河道開(kāi)挖時(shí)已有跨河電纜溝體的保護(hù)方法研究

劉春佳 鄔科鵬 潘鵬飛

(1.杭州江干區(qū)城市建設(shè)綜合開(kāi)發(fā)有限公司，浙江 杭州 310016；2.杭州運(yùn)河(江干段)綜合整治與保護(hù)開(kāi)發(fā)指揮部辦公室，浙江 杭州 310016； 3.浙江工業(yè)大學(xué)，浙江 杭州 310014)

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河道開(kāi)挖時(shí)已有跨河電纜溝體的保護(hù)方法研究

劉春佳1鄔科鵬2潘鵬飛3

(1.杭州江干區(qū)城市建設(shè)綜合開(kāi)發(fā)有限公司，浙江 杭州 310016；2.杭州運(yùn)河(江干段)綜合整治與保護(hù)開(kāi)發(fā)指揮部辦公室，浙江 杭州 310016； 3.浙江工業(yè)大學(xué)，浙江 杭州 310014)

結(jié)合杭州某河道貫通施工現(xiàn)場(chǎng)的特點(diǎn)，確定了樹(shù)根樁為持力結(jié)構(gòu)，鋼桁架為主要保護(hù)結(jié)構(gòu)的電纜溝永久保護(hù)方案，并闡述了貫通河道施工時(shí)，樹(shù)根樁的設(shè)計(jì)施工注意事項(xiàng)及土體開(kāi)挖的施工工藝，有效避免了河道開(kāi)挖對(duì)周邊環(huán)境的影響。

河道貫通施工，電纜溝，樹(shù)根樁，鋼桁架

城市建設(shè)中，貫通河道施工是對(duì)土體或已存在結(jié)構(gòu)布置的區(qū)域進(jìn)行貫通，不可避免地會(huì)對(duì)原有土體和建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。本文以杭州某河道貫通施工為實(shí)例，針對(duì)周?chē)h(huán)境復(fù)雜的一條電纜溝進(jìn)行施工分析。在周?chē)写竺娣e居民房和已有埋設(shè)管道的情況下，為了避免對(duì)已有管線產(chǎn)生破壞和對(duì)周邊居民的生活產(chǎn)生影響，進(jìn)行河道開(kāi)挖施工，本文對(duì)已有跨河電纜溝體的保護(hù)方法中主要的施工要點(diǎn)，樹(shù)根樁工藝以及分段挖土工藝的介紹和探討。

1 工程概況

本工程中，待貫通河道呈東西走向，待開(kāi)挖段建有橋梁，是周?chē)用癯鲂兴?jīng)過(guò)的路段；并且開(kāi)挖段的兩側(cè)還設(shè)有110 kV電纜溝體一條，已有電纜溝體為鋼筋混凝土管溝，跨河段長(zhǎng)約10 m，其平面布置示意圖見(jiàn)圖1。作為本文主要討論對(duì)象，110 kV的電纜溝，北側(cè)連接著周?chē)笃木用穹?，多?層建筑物；而跨河段的北端留有前期已施工的咬合樁，并且在兩端均設(shè)有橋梁的橋臺(tái)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜情況，為了避免對(duì)居民的影響，在施工時(shí)，對(duì)居民區(qū)土地的變形控制要求要高；而為了不破壞原有建筑結(jié)構(gòu)，施工方案選擇時(shí)，需考慮利用或是保護(hù)原有結(jié)構(gòu)。為保證電纜溝在貫通河道施工過(guò)程中和后期使用過(guò)程中的安全，對(duì)電纜溝采用永久性的支護(hù)設(shè)計(jì)。

2 施工方案

根據(jù)要保護(hù)對(duì)象特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地特征，施工前需探明全部已有的地下線路詳細(xì)位置和埋深，并按設(shè)計(jì)規(guī)定施工工序合理施工，防止開(kāi)挖施工過(guò)程中和后期使用過(guò)程對(duì)電纜溝造成破壞。作為永久性的支護(hù)形式，電纜溝體采用的是鋼桁架支護(hù)方式。為了尋找鋼桁架兩端持力點(diǎn)，在河道北側(cè)施工樹(shù)根樁，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，利用原有已施工的咬合樁、壓頂梁和橋臺(tái)共同組建一端持力點(diǎn)；而南側(cè)直接利用原有橋臺(tái)作為持力點(diǎn)。新建壓頂梁、原有壓頂梁和原有橋臺(tái)的拼接處通過(guò)打入膨脹螺栓進(jìn)行連接，見(jiàn)圖2。

3 施工工藝與注意要點(diǎn)

3.1 樹(shù)根樁技術(shù)

1)樹(shù)根樁介紹。本工程采用樹(shù)根樁作為開(kāi)挖施工過(guò)程和后期使用過(guò)程中鋼桁架的基礎(chǔ)。樹(shù)根樁是一種小型鉆孔灌注樁，它是利用小型鉆機(jī)按設(shè)計(jì)直徑鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度，然后放入鋼筋籠和灌漿管，注入水泥漿或水泥砂漿，結(jié)合碎石骨料成樁。樹(shù)根樁技術(shù)可用于新建工程的地基處理、現(xiàn)有工程的基礎(chǔ)托換等領(lǐng)域，特別是對(duì)于場(chǎng)地狹窄，凈空低矮的工程現(xiàn)場(chǎng)，其優(yōu)點(diǎn)尤為突出[6]。

2)施工工序。a.成孔：樹(shù)根樁成孔一般采用小型鉆機(jī)鉆孔，采用水或泥漿作為循環(huán)冷卻鉆頭和出渣手段。同時(shí)在循環(huán)冷卻過(guò)程中，水和泥土攪拌混合在一起呈泥漿狀，避免塌孔，采用泥漿護(hù)壁。b.第一次清孔：到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，采用空攪方式進(jìn)行清孔作業(yè)。c.鋼筋籠制作：根據(jù)設(shè)計(jì)荷載確定鋼筋籠的含鋼量，鋼筋籠接頭采用搭接或是焊接。確保鋼筋籠保護(hù)層厚度滿足要求。d.下放漿管：漿管放在鋼筋籠內(nèi)，一起放入鉆孔內(nèi)。e.填料投放：往孔內(nèi)填入用水沖洗的碎石，下料速度不宜快，保證密實(shí)度。f.二次清孔：填料過(guò)程中保持對(duì)碎石填料和孔的沖洗。g.高壓注漿：泥漿水灰比控制在0.45～0.5之間。采用二次注漿工藝，第一次注漿初凝后，方可第二次注漿。h.成樁養(yǎng)護(hù)：樹(shù)根樁施工完成后養(yǎng)護(hù)28 d。

3)施工要點(diǎn)。本工程中，因?yàn)闃痘┕ぬ幘o貼道路，而道路需正常使用，樹(shù)根樁必須跳孔施工，避免串孔及塌孔現(xiàn)象。施工時(shí)需采用泥漿護(hù)壁形式和旋挖施工工藝，來(lái)控制樁徑容許偏差±20 mm以內(nèi)，樁位偏差不超過(guò)50 mm，樁的垂直度偏差不大于0.5%，沉渣厚度小于200 mm。而鋼筋籠在制作和吊運(yùn)過(guò)程中，不允許產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形，且不得采用強(qiáng)行加壓或自重墜落的方法沉入孔中，放入樁孔時(shí)要采取切實(shí)有效的措施保證其標(biāo)高及保護(hù)層厚度符合設(shè)計(jì)要求，鋼筋籠放入樁孔后要盡快澆灌混凝土，并必須連續(xù)灌注不得中斷。作為整個(gè)結(jié)構(gòu)的支撐點(diǎn)和持力結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法檢驗(yàn)每根樁身完整性。

3.2 挖土工藝

鋼桁架的施工需在土方開(kāi)挖的前提下進(jìn)行，由于考慮開(kāi)挖過(guò)程的安全，土方開(kāi)挖需沿電纜溝縱向方向分段開(kāi)挖，并采用放坡開(kāi)挖的形式，而考慮到對(duì)電纜溝的保護(hù)，全部的挖土作業(yè)均采用人工挖土。

施工工序：1)當(dāng)前期可施工鋼桁架完成后，電纜溝兩側(cè)按1∶1的比例放坡開(kāi)挖至電纜溝底，溝底允許少量超挖，以便布置包邊角鋼；2)沿電纜溝兩側(cè)焊接縱向鋼立柱，當(dāng)上面三面鋼桁架均施工完成時(shí)，按0.5 m距離分段在溝底少量挖土，插入并焊接水平鋼蓋板(鋼板每塊沿縱向0.5 m)；3)沿電纜溝下側(cè)邊角，焊接縱向鋼梁，并按1 m的距離在電纜溝下側(cè)土層分段開(kāi)挖，并及時(shí)仰焊鋼橫梁；4)橫梁布置完畢，方可開(kāi)挖電纜溝下側(cè)全部土體至河底；5)電纜溝下方的土方開(kāi)挖前，須清除現(xiàn)有電纜溝底素混凝土墊層和碎石墊層；6)土體開(kāi)挖完畢后，需及時(shí)對(duì)鋼桁架涂刷防銹漆，見(jiàn)圖3。

3.3 施工注意事項(xiàng)

工程中所有填土均應(yīng)壓實(shí)回填，不得使用淤泥、耕土、凍土、膨脹性土、建筑垃圾及有機(jī)質(zhì)含量大于5%的土回填，宜用灰土、粘土或粉質(zhì)粘土回填，回填施工應(yīng)均勻?qū)ΨQ進(jìn)行，并分層人工夯實(shí)，每層厚度不大于250 mm，回填土壓實(shí)系數(shù)不小于0.94；采用砂土回填時(shí)，填土干密度應(yīng)不小于16.50 kg/m3。而土基模量必須不小于20 MPa，塘渣頂面回彈模量必須不小于35 MPa。

施工完畢后，需在管道兩端道路沿線架設(shè)永久性防護(hù)網(wǎng)和管道安全警示牌。防護(hù)網(wǎng)需考慮安全和美觀的原則。并且在河岸兩側(cè)，需砌筑與遠(yuǎn)河岸相同塊石墻體，為了達(dá)到河岸美觀及防治土石流失的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

在城市的建設(shè)中，對(duì)已有地下管道的保護(hù)應(yīng)盡力做到萬(wàn)無(wú)一失。而地下管道保護(hù)效果好壞關(guān)鍵在于施工過(guò)程中嚴(yán)格恪守規(guī)范要求以及設(shè)計(jì)要求。本文結(jié)合已有的圍護(hù)和支撐技術(shù)，對(duì)貫穿河道時(shí)已有電纜溝體的保護(hù)問(wèn)題提出了施工解決方案，為今后類(lèi)似工程的施工提供了技術(shù)參考。

[1] JGJ 79—2002，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[2] GB 50007—2002，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] JTG D60—2004，公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[S].

[4] GB 50010—2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[5] 張?zhí)m蘭.道路施工與通車(chē)對(duì)已有電纜溝體的保護(hù)[J].山西建筑,2015，41(25):155-157.

[6] 杜小萍,郝 鑫,趙建立，等.軟土地質(zhì)條件下樹(shù)根樁技術(shù)在保護(hù)鄰近頂管施工地下管線中的應(yīng)用[J].施工技術(shù),2013,42(15):103-105.

Study on protective methods of existing river-crossing cable duct in river excavation

Liu Chunjia1Wu Kepeng2Pan Pengfei3

(1.JiangganDistrictCityConstructionDevelopmentCo.,LtdinHangzhou,Hangzhou310016,China; 2.HangzhouCanal(Jiang-GanSection)GovernessandProtectionDevelopmentHeadquarterOffice,Hangzhou310016,China; 3.ZhejiangUniversityofIndustry,Hangzhou310014,China)

Combining with the river cut-through construction field features in Hangzhou, the paper determines the eternal cable duct protecting scheme with root pile as bearing structure and steel truss as major protective structure, describes root pile design and construction matters and earthwork excavation construction technologies in the river cut-through construction, which effectively avoids the influence of river excavation upon surrounding environment.

river cut-through construction, cable duct, root pile, steel truss

1009-6825(2016)28-0105-03

2016-07-23

劉春佳(1986- )，女，助理工程師； 鄔科鵬(1985- )，男，助理工程師； 潘鵬飛(1992- )，男，在讀碩士

TU745

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