復雜管線條件下地連墻單幅多籠施工技術(shù)研究

陳 浩，李精昆，杭國慶，韓旭鵬，侯榮輝

（中國建筑第七工程局有限公司，河南鄭州450001）

1 概述

隨著城市規(guī)模的不斷擴大和城市土地供應的限制，高層建筑已隨處可見，地鐵、管廊建設日益增多，隨之出現(xiàn)的深基坑工程也越來越多。地下連續(xù)墻作為深基坑工程常用的支護結(jié)構(gòu)，具有整體性好、施工速度快、止水效果好等特點。但城區(qū)深基坑開挖、支護過程中經(jīng)常會遇到地下管線，如：電力、燃氣、給排水、通訊等，地下管線的存在嚴重影響了支護結(jié)構(gòu)的施工，進而導致施工難度的加大、工期的滯后及成本的增加，而施工過程中地下管線的改遷涉及單位多、開挖面積大、施工安全風險高、協(xié)調(diào)難度大，往往成為制約整個工程進度的關(guān)鍵點。如果在地下連續(xù)墻施工作業(yè)前對未及時遷改的管線采取相關(guān)措施加以保護，進而開展后續(xù)工序，將會減少不必要的管線改遷工作、大大縮短施工工期。

2 項目介紹

鄭州市軌道交通3號線一期工程某車站為換乘站，換乘節(jié)點處采用地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐的支護體系，地下連續(xù)墻設計墻厚1000mm，地連墻嵌固深度為14m，成槽深度為37.93m，采用C35水下混凝土灌注。換乘區(qū)南側(cè)有一束東西向弱電管線橫穿基坑，因管線改遷涉及單位廣（含聯(lián)通、移動、電信、廣電等）、周邊建筑物多、協(xié)調(diào)難度高、放坡開挖面積大、遷改周期長，嚴重影響施工進度、制約項目工期。經(jīng)多方協(xié)調(diào)一致要求對該處管線采取保護措施，不進行開挖改遷。

3 單幅多籠施工技術(shù)

3.1 單幅多籠施工介紹

針對未及時改遷的地下管線，采用2cm厚鋼板焊接成“U”型箱體、倒置在管線上方、焊接上部封閉成保護箱體。焊接前，人工開挖作業(yè)面，箱體下部提前安設支架，使箱體焊接作業(yè)處于平坦的作業(yè)平臺上以保證箱體焊接牢固。地連墻導墻澆筑前縱向移動箱體于合適位置，使箱體兩端分別嵌入導墻30cm，箱體鋼板與導墻鋼筋進行焊接連接，導墻混凝土澆筑過程中做好箱體保護。

測量班組根據(jù)箱體位置，出具鋼筋籠“開口”標高；鋼筋籠加工過程中，單幅地連墻鋼筋籠根據(jù)箱體位置斷開為兩節(jié)，在“開口”位置四周進行鋼筋加密，以確保鋼筋籠“合攏”部位連接牢靠；兩節(jié)鋼筋籠依次進行吊裝，籠體入槽接近設計標高時進行橫向移動，在箱體位置處完成鋼筋籠“合攏”，鋼筋籠安裝就位后在鋼筋籠兩邊及時安裝鎖口管；澆筑地連墻混凝土時，導管應遠離管線保護箱體，以免對其產(chǎn)生擾動。

3.2 單幅多籠施工工藝

地連墻單幅多籠施工工藝流程如下：

施工準備→挖導溝→人工清土，開挖作業(yè)面→鋼板箱體加工→導墻澆筑→地連墻成槽→鋼筋籠吊裝→混凝土澆筑，具體見圖1。

圖1 地連墻單幅多籠施工流程圖

4 施工控制要點

4.1 挖導溝

根據(jù)設計圖紙?zhí)峁┑牡剡B墻位置，現(xiàn)場放樣確定導溝位置。為確保后期基坑結(jié)構(gòu)的凈空符合要求，避免地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)侵入主體結(jié)構(gòu)，導墻中心軸線按每側(cè)外放50mm。同時為保證地下連續(xù)墻施工，導墻凈寬按1050mm施作。

4.2 人工清土，開挖作業(yè)面

導墻溝槽開挖完畢以后，將管線四周及下部土方進行清理，作業(yè)過程中做好管線成品保護。

4.3 鋼板箱體加工

針對未及時遷改的弱電管線，采用2cm厚鋼板焊接成“U”保護箱體，倒置于管線上部，并進行下部焊接，形成完整箱體；地連墻導墻澆筑前縱向移動箱體于合適位置，使箱體兩端分別嵌入導墻30cm，箱體鋼板與導墻鋼筋進行焊接連接。鋼板保護箱體加工如圖2所示。

圖2 鋼板保護箱體加工

4.4 導墻澆筑

導墻混凝土澆筑采用人工與反鏟挖機配合，對稱、分層澆筑，每層厚度不得大于50cm，混凝土振搗采用插入式振搗器振搗，間距不應大于50cm,振搗要密實。鋼板保護箱體周圍混凝土澆筑時，振搗棒距箱體距離應大于50cm，防止箱體發(fā)生位移，混凝土澆筑后養(yǎng)護7d。

4.5 地連墻成槽

開挖槽段采用液壓抓斗以“跳槽挖掘法”進行成槽。成槽過程中，司機應精心操作，及時糾偏，確保垂直度符合設計及規(guī)范要求。成槽作業(yè)時，派專人負責泥漿輸送，泥漿供應不足時，應停止挖槽，待泥漿加足后，方可繼續(xù)。保護箱體兩邊分別進行“抓”土，抓斗距箱體距離應不小于30cm，針對鋼板箱體下方散落的土體采用成槽機及時挖出。

4.6 鋼筋籠制作

（1）常規(guī)段鋼筋籠加工。地下連續(xù)墻鋼筋籠應在籠體加工平臺上統(tǒng)一制作，平臺表面平整度應小于1cm，四個角做成直角，并在四個角點根據(jù)鋼筋籠的尺寸大小做好標記，以保證鋼筋籠加工時鋼筋擺放準確、鋼筋間距符合設計要求、籠體橫平豎直。直螺紋接頭加工時，鋼筋端部應切平或鐓平后再加工螺紋。

（2）敞口段鋼筋籠加工。敞口段鋼筋籠連接處預留“V”字斜截面，以確保鋼筋籠連接牢靠，鋼筋籠斷開兩節(jié)加工。

鋼筋籠“開口”標高根據(jù)管線箱體位置反推確定，在“開口”位置四周采用8根直徑18mm三級鋼筋進行加密，并在開口位置四周1m范圍內(nèi)將箍筋?12@600×400調(diào)整為?12@400×400，以提升地下連續(xù)墻受力性能。

4.7 鋼筋籠吊裝

鋼筋籠吊放采用雙機配合起升、下落，吊起后空中回直。起重吊裝采用1臺280t履帶吊作為主吊、一臺180t履帶吊作為副吊進行作業(yè)。起吊前進行試吊，確保吊環(huán)、吊點處與卸扣、鋼絲繩的連接處于完好狀態(tài)，試吊合格后采用兩臺履帶吊同時起吊，在吊起過程中，副吊機不需要過大提升扒桿，需將鋼筋籠下部控制在距地面1m左右距離即可；主吊機緩慢提升扒桿，直至籠體由水平狀態(tài)轉(zhuǎn)換為豎直狀態(tài)。

4.8 鋼筋籠入槽

鋼筋籠入槽前，完成地連墻測量復核，入槽過程控制好下沉速度，以防止鋼筋籠與鋼板箱體發(fā)生碰撞，造成管線損壞。兩節(jié)鋼筋籠入槽后在鋼板箱體位置處完成“合攏”，“合攏”時，人工輔助吊車對鋼筋籠進行橫向移動，并采用溜繩控制籠體擺動方向及幅度，以確保兩節(jié)鋼筋籠中心位移偏差小于10mm。鋼筋籠入槽時，項目部測量、技術(shù)人員全程旁站，鋼筋籠安放到位后，兩側(cè)安裝鎖口管。后續(xù)完成混凝土的澆筑。

5 結(jié)論

本車站地連墻圍護結(jié)構(gòu)已施工完畢，基坑開挖過程中，地連墻完整性、橫向位移均在設計允許范圍內(nèi)，管線保護達到了預期效果。采用地連墻單幅多籠施工技術(shù)對管線進行特殊保護，有如下幾點結(jié)論：

（1）采用單幅多籠施工速度快，可有效避免管線遷改周期長、外在影響因素多、完成時間不固定等問題，從而確保圍護結(jié)構(gòu)按期完工，為主體結(jié)構(gòu)施工提供作業(yè)條件。

（2）對未遷改管線進行保護，減少了管線二次遷改費；同時，在管線遷改溝槽開挖過程中，容易引發(fā)粉塵污染，采用該方法可有效避免此類現(xiàn)象發(fā)生，對城區(qū)項目文明施工標準化提升有較大促進作用。

（3）管線遷改過程需要大面積開挖溝槽，并采取臨邊防護措施，本工程弱電管線距離基坑及周邊建筑物較近，存在基坑變形、周邊建筑物沉降等安全隱患，采用單幅多籠施工技術(shù)避免了基坑大面積開挖，便于防護，大大降低了施工作業(yè)安全風險。