
在广州城市轨道交通建设不断推进的背景下,地铁线路周边基础设施的施工安全与环境影响日益受到关注。特别是在深基坑工程中,拉森钢板桩作为一种常见的支护结构形式,因其施工便捷、可重复使用等优点被广泛应用于临近既有地铁线路的桥梁基础施工中。然而,其打设过程中产生的振动对地铁结构及运营安全可能构成潜在威胁,因此,科学合理地设定和控制振动限值,成为保障地铁运行安全与周边施工顺利进行的关键技术环节。
拉森钢板桩通常采用振动锤沉桩工艺,该方法通过高频振动使钢板桩在土体中下沉,效率高但伴随较强的机械振动。当此类施工活动位于广州地铁线路附近时,振动波会通过地层向地铁隧道结构传播,可能引起隧道结构位移、轨道几何形变,甚至影响列车运行平稳性。此外,长期或高强度的振动还可能加速既有结构的老化,降低其耐久性。因此,必须对振动强度进行严格限制,确保其在安全可控范围内。
根据《建筑施工场界环境噪声排放标准》(GB 12523-2011)和《城市轨道交通结构安全保护技术规范》(CJJ/T 202-2013)等相关技术规范,结合广州地质条件和地铁运营实际,对临近地铁区域的深基坑施工提出了明确的振动控制要求。一般情况下,振动速度(Peak Particle Velocity, PPV)是衡量施工振动影响的核心指标。在广州地铁保护区范围内,特别是距离隧道结构边缘30米以内的区域,建议将振动速度控制在2.5 mm/s以下,对于特别敏感区段(如盾构隧道接头、车站结构附近),则应进一步降低至1.5 mm/s以内。
为实现上述振动限值目标,施工单位需采取一系列技术与管理措施。首先,在施工前应开展详细的地质勘察与地铁结构现状评估,明确振动传播路径与敏感点位置。其次,优先选用低振动或静压式沉桩设备替代传统振动锤。例如,液压静压植桩机可在不产生显著振动的情况下完成钢板桩沉设,特别适用于紧邻地铁的敏感区域。若必须使用振动锤,则应选择变频调幅型设备,并通过调节振动频率避开地铁结构的共振频率区间,从而降低动力响应。
同时,施工过程中应实施实时振动监测。在地铁隧道内部及周边关键位置布设振动传感器,连续采集PPV数据,并与预设阈值进行比对。一旦监测值接近或超过限值,系统应自动报警并暂停施工,待分析原因并采取降振措施后方可继续作业。监测数据还应定期报送地铁运营单位,实现信息共享与协同管理。
此外,优化施工组织也是控制振动影响的重要手段。例如,合理安排施工时段,避免在地铁高峰运营期间进行沉桩作业;采用分段跳打的方式减少连续振动累积效应;在钢板桩与地铁隧道之间设置减振沟或隔振桩,形成物理屏障以削弱振动波传播能量。
值得注意的是,广州地区软土层较厚,地下水丰富,土体对振动波的衰减能力相对较弱,这使得振动控制难度加大。因此,在制定振动限值时,还需结合具体场地条件进行动态调整。例如,在淤泥质土或饱和砂层区域,应适当加严控制标准,并加强监测密度。
从管理层面看,广州市住建部门与地铁集团已建立联动审批机制,要求所有临近地铁的深基坑工程必须提交专项施工方案和振动影响评估报告,经专家论证并通过地铁保护审查后方可实施。这一制度有效提升了施工安全水平,也推动了施工单位在技术选型和过程控制上的持续优化。
综上所述,广州地铁周边桥梁深基坑工程中拉森钢板桩的振动控制,是一项涉及技术、管理与协调的系统性工作。科学设定振动限值,不仅是保障地铁结构安全的必要举措,也是实现城市密集建成区可持续建设的重要支撑。未来,随着智能监测技术和绿色施工装备的发展,振动控制将更加精准高效,为城市轨道交通与市政工程建设的和谐共存提供坚实保障。
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