】地铁工程是穿梭于城市各大交通要道和人口密集区的大型地下轨道交通工程，大大的缓解了地上交通的压力。也正是因为这个特点，在城市地铁建设的过程中，将会穿越各种构建筑物基础及市政管线，并对其产生不利的影响，其中便包括城市桥梁。为保证城市桥梁在地铁施工穿越过程中的安全性，需对既有桥梁进行变形监测，本文就地铁施工穿越既有桥梁的监测要点进行讨论。
【关键词】地铁施工；穿越；既有桥梁；监测
【中图分类号】U455 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）04-0140-02
对于地铁穿越既有桥梁，针对不同桥梁结构形式、受力特点和评估状况，结合地铁施工所采用的施工工法，所进行的监测内容和风险分析有着不同的安全监测重点。在地铁穿越之前，根据评估报告所提供的既有桥梁资料、监测控制值和风险控制重点，采用不同的监控量测手段，对既有桥梁的安全进行风险控制。下面将从桥梁的不同部位逐一进行介绍。
1.桥梁基础
桩基础按照桩基的数量分为，单桩式和群桩式。①单桩式也叫独桩式，是基桩顶直接桥墩或地系梁，墩柱所传导下来的荷载直接作用到一根桩基上，因此对桩基周边土体的变形较为敏感，一旦地铁穿越过程发生桩基周边土体变形，就可能引起桥梁墩柱的竖向变形或水平位移。②而群桩式基础，因为是多根桩基通过桩顶承台形成联合受力，因此对周边局部的土体抗干扰能力相对较强，但周边土体整体变形，仍可引起墩柱的竖向变形或水平位移。
按照受力形式分为端承桩、摩擦桩和复合桩基。①端承桩即主要以端部承载，附以摩擦受力的桩基，一般桩底为卵石层或岩层等坚实地层。②摩擦桩即以周边土体摩阻反力为主的桩基，一般桩长较长，桩底无坚实的地层。摩擦桩对桩周边土体变形及土体抗剪能力的变化较为敏感，因此地铁穿越时所采用的工艺工法。③复合桩基，即除考虑桩体本身的承载力外,还要考虑承台下桩间土的承载力,两者的叠加形成复合桩基整体的承载力，一般此类桩基承台较大。
2.桥梁下部结构
桥梁的下部结构，主要是将上部梁体所受荷载传导至基础的结构，由于其能反映基础的沉降变形情况，因此一般也是对地铁穿越既有桥梁进行监控量测实施和布点的部位，如：墩（台）沉降、墩（台）倾斜、差异沉降等。一般桥梁下部结构可分为桥墩（台）和盖梁（帽梁）。
桥墩类型可分为：柱式墩、薄壁墩、空心墩、柔性墩、重力式。①柱式墩，是在桥梁墩柱中最为常见的形式，主要监测其墩柱沉降、差异沉降和墩柱倾斜；②薄壁墩、空心墩，一般混凝土厚度较薄，容易在桥墩基础变形时，在受弯扭作用下产生剪切破坏，从而产生裂缝，因此除常规的沉降和倾斜监测外，应加强对其裂缝的监测和巡视；③柔性墩，是在多跨桥的两端设置刚性较大的桥台，中墩均为柔性墩，即墩体的整体刚度很小，在墩顶水平推力的作用下发生较大的水平位移，因此对于柔性墩以墩柱沉降监测为主，而墩柱倾斜变形在一定范围是允许的；④重力式，是实体的圬工墩，主要靠自身的重量来平衡外力，从而保证桥墩的强度和稳定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主要用C15或C15以上的片石混凝土浇筑，或用浆砌块石和料石，也可以用混凝土预制块砌筑，因此重力式桥墩自重大，如果是砌筑的，那么整体性较差，所以其基础土体发生扰动变形时，对其直接影响较大。
盖梁（帽梁）是为支承、分布和传递上部结构的荷载，在排架桩墩顶部设置的横梁、又称帽梁，由于公路桥型较宽，一般会在墩顶设置盖梁，盖梁与桥墩刚性连接在一起，因此墩柱间的横向差异沉降变形，将引起盖梁与墩柱内应力过大，从而产生裂缝直至断裂，所以对于多柱有盖梁的桥梁，墩柱间的横向差异沉降变形控制值较小。
3.桥梁上部结构
城市桥梁一般以体内预应力桥梁为主，而拱桥、斜拉桥和悬索桥相对较少，因此不多赘述。
针对不同的梁体形式，在地铁穿越既有桥梁时产生的风险和范围是不同的，如：①简支梁：由于每跨的受力相对是独立的，因此发生基础变形时，只对该处临近的两跨产生影响，因此纵向差异沉降的控制值相对较大；②连续梁：由于是多块联合受力，因此在一联中某个墩柱基础发生变形，会引起整联（即多跨）的变形，因此纵向差异沉降的控制值相对较小；③连续刚构：由于梁体和墩柱是刚性连接的（无橡胶支座），因此墩柱的变形会直接作用到梁体上，因此连续刚构的桥对纵向差异沉降和墩柱倾斜的控制值都相对较小。
无论是何种类型的梁体，地铁穿越既有桥梁的影响最终反映出的是，桥面行车的安全性和舒适性，因此在必要的情况下，特别是桥梁评估等级处于C类及以下状况时，应对桥梁拱线性进行监测，通过拱线性监测，可分析地铁穿越既有桥梁梁体运行状态的变化和风险状态。
4.桥头防护挡墙
桥头防护挡墙，即桥头处路基为了减少占地空间，而设置的直立式挡墙，虽然不属于桥梁结构主体，但作为桥梁附属部位，如发生过大变形，也可能会造成桥头路基沉陷变形直至塌方，影响行车安全。桥头防护挡墙按形式可分为：重力式挡墙、锚定式挡墙、薄壁式挡墙、加筋土挡墙、土钉挡墙、柱板式挡墙和桩板式挡墙等，无论是哪种挡墙，其均匀沉降、差异沉降或倾斜变形过大，都会影响到桥头道路的行车安全，只是挡墙的类型不同，所允许的变形控制值不同而已。
5.桥梁检测评估状况
认真分析既有桥梁的检测和评估报告，根据报告所评定桥梁的BCI指数所确定的评估等级，判定桥梁现有状况，如桥梁处于C类及以下状况时，应加大监测布点的数量和频率，同时对桥梁既有的较大裂缝进行裂缝监测，并在巡视中注意观察是否有新增裂缝出现。
6.结语
通过以上的分析可以看出，在对地铁施工穿越城市既有桥梁的监控过程中，应根据桥梁的结构形式、穿越关系、桥梁评估状况等因素进行分析，从而确定监控的重点，提高对地铁施工穿越既有桥梁的安全风险分析与控制，保证地铁建设的顺利进行。
参考文献
[1]李爱群，缪长青.桥梁结构健康监测[M].人民交通出版社，2009
[2]周建庭，张劲泉，刘思孟.大型桥梁实用监测评估理论和技术[M].北京，科学出版社.
[3]张海彦，何平等.盾构隧道穿越既有混凝土桥梁结构的风险控制指标[J].中国铁道科学，2014,35(3):47-54.
论文作者:赵志国
论文发表刊物:《建筑知识》2017年4期
论文发表时间:2017/6/16
标签：桥梁论文; 挡墙论文; 桩基论文; 地铁论文; 桥墩论文; 结构论文; 基础论文; 《建筑知识》2017年4期论文;