地鐵車站的電力方溝的懸吊保護措施分析

（中鐵十四局集團隧道工程有限公司，山東 濟南 250014）

0 引言

近幾年，隨著地鐵乘坐乘客的飆升，許多城市開始進行地鐵工程的建設。在地鐵工程中，電力方溝就是其中最為重要的一項內容，必須要做好對其的保護工作，才能保證項目的高質量。

1 工程概況

濟南市軌道交通R1 號線大楊莊站位于經十西路與齊魯大道交叉口位置，沿齊魯大道南北向鋪設。車站西側為規劃西進中心項目，目前正在施工；車站東側為金科地塊，其中東北側建筑已建成，東南側地塊正在施工。周邊管線眾多，220KV 和10KV 電力管線主要影響到大楊莊站附屬結構的施工。

車站施工范圍內受影響的電力管線如下：

220KV 概況：大部分為2100×2000 電力管溝，上跨1 號風亭部分為排管，2 號風亭部分為直徑2000 的混凝土圓管，沿齊魯大道西側，橫穿經十西路路口，管溝里主要管線有：清高線220kv/金安線10kv，先后上跨A 出入口1 號風亭及出入口、B 出入口、安全出入口1 及2 號風亭、物業出入口1、物業出入口2 共5 個基坑。

10KV 概況：1500×2000 電力管溝，側墻為磚砌結構，沿齊魯大道西側，橫穿經十西路路口，管溝里主要管線有：朱信線10kv/金信線10kv/金水線10kv/金山線10kv/金泉線10kv/金貿線10kv/金海線10kv/金楊線10kv/金通線10kva/金航線10kv，先后上跨B 出入口、物業出入口1 共2 個基坑。

圖1：大楊莊站附屬結構與電力管線關系圖

2 保護施工方案

由于工期緊、作業量大、現場情況復雜等多方面的原因，經多次討論最終選擇了原位保護。詳細施工方法及步驟如下所述：

2.1 暴露管線

為確保管線安全，在施工前必須將管線完全暴露。首先根據圖紙放樣定位管線位置，在兩端用挖機破除路面后，采用人工挖探的方式找出管線的具體位置并判斷管線材質；當管線材質為拉管或磚砌墻時，采用人工開挖方式清除兩側2 米范圍內的土方以致完全暴露管線，2 米范圍外的土方采用機械開挖；當管線材質為混凝土箱涵或鋼筋混凝土圓管時，采用機械開挖暴露管線，為防止混凝土圓管在開挖過程中發生滾動移位，在開挖至圓管1/2 高度時，在圓管兩側土中打設鋼管，防止圓管滾動。

管線暴露后做好警示標志，并用警戒帶圈出安全范圍，嚴禁機械和非施工人員擅自闖入警戒范圍。警戒范圍內需進行施工時，必須有專職安全員全程監督。

管線暴露后，根據電力設計部門的要求對原有的接地網進行改造施工。

2.2 管線保護

完成首段的保護施工后，業主單位、監理單位、施工單位、產權單位共同確認后方可進行下一步施工。管線暴露后，根據管線材質不同，采取不同的保護措施，具體如下：

2.2.1 當管線材質為混凝土箱涵、磚砌、圓管時

為保證管線安全，管線兩側打設格構立柱樁（立柱樁基礎長12 米，樁徑1000mm，立柱尺寸為460mm*460mm）作為支點對管線進行支撐，立柱樁縱向間距約8～10 米、橫向間距約3.2 米（具體尺寸按設計圖紙執行）。沿立柱縱向施做鋼筋混凝土主梁（600mm*600mm），橫向施做次梁（兩根40a 工字鋼，混凝土箱涵結構間距2 米、磚砌結構間距1 米、圓管結構間距1 米），次梁固定在主梁上方，起到承托電力管線的作用。

根據現場情況主要施工步驟如下：

鉆孔灌注樁、格構立柱樁、深孔注漿、冠梁施工→主梁施工→次梁安裝及固定。

①鉆孔灌注樁、格構立柱樁、深孔注漿、冠梁施工

管線完全暴露后，核對平面位置與圖紙一致后，開始施工格構立柱樁、鉆孔灌注樁、深孔注漿。鉆孔灌注樁和格構立柱樁施工時注意施工機械在管線對面一側設置纜風繩，防止樁機向電力管溝傾倒。電力管溝周邊場地提前整平，為樁施工提供足夠的場地。泥漿池設在距離電力管線大于10 米處，避免泥漿池的開挖造成管線變形。立柱樁定位根據暴露出的管線位置適當微調，盡量保持主梁為直線。立柱方向定位要求采用十字定位法，確保立柱方向無偏差。深孔注漿施工時嚴格控制注漿壓力小于0.8Mpa，注漿過程中嚴密監測管線變形情況，若有明顯變化立即停止注漿。最后施工冠梁。

②主梁施工

將土方開挖至主梁梁底標高（梁底標高+65cm+次梁高度=管線底標高）并整平，主梁底標高，進行主梁鋼筋綁扎、模板支立和混凝土施工。主梁施工嚴格按照混凝土施工規范進行，穿過格構立柱的位置施做壓筋，同時，若不得不斷開鋼筋，則必須補充加強筋。

③次梁安裝及固定

因次梁位于管線正下方（次梁頂標高=管線底標高），現澆無法保證其密實，因而采用兩根40a 工字鋼形式，直接安裝固定。次梁安裝前先將管線下方次梁位置人工掏出溝槽，并將管溝底板下的墊層徹底清除。然后使用吊車將次梁放到管線一側，再用機械從管線另一側通過鋼絲繩將次梁拖拽到位，最后用千斤頂將次梁提高至與管線底密貼，最后用20mm 和5mm 厚鋼板墊實主梁與次梁之間的空隙并固定。安裝次梁的溝槽不得連續開挖，安放到位并固定牢固后方可進行相鄰次梁的安裝。

當管線結構為鋼筋混凝土箱涵時，次梁間距為2 米，變形縫兩側增加2根次梁；當管線結構為磚砌時，次梁間距為1 米，變形縫兩側增加2 根次梁；當管線結構為混凝土圓管時，每根圓管至少設置4 根型鋼支撐，分別在圓管的兩端和中間位置。圓管兩側用短截工字鋼固定在次梁上，防止圓管滾動。

格構立柱樁、鉆孔灌注樁、深孔注漿、冠梁施工→鋼桁架的制作→軍用梁吊裝架設→懸吊施工。

①格構立柱樁、鉆孔灌注樁、深孔注漿、冠梁施工

管線完全暴露后，核對平面位置與圖紙一致后，開始施工格構立柱樁、鉆孔灌注樁、深孔注漿。鉆孔灌注樁和格構立柱樁采用回旋鉆機施工。電力管溝周邊場地提前整平，為樁施工提供足夠的場地。泥漿池設在距離電力管線大于10 米處。立柱樁定位根據暴露出的管線位置適當微調，盡量保持主梁為直線。立柱方向定位要求采用十字定位法。深孔注漿施工時嚴格控制注漿壓力小于0.8Mpa，注漿過程中嚴密監測管線變形情況，若有明顯變化立即停止注漿。最后施工冠梁，軍用定位螺栓預埋待冠梁鋼筋綁扎、模板安裝后進行，預埋安裝前先進行精確測量放樣定位，并拉好定位尺寸線和高程控制線。軍用梁定位螺栓安裝完成后應及時做好保護措施：涂刷黃油，并用透明膠帶包裹三層，尤其注意對定位螺栓螺紋保護，防止在冠梁混凝土澆筑過程中使螺栓污染導致后期軍用梁架設過程中無法安裝螺帽。

②鋼桁架的制作：

清潔原托架與新托架的焊接部位。用角向磨光機將原托架和新托架的橫向角鋼焊接部位打磨除銹，并用棉紗蘸丙酮擦拭干凈，確保焊接質量。

鋼桁架采用六四軍用梁。

a.軍用梁組成及設計

1 號風亭（拉管）軍用梁總長度26m 左右，六四式軍用梁由端構架、加強三角、弦桿、鋼銷、橫聯套管螺栓、聯結系槽鋼以及U 型螺栓組成，單榀軍用梁由2 個端構架和若干個加強三角組成。

b.軍用梁拼裝施工

進場材料經驗收合格后即可進行拼裝施工，軍用梁在現場選取一塊平整區域集中拼裝，拼裝前先按每榀軍用梁外邊線寬度用墨斗線在地面上彈出兩根長直線，將一個端構架放置在兩直線之間（要求端構架的外邊線正好對準兩根直線），安裝定位鋼筋將其固定；吊裝第一個加強三角至端構架位置對接，安裝鋼插銷及橫聯套管螺栓，安裝定位鋼筋將三角固定；再以此程序繼續對接剩余加強三角和端構架，完成軍用梁拼裝。軍用梁拼裝完成后，檢查鋼銷是否安裝齊全，是否均已安裝保險；橫聯套管螺栓是否安裝齊全，是否擰緊。

③軍用梁吊裝架設

軍用梁吊裝工藝流程：安裝墊軌及鋼板→測量放線（同時調整好鋼板頂面標高）→軍用梁試起吊→架設軍用梁→校準軍用梁平面位置和高程

兩根鋼絲繩固定好后，先將一榀軍用梁吊離地面約30cm 左右，檢查鋼絲繩、卡扣、軍用梁各構件狀態是否穩定，若無任何異常后方可將軍用梁正式起吊至兩端冠梁均已畫好的刻線之間。待鋼便橋軍用梁吊裝完成，對其進行階段檢查驗收。

④懸吊施工

采用卡箍固定懸吊點，懸吊使用的鋼絲繩直徑不得小于20mm，鋼絲繩與管線采用兩個卡箍間接接觸固定，卡箍與拉管之間墊橡膠緩沖，鋼絲繩嵌在兩個卡箍之間，防止鋼絲繩滑移，鋼絲繩與管線中間墊鐵皮防止應力集中破壞管線。鋼絲繩間距不得大于3 米。多根管線盡量同時懸吊，若無法同時懸吊，單根管線嚴禁使用閉合磁性材料懸吊。為減小鋼絲繩晃動幅度，在鋼絲繩中段沿縱向綁扎方木，增加其側向穩定性。

3 監控措施

施工完成后，為保證電力管線的安全，防止車站附屬基坑開挖過程中可能使管線產生沉降、混凝土開裂、管線變形損壞等不利影響。項目部將安排專業監測隊伍對保護段進行監測，技術人員2 班倒輪班進行現場巡視，發現問題及時調整。

監測預警分為三級預警，并按容許沉降值的60%，75%，90%分別作為黃色、橙色、紅色三級預警。達到預警值或報警指時，應啟動相應的應急預案，并通知相關單位。

通過動態信息管理，對基坑及其范圍內，施工可能產生的管線結構的變形、支護結構的應力應變和地下水的動態變化，進行監控量測。及時檢查、統計監控量測數據，繪制基坑側向變形、地表沉降的時態曲線，并進行數據反饋分析，同時與第三方單位共享和定期比對監測數據，必要提出優化設計、施工的建議。發現圍護結構及管線變形異常應立即做緊急處理，防止發生工程事故。

4 總結語

本文討論了地鐵車站施工時采用的方溝吊裝保護方案，取得了良好的效果，保證了工程質量，同時獲得了寶貴的建設經驗：在工程施工時應當根據工程的具體情況選擇相應的防范措施，規避施工風險，降低工程成本，這樣才能高效率完成地鐵工程項目。