轨道交通建设对西安古城墙的保护措施及效果验证

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇轨道交通建设对西安古城墙的保护措施及效果验证范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：本文为西安市轨道交通二号线永宁门站～钟楼站区间穿越国家级重点文物单位明代古城墙的实例分析，介绍了城市轨道交通市政建设过程中对古建筑采取的加固保护方案和措施，并对古建筑保护效果进行了评价分析。

关键词：轨道交通；古城墙；加固保护；效果评价

一、工程概况

西安市轨道交通二号线一期工程永宁门站～钟楼站区间位于西安市最繁华的市中心南大街下方，轨道交通隧道将下穿护城河、南门城墙、钟楼等古建筑群及其它周边建（构）筑物，由于钟楼及南城墙属于国家级的重要保护文物，而且年代久远至今已有600多年的历史，其抗变形能力较差，无论是由于市政建设施工时造成的影响还是后期轨道交通运营过程中产生的影响都将是不可忽视的。

最初的西安城墙完全用黄土分层夯打而成，最底层用土、石灰和糯米汁混合夯打，异常坚硬。西安城墙高12m，顶宽12～14m，底宽15～18m。轨道交通二号线线路中线距离城墙瓮城最近左、右线分别为9.3m、8.1m。线路下穿箭楼城墙，线路穿城墙处隧道拱顶埋深18.9m，拱顶地层为老黄土层。

西安城墙是保存最完整的中国古代城垣建筑，也是世界上现存规模最大、最完整的古代军事城堡设施，属国家级文物保护单位。如何在轨道交通市政建设中安全的通过古城墙成为我们首要的任务。

二、水文地质情况

2、1西安城墙地基下土层结构

西安城墙地基下土层结构自上而下为：1-1杂填土：影响深度为1～4m；1-2素填土：影响深度为2～6m；3-1新黄土：影响深度为2～3m；3-2古土壤：影响深度为4～6m；4-1老黄土：影响深度为4～5m；4-7中砂：影响深度为4～7m；其中轨道交通二号线隧道主要位于4-1老黄土层内。

2、2地表情况

对西安城墙的加固区域位于城墙两侧，城墙两侧门洞均为南大街交通主干道，白天交通繁忙，车流量较大。城墙西北侧为永宁宫大酒店，东北侧为酒吧一条街，轨道交通建设过程中可能对这些建筑有一定的影响。

三、对古城墙的保护措施

3、1增强建筑物的自身抗干扰能力

主要以隔断城墙基座与隧道之间的土体联结为主要思路，利用钻孔桩隔断地层沉降槽，减小国家文物一侧的地层沉降。在隧道开挖前对城墙基础采用“钻孔灌注桩+袖阀管注浆”进行加固保护，并对城墙门洞内侧架设临时支撑进行加固。

3、2钻孔灌注桩施工工艺流程见下图3-1所示

图3-1钻孔灌注桩施工工艺流程

3、3袖阀管注浆施工工艺

1）袖阀管注浆范围

对城墙基础进行袖阀管注浆加固范围为城墙两侧，共6个门洞，每个门洞两侧城墙脚下布设一排袖阀管。袖阀管采用φ42，间距2m，一字形布置，长16m，暂不注浆。袖阀管埋设完成后，用宽胶带或塑料布封闭管口，堵塞注浆口，并用钢钢制盖将袖阀管口遮盖防止杂物落入，待盾构通过后，如果地表沉降或城墙倾斜值达到报警值时，立即向袖阀管内注浆加固，浆液采用水泥―水玻璃双液浆（配比为1：1）。在盾构通过之前进行注浆加固，注浆压力控制在0.25MPa～0.5MPa之间，并根据现场情况调节，注浆体为地下水位以下2～5m。

2）袖阀管注浆施工工艺见下图3-2所示

图3-2 袖阀管施工工艺

3、4城墙洞门内侧钢支撑加固措施

为了降低轨道交通建设引起的沉降影响到城墙的沉降、倾斜，确保城墙的完整与安全，除了采用灌注桩+袖阀管注浆加固方法外，在城墙门洞内侧用I22a型工字钢和3mm钢板对城墙进行支撑加固，如图3-3。

图3-3城墙门洞钢支撑布置图

3、5对城墙加固保护措施施工过程中的参数控制

1）钻孔灌注桩施工参数控制指标

桩位偏差不应大于50mm；桩身垂直度偏差不应大于5‰；桩底沉渣厚度不大于50mm。

2）桩底压浆注浆参数

待加固桩混凝土强度达到设计强度的75%时，利用压浆机向二次注浆管内注浆，浆液配比：水泥：水玻璃=1：1，注浆压力控制在0.25Mpa～0.5Mpa，注浆量不得少于1m3，并以控制注浆量为准。注浆完成后，用泵送剂清洗注浆管，并根据现场监测数据决定是否再次进行桩底压浆工作。

3）冠梁施工参数控制

按设计绑扎钢筋，主筋应与桩顶锚固焊接，桩钢筋伸入冠梁35d，并不小于500mm，保证锚固长度以保证结构的整体性。

冠梁模板采用木模板，后背管采用φ48钢管连接，依靠定型支撑器固定，内支撑木使用50×50mm的方木，架设时注意确保木模板的牢固、可靠。

混凝土浇筑一次浇筑长度不小于30m，分层浇筑至设计标高，采用滚浆法向前浇筑。成活后，采用洒水养护不少于7天。

4）袖阀管注浆参数控制

按设计和现场值班工程师提供的配合比拌制好浆液，浆液的比重符合要求，添加剂的按试验人员确定的参量进行添加，经保证水泥浆液的配制质量。

双液注浆一般把浆液的凝固时间控制在60～120s，主要根据注浆要求和作用的不同，通过调整浆液的配比和水泥液的浓度比重，来调整浆液的凝固时间。双液浆是在注浆机的混合器处混合的，浆液比例为1：1。

采用双栓塞心管进行灌浆，灌浆自下而上分段进行，每排孔眼作为一个灌浆段，其段长为33-50cm。

注浆压力控制在0.15-0.25Mpa，吸浆量

四、施工效果评价分析

西安古城墙加固工程历时50天，于2008年7月27日完成，为轨道交通二号线隧道顺利通过国家文物提供强有力的保证。

轨道交通二号线一期工程永宁门站～钟楼站左线隧道于2008年12月1日～2008年12月4日顺利通过永宁门城墙，累计沉降量为-2.27mm，右线隧道于2009年1月14日～2009年1月22日通过永宁门城墙，累计沉降量为-3.09mm。

五、结论

由于采取了隔离桩、袖阀管以及城墙门洞内钢支撑加固保护等措施，增强了古城墙抵抗外界干扰的能力，既保证了城市轨道交通工程建设的顺利进行，又使得国家重点保护文物单位的安全得到了保障，取得了良好的经济和社会效益。