地鐵車(chē)站的電力方溝的懸吊保護(hù)措施分析

（中鐵十四局集團(tuán)隧道工程有限公司，山東 濟(jì)南 250014）

0 引言

近幾年，隨著地鐵乘坐乘客的飆升，許多城市開(kāi)始進(jìn)行地鐵工程的建設(shè)。在地鐵工程中，電力方溝就是其中最為重要的一項(xiàng)內(nèi)容，必須要做好對(duì)其的保護(hù)工作，才能保證項(xiàng)目的高質(zhì)量。

1 工程概況

濟(jì)南市軌道交通R1 號(hào)線(xiàn)大楊莊站位于經(jīng)十西路與齊魯大道交叉口位置，沿齊魯大道南北向鋪設(shè)。車(chē)站西側(cè)為規(guī)劃西進(jìn)中心項(xiàng)目，目前正在施工；車(chē)站東側(cè)為金科地塊，其中東北側(cè)建筑已建成，東南側(cè)地塊正在施工。周邊管線(xiàn)眾多，220KV 和10KV 電力管線(xiàn)主要影響到大楊莊站附屬結(jié)構(gòu)的施工。

車(chē)站施工范圍內(nèi)受影響的電力管線(xiàn)如下：

220KV 概況：大部分為2100×2000 電力管溝，上跨1 號(hào)風(fēng)亭部分為排管，2 號(hào)風(fēng)亭部分為直徑2000 的混凝土圓管，沿齊魯大道西側(cè)，橫穿經(jīng)十西路路口，管溝里主要管線(xiàn)有：清高線(xiàn)220kv/金安線(xiàn)10kv，先后上跨A 出入口1 號(hào)風(fēng)亭及出入口、B 出入口、安全出入口1 及2 號(hào)風(fēng)亭、物業(yè)出入口1、物業(yè)出入口2 共5 個(gè)基坑。

10KV 概況：1500×2000 電力管溝，側(cè)墻為磚砌結(jié)構(gòu)，沿齊魯大道西側(cè)，橫穿經(jīng)十西路路口，管溝里主要管線(xiàn)有：朱信線(xiàn)10kv/金信線(xiàn)10kv/金水線(xiàn)10kv/金山線(xiàn)10kv/金泉線(xiàn)10kv/金貿(mào)線(xiàn)10kv/金海線(xiàn)10kv/金楊線(xiàn)10kv/金通線(xiàn)10kva/金航線(xiàn)10kv，先后上跨B 出入口、物業(yè)出入口1 共2 個(gè)基坑。

圖1：大楊莊站附屬結(jié)構(gòu)與電力管線(xiàn)關(guān)系圖

2 保護(hù)施工方案

由于工期緊、作業(yè)量大、現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜等多方面的原因，經(jīng)多次討論最終選擇了原位保護(hù)。詳細(xì)施工方法及步驟如下所述：

2.1 暴露管線(xiàn)

為確保管線(xiàn)安全，在施工前必須將管線(xiàn)完全暴露。首先根據(jù)圖紙放樣定位管線(xiàn)位置，在兩端用挖機(jī)破除路面后，采用人工挖探的方式找出管線(xiàn)的具體位置并判斷管線(xiàn)材質(zhì)；當(dāng)管線(xiàn)材質(zhì)為拉管或磚砌墻時(shí)，采用人工開(kāi)挖方式清除兩側(cè)2 米范圍內(nèi)的土方以致完全暴露管線(xiàn)，2 米范圍外的土方采用機(jī)械開(kāi)挖；當(dāng)管線(xiàn)材質(zhì)為混凝土箱涵或鋼筋混凝土圓管時(shí)，采用機(jī)械開(kāi)挖暴露管線(xiàn)，為防止混凝土圓管在開(kāi)挖過(guò)程中發(fā)生滾動(dòng)移位，在開(kāi)挖至圓管1/2 高度時(shí)，在圓管兩側(cè)土中打設(shè)鋼管，防止圓管滾動(dòng)。

管線(xiàn)暴露后做好警示標(biāo)志，并用警戒帶圈出安全范圍，嚴(yán)禁機(jī)械和非施工人員擅自闖入警戒范圍。警戒范圍內(nèi)需進(jìn)行施工時(shí)，必須有專(zhuān)職安全員全程監(jiān)督。

管線(xiàn)暴露后，根據(jù)電力設(shè)計(jì)部門(mén)的要求對(duì)原有的接地網(wǎng)進(jìn)行改造施工。

2.2 管線(xiàn)保護(hù)

完成首段的保護(hù)施工后，業(yè)主單位、監(jiān)理單位、施工單位、產(chǎn)權(quán)單位共同確認(rèn)后方可進(jìn)行下一步施工。管線(xiàn)暴露后，根據(jù)管線(xiàn)材質(zhì)不同，采取不同的保護(hù)措施，具體如下：

2.2.1 當(dāng)管線(xiàn)材質(zhì)為混凝土箱涵、磚砌、圓管時(shí)

為保證管線(xiàn)安全，管線(xiàn)兩側(cè)打設(shè)格構(gòu)立柱樁（立柱樁基礎(chǔ)長(zhǎng)12 米，樁徑1000mm，立柱尺寸為460mm*460mm）作為支點(diǎn)對(duì)管線(xiàn)進(jìn)行支撐，立柱樁縱向間距約8～10 米、橫向間距約3.2 米（具體尺寸按設(shè)計(jì)圖紙執(zhí)行）。沿立柱縱向施做鋼筋混凝土主梁（600mm*600mm），橫向施做次梁（兩根40a 工字鋼，混凝土箱涵結(jié)構(gòu)間距2 米、磚砌結(jié)構(gòu)間距1 米、圓管結(jié)構(gòu)間距1 米），次梁固定在主梁上方，起到承托電力管線(xiàn)的作用。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況主要施工步驟如下：

鉆孔灌注樁、格構(gòu)立柱樁、深孔注漿、冠梁施工→主梁施工→次梁安裝及固定。

①鉆孔灌注樁、格構(gòu)立柱樁、深孔注漿、冠梁施工

管線(xiàn)完全暴露后，核對(duì)平面位置與圖紙一致后，開(kāi)始施工格構(gòu)立柱樁、鉆孔灌注樁、深孔注漿。鉆孔灌注樁和格構(gòu)立柱樁施工時(shí)注意施工機(jī)械在管線(xiàn)對(duì)面一側(cè)設(shè)置纜風(fēng)繩，防止樁機(jī)向電力管溝傾倒。電力管溝周邊場(chǎng)地提前整平，為樁施工提供足夠的場(chǎng)地。泥漿池設(shè)在距離電力管線(xiàn)大于10 米處，避免泥漿池的開(kāi)挖造成管線(xiàn)變形。立柱樁定位根據(jù)暴露出的管線(xiàn)位置適當(dāng)微調(diào)，盡量保持主梁為直線(xiàn)。立柱方向定位要求采用十字定位法，確保立柱方向無(wú)偏差。深孔注漿施工時(shí)嚴(yán)格控制注漿壓力小于0.8Mpa，注漿過(guò)程中嚴(yán)密監(jiān)測(cè)管線(xiàn)變形情況，若有明顯變化立即停止注漿。最后施工冠梁。

②主梁施工

將土方開(kāi)挖至主梁梁底標(biāo)高（梁底標(biāo)高+65cm+次梁高度=管線(xiàn)底標(biāo)高）并整平，主梁底標(biāo)高，進(jìn)行主梁鋼筋綁扎、模板支立和混凝土施工。主梁施工嚴(yán)格按照混凝土施工規(guī)范進(jìn)行，穿過(guò)格構(gòu)立柱的位置施做壓筋，同時(shí)，若不得不斷開(kāi)鋼筋，則必須補(bǔ)充加強(qiáng)筋。

③次梁安裝及固定

因次梁位于管線(xiàn)正下方（次梁頂標(biāo)高=管線(xiàn)底標(biāo)高），現(xiàn)澆無(wú)法保證其密實(shí)，因而采用兩根40a 工字鋼形式，直接安裝固定。次梁安裝前先將管線(xiàn)下方次梁位置人工掏出溝槽，并將管溝底板下的墊層徹底清除。然后使用吊車(chē)將次梁放到管線(xiàn)一側(cè)，再用機(jī)械從管線(xiàn)另一側(cè)通過(guò)鋼絲繩將次梁拖拽到位，最后用千斤頂將次梁提高至與管線(xiàn)底密貼，最后用20mm 和5mm 厚鋼板墊實(shí)主梁與次梁之間的空隙并固定。安裝次梁的溝槽不得連續(xù)開(kāi)挖，安放到位并固定牢固后方可進(jìn)行相鄰次梁的安裝。

當(dāng)管線(xiàn)結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土箱涵時(shí)，次梁間距為2 米，變形縫兩側(cè)增加2根次梁；當(dāng)管線(xiàn)結(jié)構(gòu)為磚砌時(shí)，次梁間距為1 米，變形縫兩側(cè)增加2 根次梁；當(dāng)管線(xiàn)結(jié)構(gòu)為混凝土圓管時(shí)，每根圓管至少設(shè)置4 根型鋼支撐，分別在圓管的兩端和中間位置。圓管兩側(cè)用短截工字鋼固定在次梁上，防止圓管滾動(dòng)。

格構(gòu)立柱樁、鉆孔灌注樁、深孔注漿、冠梁施工→鋼桁架的制作→軍用梁吊裝架設(shè)→懸吊施工。

①格構(gòu)立柱樁、鉆孔灌注樁、深孔注漿、冠梁施工

管線(xiàn)完全暴露后，核對(duì)平面位置與圖紙一致后，開(kāi)始施工格構(gòu)立柱樁、鉆孔灌注樁、深孔注漿。鉆孔灌注樁和格構(gòu)立柱樁采用回旋鉆機(jī)施工。電力管溝周邊場(chǎng)地提前整平，為樁施工提供足夠的場(chǎng)地。泥漿池設(shè)在距離電力管線(xiàn)大于10 米處。立柱樁定位根據(jù)暴露出的管線(xiàn)位置適當(dāng)微調(diào)，盡量保持主梁為直線(xiàn)。立柱方向定位要求采用十字定位法。深孔注漿施工時(shí)嚴(yán)格控制注漿壓力小于0.8Mpa，注漿過(guò)程中嚴(yán)密監(jiān)測(cè)管線(xiàn)變形情況，若有明顯變化立即停止注漿。最后施工冠梁，軍用定位螺栓預(yù)埋待冠梁鋼筋綁扎、模板安裝后進(jìn)行，預(yù)埋安裝前先進(jìn)行精確測(cè)量放樣定位，并拉好定位尺寸線(xiàn)和高程控制線(xiàn)。軍用梁定位螺栓安裝完成后應(yīng)及時(shí)做好保護(hù)措施：涂刷黃油，并用透明膠帶包裹三層，尤其注意對(duì)定位螺栓螺紋保護(hù)，防止在冠梁混凝土澆筑過(guò)程中使螺栓污染導(dǎo)致后期軍用梁架設(shè)過(guò)程中無(wú)法安裝螺帽。

②鋼桁架的制作：

清潔原托架與新托架的焊接部位。用角向磨光機(jī)將原托架和新托架的橫向角鋼焊接部位打磨除銹，并用棉紗蘸丙酮擦拭干凈，確保焊接質(zhì)量。

鋼桁架采用六四軍用梁。

a.軍用梁組成及設(shè)計(jì)

1 號(hào)風(fēng)亭（拉管）軍用梁總長(zhǎng)度26m 左右，六四式軍用梁由端構(gòu)架、加強(qiáng)三角、弦桿、鋼銷(xiāo)、橫聯(lián)套管螺栓、聯(lián)結(jié)系槽鋼以及U 型螺栓組成，單榀軍用梁由2 個(gè)端構(gòu)架和若干個(gè)加強(qiáng)三角組成。

b.軍用梁拼裝施工

進(jìn)場(chǎng)材料經(jīng)驗(yàn)收合格后即可進(jìn)行拼裝施工，軍用梁在現(xiàn)場(chǎng)選取一塊平整區(qū)域集中拼裝，拼裝前先按每榀軍用梁外邊線(xiàn)寬度用墨斗線(xiàn)在地面上彈出兩根長(zhǎng)直線(xiàn)，將一個(gè)端構(gòu)架放置在兩直線(xiàn)之間（要求端構(gòu)架的外邊線(xiàn)正好對(duì)準(zhǔn)兩根直線(xiàn)），安裝定位鋼筋將其固定；吊裝第一個(gè)加強(qiáng)三角至端構(gòu)架位置對(duì)接，安裝鋼插銷(xiāo)及橫聯(lián)套管螺栓，安裝定位鋼筋將三角固定；再以此程序繼續(xù)對(duì)接剩余加強(qiáng)三角和端構(gòu)架，完成軍用梁拼裝。軍用梁拼裝完成后，檢查鋼銷(xiāo)是否安裝齊全，是否均已安裝保險(xiǎn)；橫聯(lián)套管螺栓是否安裝齊全，是否擰緊。

③軍用梁吊裝架設(shè)

軍用梁吊裝工藝流程：安裝墊軌及鋼板→測(cè)量放線(xiàn)（同時(shí)調(diào)整好鋼板頂面標(biāo)高）→軍用梁試起吊→架設(shè)軍用梁→校準(zhǔn)軍用梁平面位置和高程

兩根鋼絲繩固定好后，先將一榀軍用梁吊離地面約30cm 左右，檢查鋼絲繩、卡扣、軍用梁各構(gòu)件狀態(tài)是否穩(wěn)定，若無(wú)任何異常后方可將軍用梁正式起吊至兩端冠梁均已畫(huà)好的刻線(xiàn)之間。待鋼便橋軍用梁吊裝完成，對(duì)其進(jìn)行階段檢查驗(yàn)收。

④懸吊施工

采用卡箍固定懸吊點(diǎn)，懸吊使用的鋼絲繩直徑不得小于20mm，鋼絲繩與管線(xiàn)采用兩個(gè)卡箍間接接觸固定，卡箍與拉管之間墊橡膠緩沖，鋼絲繩嵌在兩個(gè)卡箍之間，防止鋼絲繩滑移，鋼絲繩與管線(xiàn)中間墊鐵皮防止應(yīng)力集中破壞管線(xiàn)。鋼絲繩間距不得大于3 米。多根管線(xiàn)盡量同時(shí)懸吊，若無(wú)法同時(shí)懸吊，單根管線(xiàn)嚴(yán)禁使用閉合磁性材料懸吊。為減小鋼絲繩晃動(dòng)幅度，在鋼絲繩中段沿縱向綁扎方木，增加其側(cè)向穩(wěn)定性。

3 監(jiān)控措施

施工完成后，為保證電力管線(xiàn)的安全，防止車(chē)站附屬基坑開(kāi)挖過(guò)程中可能使管線(xiàn)產(chǎn)生沉降、混凝土開(kāi)裂、管線(xiàn)變形損壞等不利影響。項(xiàng)目部將安排專(zhuān)業(yè)監(jiān)測(cè)隊(duì)伍對(duì)保護(hù)段進(jìn)行監(jiān)測(cè)，技術(shù)人員2 班倒輪班進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)巡視，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整。

監(jiān)測(cè)預(yù)警分為三級(jí)預(yù)警，并按容許沉降值的60%，75%，90%分別作為黃色、橙色、紅色三級(jí)預(yù)警。達(dá)到預(yù)警值或報(bào)警指時(shí)，應(yīng)啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，并通知相關(guān)單位。

通過(guò)動(dòng)態(tài)信息管理，對(duì)基坑及其范圍內(nèi)，施工可能產(chǎn)生的管線(xiàn)結(jié)構(gòu)的變形、支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變和地下水的動(dòng)態(tài)變化，進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)。及時(shí)檢查、統(tǒng)計(jì)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)，繪制基坑側(cè)向變形、地表沉降的時(shí)態(tài)曲線(xiàn)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)反饋分析，同時(shí)與第三方單位共享和定期比對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，必要提出優(yōu)化設(shè)計(jì)、施工的建議。發(fā)現(xiàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)及管線(xiàn)變形異常應(yīng)立即做緊急處理，防止發(fā)生工程事故。

4 總結(jié)語(yǔ)

本文討論了地鐵車(chē)站施工時(shí)采用的方溝吊裝保護(hù)方案，取得了良好的效果，保證了工程質(zhì)量，同時(shí)獲得了寶貴的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)：在工程施工時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程的具體情況選擇相應(yīng)的防范措施，規(guī)避施工風(fēng)險(xiǎn)，降低工程成本，這樣才能高效率完成地鐵工程項(xiàng)目。