復雜管線條件下地連墻單幅多籠施工技術研究

陳 浩，李精昆，杭國慶，韓旭鵬，侯榮輝

（中國建筑第七工程局有限公司，河南鄭州450001）

1 概述

隨著城市規模的不斷擴大和城市土地供應的限制，高層建筑已隨處可見，地鐵、管廊建設日益增多，隨之出現的深基坑工程也越來越多。地下連續墻作為深基坑工程常用的支護結構，具有整體性好、施工速度快、止水效果好等特點。但城區深基坑開挖、支護過程中經常會遇到地下管線，如：電力、燃氣、給排水、通訊等，地下管線的存在嚴重影響了支護結構的施工，進而導致施工難度的加大、工期的滯后及成本的增加，而施工過程中地下管線的改遷涉及單位多、開挖面積大、施工安全風險高、協調難度大，往往成為制約整個工程進度的關鍵點。如果在地下連續墻施工作業前對未及時遷改的管線采取相關措施加以保護，進而開展后續工序，將會減少不必要的管線改遷工作、大大縮短施工工期。

2 項目介紹

鄭州市軌道交通3號線一期工程某車站為換乘站，換乘節點處采用地下連續墻+內支撐的支護體系，地下連續墻設計墻厚1000mm，地連墻嵌固深度為14m，成槽深度為37.93m，采用C35水下混凝土灌注。換乘區南側有一束東西向弱電管線橫穿基坑，因管線改遷涉及單位廣（含聯通、移動、電信、廣電等）、周邊建筑物多、協調難度高、放坡開挖面積大、遷改周期長，嚴重影響施工進度、制約項目工期。經多方協調一致要求對該處管線采取保護措施，不進行開挖改遷。

3 單幅多籠施工技術

3.1 單幅多籠施工介紹

針對未及時改遷的地下管線，采用2cm厚鋼板焊接成“U”型箱體、倒置在管線上方、焊接上部封閉成保護箱體。焊接前，人工開挖作業面，箱體下部提前安設支架，使箱體焊接作業處于平坦的作業平臺上以保證箱體焊接牢固。地連墻導墻澆筑前縱向移動箱體于合適位置，使箱體兩端分別嵌入導墻30cm，箱體鋼板與導墻鋼筋進行焊接連接，導墻混凝土澆筑過程中做好箱體保護。

測量班組根據箱體位置，出具鋼筋籠“開口”標高；鋼筋籠加工過程中，單幅地連墻鋼筋籠根據箱體位置斷開為兩節，在“開口”位置四周進行鋼筋加密，以確保鋼筋籠“合攏”部位連接牢靠；兩節鋼筋籠依次進行吊裝，籠體入槽接近設計標高時進行橫向移動，在箱體位置處完成鋼筋籠“合攏”，鋼筋籠安裝就位后在鋼筋籠兩邊及時安裝鎖口管；澆筑地連墻混凝土時，導管應遠離管線保護箱體，以免對其產生擾動。

3.2 單幅多籠施工工藝

地連墻單幅多籠施工工藝流程如下：

施工準備→挖導溝→人工清土，開挖作業面→鋼板箱體加工→導墻澆筑→地連墻成槽→鋼筋籠吊裝→混凝土澆筑，具體見圖1。

圖1 地連墻單幅多籠施工流程圖

4 施工控制要點

4.1 挖導溝

根據設計圖紙提供的地連墻位置，現場放樣確定導溝位置。為確保后期基坑結構的凈空符合要求，避免地下連續墻結構侵入主體結構，導墻中心軸線按每側外放50mm。同時為保證地下連續墻施工，導墻凈寬按1050mm施作。

4.2 人工清土，開挖作業面

導墻溝槽開挖完畢以后，將管線四周及下部土方進行清理，作業過程中做好管線成品保護。

4.3 鋼板箱體加工

針對未及時遷改的弱電管線，采用2cm厚鋼板焊接成“U”保護箱體，倒置于管線上部，并進行下部焊接，形成完整箱體；地連墻導墻澆筑前縱向移動箱體于合適位置，使箱體兩端分別嵌入導墻30cm，箱體鋼板與導墻鋼筋進行焊接連接。鋼板保護箱體加工如圖2所示。

圖2 鋼板保護箱體加工

4.4 導墻澆筑

導墻混凝土澆筑采用人工與反鏟挖機配合，對稱、分層澆筑，每層厚度不得大于50cm，混凝土振搗采用插入式振搗器振搗，間距不應大于50cm,振搗要密實。鋼板保護箱體周圍混凝土澆筑時，振搗棒距箱體距離應大于50cm，防止箱體發生位移，混凝土澆筑后養護7d。

4.5 地連墻成槽

開挖槽段采用液壓抓斗以“跳槽挖掘法”進行成槽。成槽過程中，司機應精心操作，及時糾偏，確保垂直度符合設計及規范要求。成槽作業時，派專人負責泥漿輸送，泥漿供應不足時，應停止挖槽，待泥漿加足后，方可繼續。保護箱體兩邊分別進行“抓”土，抓斗距箱體距離應不小于30cm，針對鋼板箱體下方散落的土體采用成槽機及時挖出。

4.6 鋼筋籠制作

（1）常規段鋼筋籠加工。地下連續墻鋼筋籠應在籠體加工平臺上統一制作，平臺表面平整度應小于1cm，四個角做成直角，并在四個角點根據鋼筋籠的尺寸大小做好標記，以保證鋼筋籠加工時鋼筋擺放準確、鋼筋間距符合設計要求、籠體橫平豎直。直螺紋接頭加工時，鋼筋端部應切平或鐓平后再加工螺紋。

（2）敞口段鋼筋籠加工。敞口段鋼筋籠連接處預留“V”字斜截面，以確保鋼筋籠連接牢靠，鋼筋籠斷開兩節加工。

鋼筋籠“開口”標高根據管線箱體位置反推確定，在“開口”位置四周采用8根直徑18mm三級鋼筋進行加密，并在開口位置四周1m范圍內將箍筋?12@600×400調整為?12@400×400，以提升地下連續墻受力性能。

4.7 鋼筋籠吊裝

鋼筋籠吊放采用雙機配合起升、下落，吊起后空中回直。起重吊裝采用1臺280t履帶吊作為主吊、一臺180t履帶吊作為副吊進行作業。起吊前進行試吊，確保吊環、吊點處與卸扣、鋼絲繩的連接處于完好狀態，試吊合格后采用兩臺履帶吊同時起吊，在吊起過程中，副吊機不需要過大提升扒桿，需將鋼筋籠下部控制在距地面1m左右距離即可；主吊機緩慢提升扒桿，直至籠體由水平狀態轉換為豎直狀態。

4.8 鋼筋籠入槽

鋼筋籠入槽前，完成地連墻測量復核，入槽過程控制好下沉速度，以防止鋼筋籠與鋼板箱體發生碰撞，造成管線損壞。兩節鋼筋籠入槽后在鋼板箱體位置處完成“合攏”，“合攏”時，人工輔助吊車對鋼筋籠進行橫向移動，并采用溜繩控制籠體擺動方向及幅度，以確保兩節鋼筋籠中心位移偏差小于10mm。鋼筋籠入槽時，項目部測量、技術人員全程旁站，鋼筋籠安放到位后，兩側安裝鎖口管。后續完成混凝土的澆筑。

5 結論

本車站地連墻圍護結構已施工完畢，基坑開挖過程中，地連墻完整性、橫向位移均在設計允許范圍內，管線保護達到了預期效果。采用地連墻單幅多籠施工技術對管線進行特殊保護，有如下幾點結論：

（1）采用單幅多籠施工速度快，可有效避免管線遷改周期長、外在影響因素多、完成時間不固定等問題，從而確保圍護結構按期完工，為主體結構施工提供作業條件。

（2）對未遷改管線進行保護，減少了管線二次遷改費；同時，在管線遷改溝槽開挖過程中，容易引發粉塵污染，采用該方法可有效避免此類現象發生，對城區項目文明施工標準化提升有較大促進作用。

（3）管線遷改過程需要大面積開挖溝槽，并采取臨邊防護措施，本工程弱電管線距離基坑及周邊建筑物較近，存在基坑變形、周邊建筑物沉降等安全隱患，采用單幅多籠施工技術避免了基坑大面積開挖，便于防護，大大降低了施工作業安全風險。