摘要：随着宁波市轨道交通建设事业的迅速发展，对施工现场周边复杂的地下管线保护也越来越重视。特别是重大管线的保护对施工现场安全具有非常重要的意义。本文结合实例分享轨道交通车站周边大口径给水管线保护专项方案，希望可以对相关工程管理人员提供一定的借鉴作用。
关键词：大口径给水管线保护 钢支撑伺服系统 监测措施 其他措施 应急处理措施
1.工程概况
宁波市轨道交通5号线一期工程院士路站是5号线与6号线的换乘站点。其中，5号线车站位于院士路，6号线车站位于江南路，车站呈“L”型布置。在6号线基坑北侧有两根DN1000及DN1200给水主管，过新杨木碶河为桥管形式。
2.管线调查
施工前，对于这两根大口径给水管进行详细的调查。其中，距离基坑较近的DN1200给水管为钢管，管底埋深在2.5~3.0米，最近距离4.4米；距离基坑较远的DN1000给水管为混凝土管，管底埋深在2.4~3.5米，距离基坑最近距离为8.8米。基坑施工期间这两根大口径给水管位于施工围挡范围内，其中DN1200给水管距离施工重载便道承载钻孔桩距离约1.9米。
3.管线保护管理要求
3.1项目部专项成立大口径给水管安全管理小组。施工单位、监理单位必须配备专职管线保护人员，配合做好管线安全管理相关工作，明确安全责任并落实到人。
3.2施工前做好大口径给水管调查工作，将管线实际位置及走向与管线普查资料进行对比确认。编制大口径给水管线保护安全专项施工方案、安全技术交底。安全专项施工方案报监理工程师审批后方可实施。
3.3重载便道荷载要求：为减小对重载便道对这两根大口径给水管的影响，车站基坑土方开挖和主体结构施工期间对工程车提出限载要求：含土方车（限载50吨）、混凝土罐车（限载60吨）、履带吊（限载70吨）及小型车辆行走。现场施工安排时，车辆不得集中布置，采取分区域停放，总体原则按照施工便道设计要求荷载不大于30千帕综合考虑。
3.4施工全过程中，做好管线监测数据采集分析并邀请宁波市自来水有限公司领导及专家到施工现场进行监督和指导。
4.管线保护措施
4.1施工前保护措施
对于场地围挡内既有的两根大口径给水管线，提前做好标识和警示工作。
4.2设置盖板及钻孔桩
为保护管线在施工期间不受侧向车辆荷载的影响，造成管线沉降及变形，在DN1200给水管南侧施工便道上施工钻孔桩及盖板，进行保护。盖板宽度7.2米，厚度设计35厘米，一侧支撑在车站地连墙冠梁上，一侧支撑在钻孔桩上。钻孔桩采用800毫米，桩长25米，间距5米。为方便日后运营后管线检修，钻孔桩与DN1200给水管最近距离不小于2.4米。
4.3钢支撑伺服系统
为减小基坑水平位移，防止大口径给水管线沉降，故在基坑第四、五道增设钢支撑自动补偿伺服系统。通过减小无支撑暴露时间以及钢支撑预加轴力值递减的方式，并在过渡段范围内增设两个土体孔加强此范围内变形监测，从而有效遏制地连墙变形，达到基坑安全稳定的目的。
增设钢支撑伺服系统明显比普通钢支撑范围内地连墙变形数据小。使用伺服的地墙变形量，是没有使用地连墙的变形量的30%左右。因此，增设钢支撑伺服系统更有利于保护基坑周边的建构筑物的安全。
钢支撑伺服系统保持地墙不变形有两种方式：一是控制伺服系统的轴力输出和外界应力相对平衡。二是控制油顶的伸缩量来补偿钢支撑内部的膨胀和压缩。
位移应力双控的模式能将变形控制在毫米级，能够有效的控制软土地区的墙体变形，达到更好的效果。当油顶按照预加轴力加载到位以后，设定此时的油顶位移为相对零点，并以此相对零点为基准来设定位移的控制范围。位移控制控制范围在相对基准点向内2毫米（下限值），向外1毫米（上限值）的位置。
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同时根据设计部门提供的最大加载力设定压力的极限报警值。控制向内变形的方法是位移下限值检测和油缸自动加载，但不超过压力极限值。控制向外变形的方法是位移上限值检测和油缸自动卸载，但不超过压力最小值。
5.监测措施
5.1施工前，在两根大口径给水管线上方布置监测点，条件允许时采取直接点。监测点布设：钢管间距20米布设一个，混凝土管每节布设一个监测点，要求管段倾斜度控制在2‰以内。开挖期间每日按照监测方案进行监测，并及时将监测结果及时报告给自来水公司相关部门。一旦管线变形增大时，发生报警，立即召开分析会，分析原因，采取有效措施进行处理。变形速率收敛后才能继续施工。
监测点布设时，对DN1200钢管布置直接监测点，对DN1000混凝土管布置间接监测点。间接点采用Φ22以上螺纹管，埋于管线上方，插入土体深度不小于2米。
5.2监测报警值：
依据城市轨道监测规范，大口径自来水管监测报警值为：DN1200钢管：管道变形累计20mm，单日2mm/d；DN1000混凝土管：管道变形累计15mm，单日2mm/d。
6.其他措施
6.1严格控制基坑土方开挖：
为有效控制基坑变形，防止墙体水平位移造成周边土体扰动，引起管线沉降，故6号线在基坑开挖过程中，须严格控制无支撑暴露时间。
基坑开挖时应充分利用“时空效应”理论，“分层、分块、对称、平行开挖，留土护壁，限时完成开挖与支撑”，并做到“随挖随撑”，严禁出现超挖回填现象发生。
6.2钻孔桩施工控制：
为防止钻孔桩施工过程中塌孔，对土体扰动造成周边给水管沉降，故采取相应措施：采用反循环钻孔时先启动泥浆泵和钻盘，使之空转一段时间，待配制好比重为1.3～1.4的泥浆进入泥浆箱及输进钻孔中一定数量后，方可钻进。开始钻进时慢速推进，待钻头进入土层后，方可全速钻进。保证钻孔平台水平并确保牢固，在钻孔过程中不发生倾斜位移。 发现倾斜及时调整，确保成孔垂直度。
为增加孔壁稳定性，钻孔桩施工采用4米长的加长护筒。混凝土灌注施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大。
7.管线应急处理措施：
7.1注浆处理：
一旦管线沉降超标出现报警，拟在变形较大位置对应盖板上取孔，每个间距1~2米，对管线底部采取插斜管注浆保护措施。施工时采用预埋管作为必要的泄压孔，一旦监测发现管线有隆起超过要求时立即打开泄压孔让多余的水泥浆液排出土体外。
7.2紧急抢修：
一旦给水管发生破裂漏水时，首先根据应急预案及时通知相关人员和产权单位自来水公司，对管线进行紧急抢修。具体可根据渗漏水部位，前后各2到3米，采用PC200挖机将管线位置挖出。发生险情后提前将上游给水管阀门关上，现场立即将应急物质水泵、水管准备到位。待下面无水后，对破裂处开始进行管线紧急抢修工作。
结束语：
在当前的轨道交通施工现场中，不容出现任何闪失。拥有良好的、有组织的技术以及预先考虑可能发生问题的能力都至关重要。在工程管理过程中要求各管理人员不仅要有强烈的责任心，也必须有充足的专业技术知识。在从事现场工程管理过程中能提前预见发现问题，将施工隐患消除在萌芽状态，这样不仅提高工程施工管理的有效性，也大大提高了效率，节省了工期。
参考文献：
1、城市轨道交通工程检测技术规范（GB50911-2013）【S】.中华人民共和国住房和城乡建设部
2、黄亮亮 钢支撑自动伺服系统对周边环境的影响实测与分析【J】.建筑施工.第37卷.第8期
作者简介：
朱波（1980－），男，浙江宁波人，宁波市轨道交通集团有限公司建设分公司工程保障部工程师，主要从事给排水管道工程管理工作
论文作者:朱波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/20
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