管线原位保护的施工方法论文_高丹

摘要：随着城市建设的不断发展，市政工程施工主要为地下深基坑工程。建设过程中经常会碰到城市各类综合管线，而对于一些重大、迁改周期较长、协调工作量大、迁改困难、且制约整个工程建设进度和工程重大节点目标的管线，采用常规的先迁改后施工围护结构的方法进行，已不能满足工程建设相关要求，同时采用常规的方法施工，对项目整体工期影响大，容易造成人力、物力、财力方面的增加。而采取原位保护的技术措施是保证工程安全、进度的最好方法。

关键词：地下连续墙；管线；原位保护；斗齿改造

引言

市政工程开发地下空间时，施工围护结构通常会受到地下管线影响，一般情况下均将管线迁改至施工范围以外再进行围护施工。而受制于管线迁改进度，留给结构施工的时间不多，为保证工程的顺利实施，对迁改周期长的管线采用原位保护施工的技术，既保证了结构的施工进度，又对管线进行保护。针对这类工程实际问题，必须要有安全、有效、便捷的处理措施和应对策略。

本文结合苏州高新区滨河路人防停车场成功原位保护10KV电力管线的工程实例，详细分析了地下连续墙施工原位保护重要管线的技术方法，为今后类似工程提供指导。

1 工程概况

苏州高新区滨河路人防停车场工程为地下人防工程与轨道交通站点及明挖区间、市政过街通道、地面城市绿地等相结合的综合开发项目，同时与轨道交通3号线（在建）玉山路站相连接。3号线玉山路-狮山路明挖区间从本工程地下室内穿过，与本工程联合建设，如图1。

图1 滨河路人防停车场平面图

滨河路停车场施工分为三个区，A区、B1区及B2区，本次管线原位保护位于B1区，主体围护采用1m厚地下连续墙，墙深39m～48m，设置4道混凝土支撑。

因受10KV电力断电影响大，横跨停车场基坑的10KV高压电缆通道未能及时迁改，需原位保护施工地连墙。经现场实地探查确认，10KV高压电缆采用混凝土塑封，塑封混凝土高度1.2m，宽度2.1m，内含10根PVC管，均有管线，如图2。

图2 10KV高压电缆管线现场图

塑封混凝土上表面距地面0.4m，标高为3.6m，下表面距地面1.6m，标高为2.4m。PVC管线套筒上表面距地面1m，标高为3m，下表面距地面1.4m，标高为2.6m，如图3。

图3 高压电缆位置示意图

电缆线穿过主体基坑时，经过位置是DLQA-87（设计幅宽5m）及DLQA-90(设计幅宽6m)这两幅地下连续墙，两幅墙均为A型墙，墙深39m，墙厚1m。其中穿过DLQA-87时，与地墙北端头距离都是2.2m，与地墙南端头距离均为0.7m；穿过DLQA-90时，与地墙北端头距离都是1.9m，与地墙南端头距离都是2.9m。如图4。

图4 电缆与基坑关系图

2 电缆线保护施工

2.1施工工艺流程

施工工艺流程如图5：

图5 施工流程图

2.2管线处理

具体管线保护处理方法如下：

1）开挖至管线位置，清除管线旁多余土石方，然后采用1cm厚钢板焊接成矩形框，把管线包裹在矩形框内，宽度1300mm，高度为1300mm，其中上下左右各预留50mm缓冲空间，避免成槽机损坏管线的完整性。钢梁施工时，分成左右两半，在两边预留好螺栓孔，电缆线包紧后，直接上好螺栓即可。如图6。

2）待矩形框焊接完毕后，采用辅助设施固定矩形框位置，并镶入导墙结构内，导墙内外均匀分布，确保矩形框固定牢固。

3）待固定矩形框后，随即浇筑C30混凝土，并振捣密实。

图6 管线保护示意图

2.3导墙施工

在地连墙未迁改的既有管线处，提前进行勘探出管线具体位置，然后进行正常的导墙施工，导墙深度随管线埋置深度而定，需把保护管线的矩形盒固定在导墙内，并焊接牢固，上下左右都留有足够的安全距离，待导墙浇筑混凝土时浇筑成一体，以防止成槽机液压抓斗直接碰撞而破坏管线。导墙施工完毕后，用钢板标记管线位置，防止成槽时二次破坏。

在保证成槽位置的准确性和垂直度方面，导墙的施工质量有着极为重要的作用，为了保证导墙的稳定性，导墙采用“┓┏“型现浇钢筋混凝土，导墙为通长的整体的钢筋混凝土墙，导墙混凝土采用C30，导墙的净距大于地下连续墙的设计宽度40mm，导墙顶标高随地面标高，导墙深度要保证导墙底到套管底的距离不小于1m，如图7。

图7 导墙制作图

2.4成槽施工

导墙施工完成后，先把导墙内管线上方的土方清理干净，以免成槽机抓斗损伤管线。具体开挖方式如下。

1）开挖既有管线两侧的土体，从上到下逐次递增下放抓斗深度，完成左右两侧成槽，左侧槽宽2.95m，右侧槽宽3.9m，管线宽度2m，如图8。

图8 成槽示意图

2）对成槽机抓斗进行改造，在斗槽两侧焊接刮刀，具体尺寸如下图所示，分别从两侧对管线下方的土体进行切削，以清除管线下方8.5m范围内（成槽机抓斗长度为8m）的土体，确保成槽机抓斗可以放入管线下方进行抓槽，如图9、图10。

图9 成槽机抓斗改造示意图

图10 斗齿改造图

3）在管线左侧槽内平移成槽机抓斗至既有管线下方，并在导墙上标记好成槽机液压抓斗定位既有管线下发的首次定位点，随即进行既有管线下方土体的掏挖。液压抓斗出渣时，把成槽机移位至已成完的槽段，按正常速度提升渣土，避免上升和下降过程中冲撞既有管线，如此循环往复，直至把既有管线下一侧土体挖完。

4）移动成槽机至管线右侧成槽的槽段位置，在此位置下放成槽机液压抓斗，随即开始掏挖既有管线下另一侧土体，具体施工方法同上，直至全部掏挖完毕既有管线下的土体。

5）整个下穿既有管线地连墙施工过程中，纠偏工作随时进行，确保成槽垂直度控制在3‰以内。

6）成槽施工过程中，泥浆要及时补充，控制泥浆液面超过导墙底50cm,但低于管线保护箱底标高，每两个小时进行槽底、槽中的泥浆性能监测，如有超过设计指标，及时置换泥浆，确保槽内泥浆满足成槽要求。

7）整幅槽段开挖到底后，必须进行扫孔，目的是铲平挖接部位的槽面和挖除槽底沉渣，并控制沉渣量小于10cm，以确保成槽施工质量符合设计要求。

2.5钢筋笼下放

1）钢筋笼制作

钢筋笼加工时，做成2幅钢筋笼，一幅宽度为3m，另一幅幅宽为3.1m，将两幅钢筋笼做成子母钢筋笼形式如图11。

图11 钢筋笼加工图

2）钢筋笼吊装

钢筋笼制作成型后，依据钢筋笼的重心位置，钢筋笼顶端设置吊点，采用250t履带吊作为钢筋笼起吊主吊机，150t履带吊配合起吊。

采用履带吊车运输至施工槽段，将第一片钢筋笼垂直缓慢放入槽段内，下放钢筋笼到设计位置时，将钢筋笼平移至既有管线下方。因钢筋笼长、重，且采用工字钢接头形式，平移困难，入槽前先在钢筋笼最靠近底部的横向桁架和中部横向桁架上各固定一钢索，钢索上方安装在履带吊的吊钩上，以便入槽偏移后拖拽。吊装完成第一片钢筋笼后，用超声波检测型钢垂直度，垂直度达到要求后，下放锁口管，超挖宽槽段以沙袋填实，然后进行第二片钢筋笼吊装。钢筋笼吊装入槽示意图如图12、图13。

图12 第一片钢筋笼吊装入槽示意图

图13 第二片钢筋笼吊装入槽示意图

2.6墙缝处理

地连墙混凝土强度达到设计值后，在地连墙接头处外侧位置进行旋喷桩加固，Φ800双重管旋喷桩5根，搭接长度200mm，水泥掺量20%，旋喷桩深度为地下连续墙深度，防止地连墙接缝渗水，以确保基坑施工安全。如图14。

图14 地连墙拼接缝加固图

3 施工质量控制

地连墙施工，参照设计文件和相关规范文件，依据审批的地连墙施工方案，为了确保提高垂直精度、减小墙体沉降和防止墙面接缝渗漏符合设计要求，还需要注意以下几方面内容：

1）泥浆性能：在遇有较厚粉砂、细砂地层(特别是10cm以上)时，可适当提高粘度指标，但不宜大于45s。在地下水位较高，又不宜提高导墙顶标高的情况下，可适当提高泥浆比重，但不宜超过1.25的指标上限。

2）成槽垂直度：成槽过程中，随挖随纠，根据成槽机自带的传感设备，实时全程监控，在成槽完毕后，利用超声波进行垂直度检测。在10m以上遇有少量粉细砂地层，对成槽稳定很不利的情况下，允许壁面有小面积剥落，但高度不宜大于2m，深度不宜大于50cm。

3）混凝土浇筑质量：通常情况下要求设计混凝土面低于导墙顶≥80cm，实浇高度一般在30～50cm。地连墙混凝土浇筑过程中，严格控制导管埋设深度和导管混凝土面内外差，不间断振动导管，确保砼质量。即将结束前，由于导管内外压差减小，埋管深度不再作限制，但不允许出现负管。

4）接头管(箱)起拔时间：依据所取的试件终凝情况，推算接头管(箱)起拔时间，严禁早拔晚拔。安排专人监督接头管(箱)提拔时间，防止过早提拔，导致地连墙混凝土挠流。

4 结论

本施工技术可在不迁改管线的基础上进行地下连续墙施工，保证围护施工的连续性，节省了管线迁改费用、缩短工期。在停车场施工中证明了其实用性。成墙效果良好，无渗漏现象，管线保护安全，具有广泛的实用性。

参考文献

[1]杨文渊.起重吊装常用数据手册.2004.

[2]苏宏阳.基础工程施工手册.2002.

[3]《建筑基坑支护技术规程》.JGJ120-2016.

[4]《建筑基坑工程技术规范》.YB9258-97.

[5]《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》.GB50652—2011.

[6]《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》.JGJ276-2012.

论文作者:高丹

论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月5期

论文发表时间:2020/4/30