地鐵施工中管線原位保護(hù)方法

摘要：隨著城市軌道交通的迅速發(fā)展，地鐵施工主要集中在建筑物較為密集的區(qū)域進(jìn)行，施工紅線范圍內(nèi)往往存在各類市政管線；基坑工程施工對(duì)地下管線影響不容小覷，對(duì)于一些重大，遷改周期長、遷改困難的，且制約著工程施工進(jìn)度的管線。采用原位保護(hù)的方法對(duì)整個(gè)工程的施工工期、投資、環(huán)境等影響具有較大意義。Keys：軌道交通；地鐵；管線；遷改；原位保護(hù)；1.工程概況：昆明市市軌道交通2號(hào)線二期工程寶豐村站為明挖地下二層島式站臺(tái)車站，車站外包總長395.90米，標(biāo)準(zhǔn)段外包寬度38.3m，標(biāo)準(zhǔn)段基坑深度約為17.20～19.05m，端頭井及局部下沉段基坑深度約為18.76m～21.27m?；涌傮w采用800mm地下連續(xù)墻+混（鋼）支撐的圍護(hù)形式，明挖順做法施工。2.管線保護(hù)方案車站總體呈東西走向，與之平行的一條排水管線距離基坑圍護(hù)最近4.738m，埋深7.4m左右，為避免在基坑開挖過程引起周圍地層移動(dòng)，從而導(dǎo)致埋設(shè)于地下的管線也隨之移動(dòng)。如果管線的變位過大或不均，將使管線撓曲變形而產(chǎn)生的附加的變形和應(yīng)力。故設(shè)計(jì)采用在圍護(hù)墻及排水管之間施工一道Φ800@1500旋挖樁排樁對(duì)其進(jìn)行隔離保護(hù)。排水管線、圍護(hù)結(jié)構(gòu)及隔離樁位置關(guān)系如下圖：3.排水管及隔離樁相關(guān)參數(shù)：（1）排水管位于基坑北側(cè)，與基坑縱向平行，直徑2m，混凝土材質(zhì)管道；（2）樁徑：800mm、樁心間距：1500mm，樁長：17.748~19.908m；樁底土層：粉土層，混凝土強(qiáng)度：C30，保護(hù)層厚度：70mm。4.隔離樁保護(hù)施工：施工方法：（1）測量放樣根據(jù)建設(shè)單位批準(zhǔn)提供的紅線區(qū)和水準(zhǔn)點(diǎn)資料，由專職測量員用GPS依照設(shè)計(jì)圖紙建立軸線控制網(wǎng)，并埋設(shè)永久性標(biāo)志，控制點(diǎn)盡量布設(shè)在非施工區(qū)域，并對(duì)樁位坐標(biāo)進(jìn)行放樣，用水準(zhǔn)儀測算其標(biāo)高，測量放樣數(shù)據(jù)經(jīng)監(jiān)理和第三方測量單位認(rèn)證后組織施工。（2）護(hù)筒施工1）護(hù)筒應(yīng)堅(jiān)實(shí)、不漏水。護(hù)筒入土較深時(shí)，宜以壓重、振動(dòng)、錘擊或輔以筒內(nèi)除土等方法沉入。護(hù)筒接頭處要求內(nèi)部無突出物，能耐拉、壓。2）鋼質(zhì)護(hù)筒厚2cm，護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)比樁徑≥200mm，護(hù)筒頂端高出地面300mm。3）護(hù)筒埋設(shè)中心位置與樁位允許偏差≤20mm，護(hù)筒傾斜度的偏差不得大于0.5％，埋設(shè)必須進(jìn)入原狀土20cm。4）護(hù)筒埋設(shè)完畢后，樁位中心點(diǎn)插上Φ12鋼筋并拉線十字交叉，以利樁架就位對(duì)中。5）護(hù)筒埋設(shè)后，四周需用粘土回填、壓實(shí)，防止鉆孔時(shí)漿液漏失。（3）成孔施工1）成孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見下表：表4.1-1成孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)表序號(hào)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)1成孔方法旋挖成孔、泥漿護(hù)壁2樁徑允許偏差.≤20mm3樁長以設(shè)計(jì)樁長主控，進(jìn)入持力層為輔4垂直度允許偏差≤1/2005孔底沉渣≤50mm6樁位允許偏差≤20mm1）安排專職施工人員在現(xiàn)場負(fù)責(zé)管理，熟練掌握隔離樁的各項(xiàng)參數(shù)后，鉆孔樁的施工才能開始。2）鉆孔前，對(duì)施工人員作全面的技術(shù)交底，使施工人員對(duì)鉆孔所在地區(qū)的地質(zhì)和水文等情況。3）設(shè)備必須完好，鉆孔必須有記錄。4）施工過程中，若發(fā)現(xiàn)鉆孔位置處的地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)圖紙上描述的有顯著差別時(shí)，應(yīng)書面報(bào)告請(qǐng)示監(jiān)理工程師，在監(jiān)理工程師批準(zhǔn)之前不得進(jìn)行下一步工作。5）根據(jù)樁位處的地質(zhì)、水文等條件以及樁的尺寸，選擇適合的鉆孔方法，并符合規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。6）樁機(jī)就位前先用挖機(jī)對(duì)場地進(jìn)行平整，保持樁機(jī)底座水平、堅(jiān)固，樁機(jī)鉆桿調(diào)整鉛錘，對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒的中心。7）施工時(shí)使用1臺(tái)YTR200DH旋挖鉆機(jī)、1臺(tái)SR205-C10旋挖鉆機(jī)進(jìn)行成孔施工。（4）鋼筋籠制作1）鋼筋籠制作標(biāo)準(zhǔn)見下表。表4.1-2表鋼筋籠制作標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)表項(xiàng)目主筋間距箍筋間距保護(hù)層厚度鋼筋籠標(biāo)高鋼筋籠直徑鋼筋籠長度允許偏差mm±10±20±10±10±10±502）鋼筋籠制作場地保持平整。3）鋼筋籠主筋采用直螺紋機(jī)械連接或焊接。4）螺旋筋與主筋應(yīng)全部連接牢固，采用綁扎固定時(shí)應(yīng)為雙鉛絲綁扎。5）定位鋼筋每隔2m設(shè)置1道，每道均勻設(shè)置8個(gè)，確保鋼筋籠鋼筋混凝土保護(hù)層厚度達(dá)到70mm。6）成型的鋼筋籠應(yīng)堆放在平整干凈的地面上，堆放層數(shù)不應(yīng)超過2層。（5）鋼筋籠吊裝1）整個(gè)鋼筋籠最重為1.528t（含吊具），主筋采用直螺紋機(jī)械連接固定或焊接，采用直螺紋機(jī)械連接固定時(shí)上下節(jié)主筋對(duì)準(zhǔn)后，同步旋轉(zhuǎn)各個(gè)接駁器鋼套筒。2）鋼筋籠制作完成后由內(nèi)駁車搬運(yùn)至樁位附近，采用25t汽車吊主吊副吊同時(shí)進(jìn)行吊裝。副吊吊點(diǎn)位于鋼筋籠下部1/4位置附近，主吊吊點(diǎn)位于鋼筋籠上部1/4位置附近，將卸扣扣在吊點(diǎn)位置附近的鋼筋籠加強(qiáng)環(huán)筋上。起吊時(shí)，主吊副吊同時(shí)起吊保持鋼筋籠水平離車，隨后內(nèi)駁車撤離吊裝現(xiàn)場，主吊緩慢上升吊起鋼筋籠使鋼筋籠由水平變成豎直，吊裝過程中控制副吊高度，避免鋼筋籠末端碰到底面。3）鋼筋籠下放時(shí)，使鋼籠中心對(duì)準(zhǔn)孔位中心，扶正后并緩緩勻速下入孔內(nèi)，嚴(yán)禁擺動(dòng)碰撞孔壁，一般采用正、反旋轉(zhuǎn)慢慢地逐步下沉，放至設(shè)計(jì)標(biāo)高后應(yīng)立即固定。4）鋼筋籠在吊運(yùn)過程中，由于鋼筋籠直徑大其在縱向抗彎能力較差，必要時(shí)在籠內(nèi)加臨時(shí)性支撐，以提高鋼筋籠的剛性。（6）澆注混凝土1）混凝土運(yùn)至澆注地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)對(duì)坍均度檢測并觀察其是否有離析顯現(xiàn)，不滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的不準(zhǔn)使用。2）混凝土采用澆制澆搗架澆注并應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，單樁澆灌時(shí)間不宜超過8小時(shí)。3）導(dǎo)管采用直徑260mm的管節(jié)組成，接頭采用法蘭連接帶有密封圈，保證不漏水不透水，避免泥漿進(jìn)入導(dǎo)管，導(dǎo)致砼離析堵管。4）澆注混凝土的數(shù)量應(yīng)作記錄，應(yīng)隨時(shí)測量并記錄導(dǎo)管埋置深度和混凝土的表面高度。導(dǎo)管口最小埋置深度為2～6m，一次提升導(dǎo)管高度不得超過6m。5）澆注過程中，應(yīng)將孔內(nèi)溢出的泥漿引流至泥漿池集中處理，防止周圍的環(huán)境污染。6）混凝土灌注前、清孔完畢后，應(yīng)迅速安放混凝土漏斗與隔水膠球，并將導(dǎo)管提離孔底0.5m?；炷脸豕嗔勘仨毐ＷC能埋住導(dǎo)管1～2m。7）每次灌注，必須按規(guī)定測坍落度二次，孔口隨機(jī)取樣一組(三塊)，試塊應(yīng)標(biāo)明樁號(hào)、日期、并放入養(yǎng)護(hù)室內(nèi)28d養(yǎng)護(hù)。8）混凝土澆灌中應(yīng)防止鋼筋籠上浮，在混凝土面接近鋼筋籠底端時(shí)灌注速度應(yīng)適當(dāng)放慢，當(dāng)混凝土進(jìn)入鋼筋籠底端1～2m后，可適當(dāng)提升導(dǎo)管（高度宜小于0.5m），導(dǎo)管提升要平穩(wěn)，避免出料沖擊過大或鉤帶鋼筋籠，灌注過程中切忌導(dǎo)管口高于混凝土面。9）樁身實(shí)際澆注混凝土的方量不得小于理論方量1.05倍，并不得大于1.3。10）為了保證樁頂質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，混凝土實(shí)際澆灌高度應(yīng)高出樁頂0.6m，滿足超灌要求，且要保證混凝土中不夾泥漿。5.管線監(jiān)測在基坑工程施工期間，對(duì)基坑支護(hù)體系、基坑周邊保護(hù)對(duì)象、地下管線進(jìn)行變形監(jiān)測，為施工提供及時(shí)有效監(jiān)測信息，指導(dǎo)施工，采取必要的措施，確保施工安全和減少對(duì)環(huán)境的影響。（1）現(xiàn)場巡視1）現(xiàn)場巡視范圍周邊環(huán)境：基坑周邊1～3倍基坑開挖深度范圍之內(nèi)的外部周邊環(huán)境對(duì)象。工程結(jié)構(gòu)自身：基坑全部開挖面及支護(hù)體系。2）現(xiàn)場巡視對(duì)象和內(nèi)容基坑北側(cè)的污水管線：管線檢查井等附屬設(shè)施的開裂及進(jìn)水：包括裂縫寬度、深度、數(shù)量、走向、位置、發(fā)展趨勢、井內(nèi)水量等。基坑周邊道路及地表：a.地面開裂：包括裂縫寬度、深度、數(shù)量、走向、發(fā)生位置、發(fā)展趨勢等；b.地面沉陷、隆起：包括沉陷深度、隆起高度、面積、位置、發(fā)展趨勢等；c.地面冒漿/泡沫：包括出現(xiàn)范圍、冒漿/泡沫量、種類、發(fā)生位置、發(fā)展趨勢等。主體基坑：a.圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系有無裂縫、傾斜、滲水、坍塌；b.支護(hù)體系施作的及時(shí)性；c.基坑周邊堆載情況;d.地層情況；e.地下水控制情況；6）地表積水情況等。（2）監(jiān)測點(diǎn)布置沿管線延伸方向每15m布設(shè)1個(gè)沉降測點(diǎn)。監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)在地下管線的節(jié)點(diǎn)、轉(zhuǎn)角點(diǎn)、位移變化敏感或預(yù)測變形較大的部位，采用位移桿法在管體上布設(shè)直接豎向位移監(jiān)測點(diǎn)，無法布設(shè)直接豎向位移監(jiān)測點(diǎn)時(shí)，采用在地表或土層中布設(shè)間接豎向位移監(jiān)測點(diǎn)，本車站周邊地下管線監(jiān)測共布設(shè)122點(diǎn)。（3）監(jiān)測頻率及控制值表5.1-1基坑與周邊環(huán)境監(jiān)測頻率表

基坑監(jiān)測等級(jí)施工工況一級(jí)開挖前2次/周開挖0～5m1次/1天開挖5～10m1次/1天開挖10～15m2次/1天開挖>15m～澆墊層2次/1天澆好墊層～澆好底板后7d內(nèi)1次/2天澆好底板后7d～30d內(nèi)1次/2天澆好底板30d～180d1次/15天表5.1-2管線變形控制值項(xiàng)

目監(jiān)測對(duì)象變化速率（mm/d）累計(jì)值（mm）備注管線位移剛性管道壓力管315DN1000污水管6.管道保護(hù)效果分析1）監(jiān)測情況：DN2000污水管在車站基坑開挖到結(jié)構(gòu)回筑過程中，上浮累計(jì)最大變形量5mm、側(cè)移累計(jì)最大變形量4mm，污水管附近地表沉降累計(jì)最大變形量8mm，均滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，污水管處于安全可控狀態(tài)，說明隔離樁原位保護(hù)措施可以穩(wěn)定管身變形，滿足管道安全及功能性使用需求。2）本工程隔離樁施工總計(jì)工期34天，較之管線遷改的常規(guī)方案，工期提前及成本節(jié)約效果均十分明顯，利于工程推進(jìn)。此管道原位保護(hù)方案2021年實(shí)施完成，至今已運(yùn)行將近一年，根據(jù)產(chǎn)權(quán)單位跟進(jìn)觀測數(shù)據(jù)顯示，未出現(xiàn)管道沉降的問題。7.結(jié)語據(jù)監(jiān)測和現(xiàn)場實(shí)際情況反饋，本工程采用隔離樁排樁對(duì)污水管保護(hù)效果顯著?？偨Y(jié)下來，一方面：加固基坑被動(dòng)區(qū)土體對(duì)控制地表沉降和變形有較大意義；開挖過程中，較少開挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)處土體的尺寸和開挖支撐的時(shí)間尤為重要；以及通過控制降水來較少對(duì)環(huán)境的影響。另外一方面：采用隔離樁排樁主動(dòng)的對(duì)排水管進(jìn)行隔離保護(hù)。采用原位管線保護(hù)的方法，