河道開挖時已有跨河電纜溝體的保護方法研究

劉春佳 鄔科鵬 潘鵬飛

(1.杭州江干區城市建設綜合開發有限公司，浙江 杭州 310016；2.杭州運河(江干段)綜合整治與保護開發指揮部辦公室，浙江 杭州 310016； 3.浙江工業大學，浙江 杭州 310014)

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河道開挖時已有跨河電纜溝體的保護方法研究

劉春佳1鄔科鵬2潘鵬飛3

(1.杭州江干區城市建設綜合開發有限公司，浙江 杭州 310016；2.杭州運河(江干段)綜合整治與保護開發指揮部辦公室，浙江 杭州 310016； 3.浙江工業大學，浙江 杭州 310014)

結合杭州某河道貫通施工現場的特點，確定了樹根樁為持力結構，鋼桁架為主要保護結構的電纜溝永久保護方案，并闡述了貫通河道施工時，樹根樁的設計施工注意事項及土體開挖的施工工藝，有效避免了河道開挖對周邊環境的影響。

河道貫通施工，電纜溝，樹根樁，鋼桁架

城市建設中，貫通河道施工是對土體或已存在結構布置的區域進行貫通，不可避免地會對原有土體和建筑結構產生破壞。本文以杭州某河道貫通施工為實例，針對周圍環境復雜的一條電纜溝進行施工分析。在周圍有大面積居民房和已有埋設管道的情況下，為了避免對已有管線產生破壞和對周邊居民的生活產生影響，進行河道開挖施工，本文對已有跨河電纜溝體的保護方法中主要的施工要點，樹根樁工藝以及分段挖土工藝的介紹和探討。

1 工程概況

本工程中，待貫通河道呈東西走向，待開挖段建有橋梁，是周圍居民出行所要經過的路段；并且開挖段的兩側還設有110 kV電纜溝體一條，已有電纜溝體為鋼筋混凝土管溝，跨河段長約10 m，其平面布置示意圖見圖1。作為本文主要討論對象，110 kV的電纜溝，北側連接著周圍大片的居民房，多為4層建筑物；而跨河段的北端留有前期已施工的咬合樁，并且在兩端均設有橋梁的橋臺。結合現場的復雜情況，為了避免對居民的影響，在施工時，對居民區土地的變形控制要求要高；而為了不破壞原有建筑結構，施工方案選擇時，需考慮利用或是保護原有結構。為保證電纜溝在貫通河道施工過程中和后期使用過程中的安全，對電纜溝采用永久性的支護設計。

2 施工方案

根據要保護對象特點和現場場地特征，施工前需探明全部已有的地下線路詳細位置和埋深，并按設計規定施工工序合理施工，防止開挖施工過程中和后期使用過程對電纜溝造成破壞。作為永久性的支護形式，電纜溝體采用的是鋼桁架支護方式。為了尋找鋼桁架兩端持力點，在河道北側施工樹根樁，并結合現場情況，利用原有已施工的咬合樁、壓頂梁和橋臺共同組建一端持力點；而南側直接利用原有橋臺作為持力點。新建壓頂梁、原有壓頂梁和原有橋臺的拼接處通過打入膨脹螺栓進行連接，見圖2。

3 施工工藝與注意要點

3.1 樹根樁技術

1)樹根樁介紹。本工程采用樹根樁作為開挖施工過程和后期使用過程中鋼桁架的基礎。樹根樁是一種小型鉆孔灌注樁，它是利用小型鉆機按設計直徑鉆進至設計深度，然后放入鋼筋籠和灌漿管，注入水泥漿或水泥砂漿，結合碎石骨料成樁。樹根樁技術可用于新建工程的地基處理、現有工程的基礎托換等領域，特別是對于場地狹窄，凈空低矮的工程現場，其優點尤為突出[6]。

2)施工工序。a.成孔：樹根樁成孔一般采用小型鉆機鉆孔，采用水或泥漿作為循環冷卻鉆頭和出渣手段。同時在循環冷卻過程中，水和泥土攪拌混合在一起呈泥漿狀，避免塌孔，采用泥漿護壁。b.第一次清孔：到達設計深度后，采用空攪方式進行清孔作業。c.鋼筋籠制作：根據設計荷載確定鋼筋籠的含鋼量，鋼筋籠接頭采用搭接或是焊接。確保鋼筋籠保護層厚度滿足要求。d.下放漿管：漿管放在鋼筋籠內，一起放入鉆孔內。e.填料投放：往孔內填入用水沖洗的碎石，下料速度不宜快，保證密實度。f.二次清孔：填料過程中保持對碎石填料和孔的沖洗。g.高壓注漿：泥漿水灰比控制在0.45～0.5之間。采用二次注漿工藝，第一次注漿初凝后，方可第二次注漿。h.成樁養護：樹根樁施工完成后養護28 d。

3)施工要點。本工程中，因為樁基施工處緊貼道路，而道路需正常使用，樹根樁必須跳孔施工，避免串孔及塌孔現象。施工時需采用泥漿護壁形式和旋挖施工工藝，來控制樁徑容許偏差±20 mm以內，樁位偏差不超過50 mm，樁的垂直度偏差不大于0.5%，沉渣厚度小于200 mm。而鋼筋籠在制作和吊運過程中，不允許產生不可恢復的變形，且不得采用強行加壓或自重墜落的方法沉入孔中，放入樁孔時要采取切實有效的措施保證其標高及保護層厚度符合設計要求，鋼筋籠放入樁孔后要盡快澆灌混凝土，并必須連續灌注不得中斷。作為整個結構的支撐點和持力結構，應采用低應變動測法檢驗每根樁身完整性。

3.2 挖土工藝

鋼桁架的施工需在土方開挖的前提下進行，由于考慮開挖過程的安全，土方開挖需沿電纜溝縱向方向分段開挖，并采用放坡開挖的形式，而考慮到對電纜溝的保護，全部的挖土作業均采用人工挖土。

施工工序：1)當前期可施工鋼桁架完成后，電纜溝兩側按1∶1的比例放坡開挖至電纜溝底，溝底允許少量超挖，以便布置包邊角鋼；2)沿電纜溝兩側焊接縱向鋼立柱，當上面三面鋼桁架均施工完成時，按0.5 m距離分段在溝底少量挖土，插入并焊接水平鋼蓋板(鋼板每塊沿縱向0.5 m)；3)沿電纜溝下側邊角，焊接縱向鋼梁，并按1 m的距離在電纜溝下側土層分段開挖，并及時仰焊鋼橫梁；4)橫梁布置完畢，方可開挖電纜溝下側全部土體至河底；5)電纜溝下方的土方開挖前，須清除現有電纜溝底素混凝土墊層和碎石墊層；6)土體開挖完畢后，需及時對鋼桁架涂刷防銹漆，見圖3。

3.3 施工注意事項

工程中所有填土均應壓實回填，不得使用淤泥、耕土、凍土、膨脹性土、建筑垃圾及有機質含量大于5%的土回填，宜用灰土、粘土或粉質粘土回填，回填施工應均勻對稱進行，并分層人工夯實，每層厚度不大于250 mm，回填土壓實系數不小于0.94；采用砂土回填時，填土干密度應不小于16.50 kg/m3。而土基模量必須不小于20 MPa，塘渣頂面回彈模量必須不小于35 MPa。

施工完畢后，需在管道兩端道路沿線架設永久性防護網和管道安全警示牌。防護網需考慮安全和美觀的原則。并且在河岸兩側，需砌筑與遠河岸相同塊石墻體，為了達到河岸美觀及防治土石流失的目的。

4 結語

在城市的建設中，對已有地下管道的保護應盡力做到萬無一失。而地下管道保護效果好壞關鍵在于施工過程中嚴格恪守規范要求以及設計要求。本文結合已有的圍護和支撐技術，對貫穿河道時已有電纜溝體的保護問題提出了施工解決方案，為今后類似工程的施工提供了技術參考。

[1] JGJ 79—2002，建筑地基處理技術規范[S].

[2] GB 50007—2002，建筑地基基礎設計規范[S].

[3] JTG D60—2004，公路橋涵設計通用規范[S].

[4] GB 50010—2010，混凝土結構設計規范[S].

[5] 張蘭蘭.道路施工與通車對已有電纜溝體的保護[J].山西建筑,2015，41(25):155-157.

[6] 杜小萍,郝 鑫,趙建立，等.軟土地質條件下樹根樁技術在保護鄰近頂管施工地下管線中的應用[J].施工技術,2013,42(15):103-105.

Study on protective methods of existing river-crossing cable duct in river excavation

Liu Chunjia1Wu Kepeng2Pan Pengfei3

(1.JiangganDistrictCityConstructionDevelopmentCo.,LtdinHangzhou,Hangzhou310016,China; 2.HangzhouCanal(Jiang-GanSection)GovernessandProtectionDevelopmentHeadquarterOffice,Hangzhou310016,China; 3.ZhejiangUniversityofIndustry,Hangzhou310014,China)

Combining with the river cut-through construction field features in Hangzhou, the paper determines the eternal cable duct protecting scheme with root pile as bearing structure and steel truss as major protective structure, describes root pile design and construction matters and earthwork excavation construction technologies in the river cut-through construction, which effectively avoids the influence of river excavation upon surrounding environment.

river cut-through construction, cable duct, root pile, steel truss

1009-6825(2016)28-0105-03

2016-07-23

劉春佳(1986- )，女，助理工程師； 鄔科鵬(1985- )，男，助理工程師； 潘鵬飛(1992- )，男，在讀碩士

TU745

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