特殊幅地下連續(xù)墻施工的管線保護措施

劉 蒙， 李 兵， 宋洪昌

（中國建筑第八工程局有限公司，上海 200135）

軌道交通工程施工前期面臨大量管線切改和保護問題。目前針對天津地區(qū)富水軟土地層地下連續(xù)墻施工過程中小直徑管線保護問題的研究較少。本文通過總結(jié)天津地鐵7號線六里臺站車站特殊幅地下連續(xù)墻實際施工經(jīng)驗，針對無法切改的小直徑管道，從管線的保護加固措施和地下連續(xù)墻施工工藝調(diào)整等兩方面進行詳細闡述。

1 工程概況

天津地鐵7號線六里臺站為地下二層明挖島式站臺車站，采用明挖法施工。車站主體圍護結(jié)構(gòu)為地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐，地下連續(xù)墻厚1.0 m、深37～40 m，工字鋼接頭。車站中部有一條DN400 mm 中壓帶氣燃氣管道橫跨基坑，因車站長度過大，該條燃氣管道采用非切改現(xiàn)場保護方式，但影響編號Q55 和Q130 兩幅地下連續(xù)墻的正常施工。見圖1。

圖1 DN400 mm燃氣管道與地下連續(xù)墻位置

為保障燃氣管道安全和地下連續(xù)墻的順利施工，在采取相應(yīng)管道保護措施的同時，對地下連續(xù)墻的施工工藝進行優(yōu)化調(diào)整。因兩幅地下連續(xù)墻類型相同，本文以Q130地下連續(xù)墻為例進行詳細闡述。

2 管線保護措施

橫跨基坑的燃氣管道直徑400 mm，覆土0.45 m，為中壓帶氣管道。為有效保護燃氣管道，結(jié)合現(xiàn)場實際情況及以往施工經(jīng)驗，在管道外側(cè)采用鋼筋混凝土包封，設(shè)置隔離保護層，保護層與地下連續(xù)墻導墻同步施工，形成整體[1]。

隔離保護層外尺寸為800 mm×800 mm、厚15 cm，采用C30 混凝土澆筑而成。保護層外側(cè)用12 mm 鋼板覆蓋，內(nèi)側(cè)均勻布置30 根雙排直徑32 mm 的HRBE400 帶肋鋼筋；保護層上部為單排鋼筋，底部和兩側(cè)外排的鋼筋與鋼板緊貼并焊接固定，雙排鋼筋間距離100 mm。隔離保護層內(nèi)側(cè)為6 mm 木模板，與燃氣管道外壁最近距離50 mm，形成保護層被碰撞變形的緩沖區(qū)，最大限度降低管道被破壞的風險。見圖2。

圖2 燃氣管道保護

保護層內(nèi)的鋼筋預埋入兩側(cè)的導墻中，每側(cè)預埋深度200 mm。保護層下部和兩側(cè)的外層鋼板與導墻鋼筋緊貼點焊固定，上部鋼板在澆筑完混凝土后安裝并與兩側(cè)鋼板焊接成為整體。

3 地下連續(xù)墻工藝調(diào)整

3.1 成槽施工

Q130 地下連續(xù)墻厚1 m、寬5.5 m、深38.45 m，DN400 mm 燃氣管道從中間穿過，兩側(cè)地下連續(xù)墻寬度分別為2.65、2.05 m，燃氣管道保護層寬度0.8 m。為便于施工，將Q130 地下連續(xù)墻定為首開幅，兩側(cè)的Q129和Q131地下連續(xù)墻為順開幅；將Q130地下連續(xù)墻鋼筋籠一分為二，分開加工、吊裝。見圖3。

圖3 燃氣管道與Q130地下連續(xù)墻相對位置關(guān)系

地下連續(xù)墻施工使用的是SG50A 成槽機，抓斗張開寬度2.8 m。為便于成槽機抓槽和管道兩側(cè)鋼筋籠順利下放，經(jīng)計算Q130 地下連續(xù)墻燃氣管道南側(cè)開挖寬度3.15 m、北側(cè)開挖寬度3.5 m，開挖寬度總計7.45 m[2]。

根據(jù)成槽機抓斗寬度和其上的鋼絲繩位置等參數(shù)計算，成槽共需四抓，先使用成槽機從確定的抓取邊線開始抓取地下連續(xù)墻兩端的土體，之后換用PC220-8 型長臂挖掘機挖取燃氣管道下方10 m 范圍內(nèi)的土體，再使用成槽機分兩次抓取管道下方土體至槽底。見圖4。

圖4 Q130地下連續(xù)墻成槽抓土步序

因管道下方土體較寬，其上又有管道障礙，無法一次抓取完成，故分成兩次抓取。管道下方土方抓取時需注意避免緊貼管道保護層，成槽機抓斗從管道一側(cè)下放至管道下方≮1 m，水平緩慢移動成槽機，使抓斗上端鋼絲繩靠近管道保護層，利用抓斗張開時增加的寬度，抓取管道下方土體，抓取后上提至管道下方≮1 m 高度，再水平外移，完成一次土方抓取；之后土方抓取步驟相同，依次推進成槽，確保管道下方所有的土體全部挖出，形成一個整體槽段。施工過程中，特別是在成槽機靠近燃氣管道時，減慢速度，保持安全距離，避免磕碰，以免發(fā)生事故。

成槽深度滿足設(shè)計要求，同一槽段內(nèi)深度必須一致且保持平整。挖槽時，抓斗中心平面應(yīng)與導墻中心平面吻合。成槽施工采用泥漿護壁工藝，邊挖進邊補給泥漿，為保證成槽司機更精確的找準下斗位置，燃氣管道范圍內(nèi)施工時，盡可能將槽內(nèi)泥漿液面降低至燃氣管道保護層以下，但保證液面在地下水位以上[3]；如現(xiàn)場不具備條件，可在導墻上做好明顯標識，便于成槽機司機判別。

3.2 鋼筋籠加工

根據(jù)設(shè)計圖紙，鋼筋籠頂距離地面1.2 m，距離燃氣管道保護層底0.15 m。因Q130 地下連續(xù)墻為首開幅，鋼筋籠寬度為6.1 m（含兩側(cè)工字鋼寬度各0.3 m）。見圖5。

圖5 鋼筋籠與燃氣管道相對位置關(guān)系

為避讓燃氣管道，根據(jù)管道位置將鋼筋籠分割成兩段分別制作、安裝。1#段鋼筋籠寬2.8 m（含工字鋼接頭），接口處做成魚尾狀，魚尾長200 mm；2#段鋼筋籠寬3.35 m（含工字鋼接頭），接口處做成魚頭狀，魚頭長200 mm；魚頭、魚尾間距150 mm。見圖6。

圖6 鋼筋籠調(diào)整前后橫斷面

因燃氣管道一側(cè)鋼筋籠需在管道下方水平移動，為保證不與管道保護層發(fā)生碰撞，將一側(cè)3.35 m 寬的鋼筋籠頂局部鋼筋高度進行調(diào)整，縱向主筋長度縮減0.8 m，水平分布筋長度縮減0.95 m[4]。見圖7。

圖7 鋼筋籠頂部調(diào)整立面

3.3 鋼筋籠吊裝

先吊裝尺寸稍小、可直接安裝到位的1#段鋼筋籠，再吊裝尺寸稍大、需平移的2#段鋼筋籠。鋼筋籠吊裝下放入槽前，必須清晰判斷管道保護層的外邊界，盡量遠離管道，保持水平距離至少30 cm以上。下放入槽時，籠頭必須慢速通過管道側(cè)邊，整個下放過程中控制速度。鋼筋籠下放至設(shè)計深度后，小幅緩慢移動鋼筋籠，尤其是2#段鋼筋籠，在接近燃氣管道下方時，必須安排專人負責指揮，以導墻上的分幅線為準，嚴格控制鋼筋籠的安裝精度，確保鋼筋籠安裝滿足設(shè)計方案要求[5]。見圖8。

圖8 鋼筋籠吊裝步序

3.4 混凝土灌注

鋼筋籠吊放到位后，按照圖紙設(shè)計的位置分別在1#、2#段鋼筋籠內(nèi)各下放1根導管。導管下放完成后采用氣舉反循環(huán)法進行二次清孔。導管插入到離槽底標高300～500 mm，水平布置間距不應(yīng)＞3 m，距槽段端部不應(yīng)＞1.5 m，灌注混凝土前應(yīng)在導管內(nèi)鄰近泥漿面位置吊掛隔水栓。鋼筋籠沉放就位后，應(yīng)在不超過4h時間內(nèi)灌注混凝土。

混凝土澆筑過程中，注意兩根導管的澆筑速度以及混凝土液面上升高度要基本保持一致，以防兩個鋼筋籠出現(xiàn)不同程度上浮；同時，在混凝土液面接近管道底部時，控制混凝土的澆筑速度，緩慢上升，防止對管底產(chǎn)生擠壓破壞。

4 結(jié)語

通過設(shè)置混凝土隔離保護層、調(diào)整抓土方式、對鋼筋籠分段，完成了燃氣管線處地下連續(xù)墻施工。在面臨小管徑管線橫穿地下連續(xù)墻而無法切改的情況時，本文所述保護方法、抓土方式和鋼筋籠加工方法可供參考。