邱 達
(中鐵十七局集團上海軌道交通工程有限公司,上海 200135)
城市地下綜合管廊在消除城市“蜘蛛網(wǎng)”,改善“拉鏈路”,保障城市交通暢通,營造城市整潔環(huán)境,充分利用城市地下空間等方面發(fā)揮了巨大的作用[1]。隨著國家大力推進城市地下綜合管廊建設(shè),地下綜合管廊各類施工技術(shù)難點已逐漸凸顯出來,特別是在臨近周邊建筑物,地質(zhì)復(fù)雜、跨越既有管線的情況下進行管廊施工,如何保證周邊環(huán)境安全及施工的正常進行,至關(guān)重要。云南省玉溪市火車西站市政道路項目由中鐵十七局集團上海軌道交通工程有限公司承擔(dān)施工,其縱一路與中心路延長線(老馮井路)交口位置,橫跨縱一路高8 m 處有3 根10 kV 高壓架空線,因該線路位于老馮井道路邊緣,周邊居民縱多,道路北側(cè)地塊也未完成征拆,該10 kV 高壓線路無法進行有效遷改,將嚴重影響縱一路管廊基坑支護結(jié)構(gòu)施工。項目部立即組織多方及有關(guān)專家進行研討分析,比選支護施工方案,優(yōu)化施工工藝,最終保證了工程的順利進行[2-3]。
縱一路地下綜合管廊(G0+757~G1+801.6)段全長42.68 m,北端與現(xiàn)1 號路(云南城鄉(xiāng)投施工)綜合管廊進行銜接,需跨越現(xiàn)馮井路進行施工。原設(shè)計G0+757-G1+779 段管廊基坑采用鉆孔灌注樁+高壓旋噴止水帷幕+一道砼支撐支護形式,G1+779-G1+801.6 段管廊基坑采用拉森鋼板樁+一道內(nèi)鋼支撐支護形式,北端頭部外挑段采用放坡開挖+噴射混凝土的支護形式?;诪橹械纫夯翆?,原設(shè)計采用工程樁基進行基底處理?;幼畲箝_挖深度約9.5 m(與中心路延長線交口位置),其余段基坑開挖深度約6 m,剩余支護樁41 根,工程樁基52 根。因鉆孔灌注樁施工機械高度大約10 m,跨馮井路G1+760 位置架空通訊線(高4.5 m)及10 kV 高壓線(高8 m)無法進行遷改,導(dǎo)致鉆孔灌注樁無法進行施工。如圖1 所示。
圖1 縱一路管廊跨越10 kV 高壓架空線段基坑位置平面圖
鉆孔灌注鉆取消,變更為拉森鋼板樁,工程樁基取消,基底換填加深。根據(jù)現(xiàn)場實際情況,建議將G0+757-G1+779 段管廊基坑采用鉆孔灌注樁+高壓旋噴止水帷幕+1 道砼支撐支護形式變更為12mSP-IV 型咬合拉森鋼板樁+2 道內(nèi)支撐的支護形式,基坑底部采用高壓旋噴樁或攪拌樁對整個基坑底部土體進行加固改良,使其滿足基底承載力要求,加固深度為6 m。如下頁圖2 所示。
圖2 基坑支護形式及基底加固示意圖
跨越架空10 kV 高壓線段,考慮安全問題,拉森鋼板樁割接為4 m一節(jié),分節(jié)進行打設(shè),每節(jié)進行焊接。基底加固在基坑開挖前進行,旋噴樁采用Φ600 mm×300 mm 高壓旋噴樁加固;水泥摻量25%~40%(根據(jù)現(xiàn)場試驗確定),采用P42.5 級普通硅酸鹽水泥。土體加固指標(biāo):無側(cè)限抗壓強度≥1.0 MPa,滲透系數(shù)≤1×10-7cm/s,同時確保加固土體的均勻性,密封性和自立性。如圖3 所示。
圖3 基底加固平面示意圖
鉆孔灌注樁施工工藝由旋挖鉆機更改為正、反循環(huán)回旋鉆機,鋼筋籠分節(jié)吊裝焊接,并采取必要的安全保障措施。
1)保留原設(shè)計鉆孔灌注支護樁及工程樁基方案,將旋挖施工工藝變更為正、反循環(huán)回旋鉆施工工藝。正、反循環(huán)回旋鉆機高度約為5 m,見圖4,能順利穿越高壓架空線,但施工功效慢,單日成孔約為1 根/日,且需制備泥漿,工藝相對較復(fù)雜??偨Y(jié)考慮剩余鉆孔灌注樁工程數(shù)量小,24 h 作業(yè),可保證節(jié)點工期。
圖4 正反循環(huán)回旋樁機
樁基礎(chǔ)鋼筋籠由鋼筋加工場制作成型,運至樁基施工現(xiàn)場,再由汽車吊進行吊裝入孔。鋼筋籠運輸和吊裝時不得使骨架變形。在加強箍筋內(nèi)焊接三角支撐,以加強其剛度。根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)確保安全施工距離(各類機械姬鋼筋籠需至少大于1 m),鋼筋籠加工為4 m/節(jié)。本工程吊裝物品除鋼筋籠外,其他物品基本能滿足吊裝安全高度,但需要控制吊裝高度。鋼筋籠吊裝是施工的重點。鋼筋籠起吊采用12 t 汽車吊吊裝。起重吊裝示意圖見圖5。
圖5 起重吊裝示意圖
1)在與電力線的最小凈空距離至少大于1 m 的鉆孔樁鉆架上方用橡膠絕緣材料設(shè)置防護隔離棚,并用直徑25 mm 的鋼筋在鉆機頂面焊接成一個框架,絕緣板鉆孔與焊接的鋼筋骨架用螺栓連接固定,鉆架頂面平面尺寸為1.2 m×2.7 m,防護隔離棚尺寸為2.2 m×3.7 m(見圖6、圖7)。根據(jù)現(xiàn)場實際情況,各道工序都在施工隔離棚下方進行,確保施工作業(yè)處于安全受控狀態(tài)。
圖6 鉆機架頂面絕緣板平面布置示意圖(單位:m)
圖7 絕緣板布置立面示意圖
2)進入架空電力線路內(nèi)施工作業(yè),施工方應(yīng)及時通知電力設(shè)施產(chǎn)權(quán)單位,在相關(guān)部門工作人員監(jiān)護下進行施工。
3)大型施工機械進入架空電力線路內(nèi)作業(yè)前,司機應(yīng)抬頭觀察,注意電力線路位置、高度。作業(yè)過程中,施工單位應(yīng)設(shè)立專職監(jiān)護人,確保大型機械與輸電線路保持足夠的安全距離[4]。
4)架空電力線路內(nèi)臨時堆放渣土、臨時堆放的渣土、建筑材料上不得有大型機械施工作業(yè)。
5)架空電力線路邊緣壓蓋施工材料的覆蓋物,施工建筑防護網(wǎng)等應(yīng)牢固可靠,惡劣天氣來臨前派專人檢查,防止大風(fēng)吹浮到電力線路上。
6)不得破壞在架空電力線路內(nèi)及周邊區(qū)域設(shè)置的安全警示牌,施工單位在施工時應(yīng)注意保護。
7)施工期間,施工單位應(yīng)在施工地點及醒目部位豎立“高壓危險,禁止吊裝”“高壓危險,禁止堆放”“高壓危險,禁止填埋”等安全警示牌及安全注意事項牌。
8)在架空電力線路區(qū)內(nèi)施工作業(yè),應(yīng)劃定施工安全作業(yè)區(qū),設(shè)置安全圍欄等措施,懸掛安全標(biāo)志,提醒施工人員注意安全。必要時在架空電力線路邊緣設(shè)置安全遮攔,防止機械或車輛進入。
表1 方案對比表
考慮工期進度、質(zhì)量、成本,特別是安全風(fēng)險,方案二盡管施工速度慢,但工藝成熟,安全有保證,可作為最佳方案選用。
若將10 kV 電力高壓線進行遷改,初步方案預(yù)算約為130 萬元(不含征地費用)。采用正反循環(huán)回旋鉆機進行施工,較采用旋挖鉆機進行施工約增加經(jīng)濟成本35 萬元,綜合遷改費用,在保證工期節(jié)點的情況下,可節(jié)約約95 萬元,經(jīng)濟效益明顯,且避免了線路遷改對周邊居民生活的影響,取得了較好的社會效益。
隨著國家管廊建設(shè)的進行,在綜合管廊建設(shè)過程中會不斷遇到新的問題。管廊跨越既有管線,在管線無法有效遷改的情況下,始終會阻礙工程的順利施工,特別是電力、燃氣等高危線路。本文結(jié)合玉溪市政道路縱一路管廊基坑跨越10 kV 電力高壓架空線,從施工工藝、機械設(shè)備選擇、安全、質(zhì)量等多方面進行了總結(jié)分析,對類似工程有較好的借鑒意義。