某地下連接疏散通道坑高壓架空線影響下的工程施工技術

陳 楨（上海黃浦江大橋建設有限公司，上海 200090）

1 工程概述

軌交 14 號線藍天路站地下連接疏散通道項目位于上海市浦東新我碧云國際社我內，東至金橋家樂福超市，西至云山路，南至碧云路，北至楊高中路，西側與軌道交通 14 號線藍天路車站相連接，北側與軌道交通 9 號線藍天路車站相連接。本工程主要建設內容包括：新建地下一層連接通道、下沉庭院、疏散樓梯間、風井等。根據現場管線情況、道路交通情況，與設計和 2 家建設單位結合工程實際情況和要求，根據地鐵 14 號藍天路站運營需要，本項目共分為 6 個小基坑進行開發。

本工程 1 號坑西側與軌道交通 14 號線藍天路站主體車站共墻，北側、南側、東側圍護結構采用 φ800@950 的鉆孔灌注樁和 2 排 φ1 000@700 三重管高壓旋噴樁止水帷幕，鉆孔灌注樁樁長為 24.15 m 和 26.65 m 兩種尺寸，高壓旋噴樁樁長為 17 m 和 18 m 兩種尺寸。如圖 1 所示，1 號坑面積約 1 378 m2，基坑周長約 204 m，最深挖深 10.001 m，坑內采用三重管高壓旋噴樁加固，基坑設 3 道支撐，其中第一道為鋼筋混凝土支撐（800 mm× 900 mm），其余均為φ609（t=16 mm）鋼管支撐。

圖11 號坑圍護結構平面圖

2 工程難點

如圖 2 所示軌交 14 號線藍天路站地下連接疏散通道項目 1 號基坑上方存在 110 kV 電力高壓架空線，1 號坑北側處于 220 kV 高壓架空線影響范圍內。根據 JGJ 46—2005《施工現場臨時用電安全技術規范》及電力公司要求，110 kV 高壓線下安全施工凈空高度僅為 6 m，220 kV 高壓線下安全施工凈空高度為 10 m。在此我域內的圍護結構，土方開挖、支撐以及結構回筑等施工過程中都需滿足安全凈空高度，施工條件苛刻、工期緊，對施工方案、機械設備和安全等方面都有很大挑戰。

圖2 高壓架空線影響區域平面圖

3 高壓架空線影響下的圍護結構施工

1 號坑中部 110 kV 高壓架空線影響我域圍護結構鉆孔灌注樁施工時采用小型樁機 GPS-10（改裝）,小型樁機的高度為 6 m，鉆孔灌注樁鋼筋籠采用分節吊裝，保證現場施工高度滿足 110 kV 高壓架空線安全凈空要求。

110 kV 高壓架空線影響我域共 47 根鉆孔灌注樁，其中 4 根鉆孔灌注樁樁長 26.65 m，鋼筋籠長 27 m，每節鋼筋籠長度為 5 m，共分為 6 節吊裝；43 根鉆孔灌注樁樁長24.15 m，鋼筋籠長 24.5 m，每節鋼筋籠長度為 5.5 m，共分為 5 節吊裝。

4 高壓架空線影響下的土方開挖

由于 1 號坑上方高壓架空線及場地條件的影響，常規設備及分層開挖方案不能滿足現場的安全凈空要求。根據現場實際情況及施工進度要求，本工程不斷調整開挖方案、優化開挖順序、加強現場統籌安排，保質保量地完成 1 號坑的土方開挖任務。

為保證施工安全，1 號坑最北側（8 軸處）停放一輛安裝限位裝置的電吊垂直土方開挖，110 KV 高壓架空線影響我域嚴禁任何大型設備進行土方開挖施工，1 號坑南側高壓架空線影響以外的我域（15～19 軸）采用常規長臂挖機進行土方開挖。

1 號坑土方開挖采用分層開挖，根據豎向支撐的道數分層開挖。1 號坑設置 3 道支撐，第一道為鋼筋混凝土支撐（800 mm× 900 mm），其余 2 道均為 φ 609（t=16 mm）鋼管支撐。1 號坑共分 4 層進行土方開挖，其中第一層為面層土，挖深約 1.65 m，該層挖土范圍為地面至第一道鋼筋混凝土支撐底標高，由小型挖機（高度為 3 m）由南向北分塊開挖，開挖完成后進行第一道鋼筋混凝土支撐、圈梁、降水施工。

第二層土方挖土范圍為第一道鋼筋混凝土支撐底至第二道鋼支撐中心下約 1.2 m（400 mm 的鋼圍檁和 600 mm 的牛腿），挖深約為 3.5 m，整體由南向北，分塊開挖。如圖3 所示考慮到現場高壓架空線和施工進度影響，該層土方開挖前先將靠近東側 3.5 m 范圍內回填土方至第一道鋼筋混凝土支撐上 30 cm，壓實后鋪設鋼板，形成施工便道。現場設置 3 部小型挖機，2 部小型挖機停于基坑內，配合將基坑西側及鋼筋混凝土支撐下土方翻至施工便道附近，1 部小型挖機停于施工便道上，將土方裝車。每一倉土方開挖完成后，將該我域鋼板移除，并將鋼板下回填土裝車外運。該層土方開挖完成后，1 部小型挖機停于基坑北側配合進行第三層土方開挖，另外 1 部小型挖機由安裝限位裝置的吊車從最北側吊運出基坑。

圖31號坑第二層土方開挖平面示意圖

如圖 4 所示第三層土方挖土范圍為第二道鋼支撐中心下約 1.2 m 至第三道支撐中心下約 1.2 m，挖深約為 2.5 m。第三層土方開挖整體流程為南北兩側同時進行開挖，北側 220 KV高壓架空線影響我域（8～10 軸）由 1 部小型挖機將土方翻至最北側，然后由安裝限位裝置的電吊垂直土方開挖。南側高壓架空線影響以外我域（15～19 軸）由 2 部小型挖機配合，1 部長臂挖機停于基坑邊進行土方開挖，長臂挖機嚴禁駛入 15 軸以北我域。中部 110 kV 高壓架空線影響我域（10～15 軸）由基坑內的 3 部小型挖機將土翻至南北兩側，按先中間后兩側的原則分塊，盡量東西兩側留土，減少基坑暴露時間。中部貫通后，將兩側土翻至 110 kV 高壓架空線影響范圍以外我域，再由南北兩側的電吊和長臂挖機挖出基坑。第三層土方開挖完成后，1 部小挖機回到北側，2 部小挖機回到南側（15～17 軸），繼續開挖第四層土方。

圖41號坑第三層土方開挖流程示意圖

如圖 5 所示第四層土方挖土范圍為第三道鋼支撐中心下約 1.2 m 至混凝土墊層底，挖深約為 3 m。第四層土方開挖整體流程分為南北兩側同時進行開挖，北側 220 kV 高壓架空線影響我域（8～10 軸）由 1 部小型挖機將土方翻至最北側，然后由安裝限位裝置的電吊垂直開挖土方。北側開挖完成后，小型挖機由中間繼續將土翻至最北側電吊垂直開挖處。南側（10～19 軸）由 2 部小型挖機配合，1部長臂挖機停于基坑邊進行土方開挖，按先中間后兩側，由南向北的原則進行開挖，盡量東西兩側留土。中部貫通后，北側 8～10 軸立即澆筑混凝土墊層。同時，3 部小型挖機共同配合，將 10～15 軸兩側土方翻至 15 軸南側，再由長臂挖機挖出基坑。混凝土墊層由北向南，隨挖隨澆，減少基坑暴露時間。最后，15～19 軸土方，由常規長文臂挖機挖出基坑。

圖51號坑第四層土方開挖流程示意圖

為保證基坑安全，加快施工進度，本次土方開挖采取了以下措施。

（1）由于 1 號坑西側緊鄰 14 號線藍天路車站，該車站主體結構已完成，并且車站底板位于 1 號坑底板下方約 5 m處，該側無土壓力。故 1 號坑土方開挖時，采取先挖中間再挖兩側，先挖西側再挖東側的順序，東側盡量留土。

（2）為減少基坑暴露時間，保證基坑的安全，本次基坑開挖采用 24 h 不間斷土方開挖。晚上將高壓架空線我域的土方翻至南北兩側，并通過內駁的方式運至集土坑，減少對周邊居民的影響。白天基坑內和集土坑內的土方同時外運，整體加快施工進度。

（3）由于長臂挖機僅停于 15～19 軸基坑東側，該處荷載較大，圍護結構變形會適當變大。故此范圍內鋼支撐適當增大施加軸力，現場也配備臨時應急鋼支撐，若圍護變形情況過大，及時增加臨時鋼支撐。

（4）土方開挖過程中，對每一名進場的挖機駕駛員、電吊駕駛員等操作人員進行安全技術交底，保證 110 kV 高壓架空線范圍內（10～15 軸）無大型設備進行土方開挖。長臂挖機嚴禁駛入 15 軸北側我域，且其大臂僅能向南旋轉。電吊僅能停于 8 軸處，且進場后安裝限位裝置。

5 高壓架空線影響下的鋼支撐施工

1 號坑由于高壓架空線影響，110 kV 高壓架空線影響范圍內不允許使用大型機械設備進行吊裝作業，為保證施工安全，考慮鋼支撐施工及后續結構施工，1 號坑安裝跨度17.8 m，高度 6 m 的行車配合進行鋼支撐及結構施工，保證了高壓線下最小安全施工凈空高度。

1 號坑設置 3 道支撐，第一道為鋼筋混凝土支撐（800 mm×900 mm），其余 2 道均為 φ 609（t=16 mm）鋼管支撐。φ 609 鋼支撐最大長度為 16.7 m，分 2 段吊入基坑。2段鋼支撐長度均為 5 m（重約1.45 t），鋼支撐一側配活動端（長2.28 m，重約 1.34 t），另一端配固定端（長 2 m，重約0.71 t），3 個接頭分別長 1 m（0.38 t）、1 m（0.38 t）、0.5 m（0.26 t），單根重量為 4.52 t。

第二道鋼支撐由南向北隨挖隨撐，每一單元的土方開挖保證在 8 h 內開挖完成，此后 6 h 內完成鋼支撐施工，盡量減少基坑暴露的時間。

第三道支撐由于場地條件影響，部分支撐無法隨挖隨撐。根據現場挖土情況，北側 8～9 軸斜撐及南側 16～19軸鋼支撐可隨挖隨撐，中部 9～16 軸鋼支撐需等土方開挖完成，挖機退出該我域后，由中間向兩側施工。為減小基坑暴露時間，確保基坑安全，開挖時，東側盡量留土。同時，鋼支撐單位隨時待命，土方開挖完成我域立即進行鋼支撐施工，盡量減少基坑暴露時間。

6 高壓架空線影響下的基坑變形控制

1 號坑土方開挖及鋼支撐過程中都需滿足高壓架空線要求的安全施工高度，現場施工條件較差、工期緊，對基坑變形的控制有很高要求。

如圖 6 所示為保證基坑安全，在 1 號坑北側、南側、東側分別設立 4 個監測點 CX 1、CX 2、CX 3、CX 4，西側與 14號線共用圍護結構我域采用原車站施工的測斜點 GCX 8。通過每日的測量數據，協調土方、支撐、結構 3 家單位，保證土方開挖優先，鋼支撐有工作面后立即施工，后續鋼圍檁與鉆孔灌注樁之間的混凝土填充合理調整支撐軸力，確保基坑的穩定和安全。

圖 61 號坑測斜點平面布置圖

根據每日圍護測斜監測點數據繪制出基坑位移變形曲線圖，可得出：本次1號坑基坑開挖總耗時 22 d，測斜變形最大的點為 CX 3，分析原因為 CX 3 點位于 15～16 軸處，位于 110 kV 高壓架空線影響我域以外，該我域圍護結構為鉆孔灌注樁，整體性較弱。而且長臂挖機長時間停于此處，基坑上方荷載較大，導致基坑累計變形量較大。其中 2021 年3 月 14 號至 3 月 18 號每日的變形量偏大，分析原因為該時段為第三層土方開挖，高壓架空線下我域鋼支撐無法立即施工，第三層土方于 18 號白天完成開挖，隨后于 19 號凌晨完成鋼支撐施工，后續測斜變化趨于平穩。雖然 CX 3 變形量較大，但每日的變形量都控制在 3 mm（報警值）以下，其測斜監測點變形曲線如圖 8 所示。

圖81 號坑 CX3 測斜監測點變形曲線圖

在基坑開挖過程中，保證 24 h 不間斷開挖，統籌土方開挖、鋼支撐施工、鋼圍檁后混凝土填充 3 道施工工序，減少基坑暴露時間。在開挖過程中，每日加強監測，分析每日的監測數據，適當調整鋼支撐軸力，確保基坑的穩定和安全。

7 高壓架空線影響下的結構施工

考慮現場施工環境，高壓架空線影響范圍大型吊車及泵車無法滿足安全凈空的要求，故現場高壓架空線影響范圍內采用行車進行材料的吊運，采用汽車泵進行結構混凝土的澆筑。現場由地面汽車泵泵送混凝土，然后由可拆卸泵管輸送至基坑內，再通過拆卸、安裝不同長度的泵管，澆筑每一塊我域的混凝土。

8 結 語

隨著城市發展越來越快，地下工程施工環境也越來越復雜，對施工技術的要求也越來越高。只有通過對施工方案的優化、對施工工藝的改進，以及對現場施工的統籌安排，才能確保工程進度、質量以及安全的目標

軌交 14 號線藍天路站地下連接疏散通道項目在高壓架空線影響下，通過積極的施工籌劃、施工方案的調整、技術措施的改進，很好地完成各項施工任務，在質量方面和安全控制都取得了較好的效果，為其他類似施工項目中的工作提供一些借鑒。