地鐵明挖基坑管線保護(hù)設(shè)計(jì)及施工

地鐵明挖基坑管線保護(hù)設(shè)計(jì)及施工【摘要】根據(jù)西安地鐵車站明挖基坑遇到管線的類別、管線材料、自重等因素，綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，并通過(guò)計(jì)算分別對(duì)各種管線保護(hù)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工，取得了較好的實(shí)施效果，并為類似的工程提供相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)?！娟P(guān)鍵詞】地鐵；管線；保護(hù)引言地鐵工程通常在繁華的大城市中施工，對(duì)于現(xiàn)代化的城市地下管線較為密集、復(fù)雜，管線改遷有時(shí)受到空間、管線功能中斷、施工周期等因素的限制，地鐵車站及附屬結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，在不改變管線位置的情況下對(duì)管線采取直接懸吊、置換后懸吊、底部支撐等方法對(duì)管線進(jìn)行保護(hù)，能有效地降低對(duì)周邊環(huán)境的影響，減小前期工作難度和工作量，加快工程施工進(jìn)度，降低施工成本。1工程概況南稍門站是西安地鐵二號(hào)線的中間站，車站位于南關(guān)正街與友誼路相交的十字路口南側(cè)，南稍門站2號(hào)風(fēng)道位于車站南端，風(fēng)道主體沿道路南北設(shè)置，基坑南北跨度達(dá)到40M，風(fēng)道圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要采用鉆孔灌注樁內(nèi)支撐方案，采用明挖順做法施工。南稍門站2號(hào)風(fēng)道管線眾多，且具有間距不均，管徑大小不統(tǒng)一，管線標(biāo)高不一致等特點(diǎn)，根據(jù)管線的類別、材料、位置、自重等特點(diǎn)進(jìn)行分類，通過(guò)計(jì)算，對(duì)各管線采取對(duì)應(yīng)的方法進(jìn)行管線保護(hù)。南稍門站2號(hào)風(fēng)道管線分布如圖1所示。2管線保護(hù)方案根據(jù)南稍門站2號(hào)風(fēng)道管線特點(diǎn)及施工順序要求，制定如下保護(hù)方案。南稍門站2號(hào)風(fēng)道一期天然氣管（1號(hào)管線）、二期光纜（4號(hào)管線）采用槽鋼托起進(jìn)行保護(hù)，施工完成土方回填過(guò)程采用鋼管懸吊進(jìn)行保護(hù)；二期雨、污水管和熱力管（2號(hào)、3號(hào)、6號(hào)管線）重量較大的管線在基坑冠梁處設(shè)支座、基坑內(nèi)采用型鋼柱作為支點(diǎn)安裝型鋼梁對(duì)管線進(jìn)行懸吊保護(hù)；柔性管線（5號(hào)、7號(hào)、8號(hào)、9號(hào)管線）采用鋼絲繩進(jìn)行管線懸吊，二期南側(cè)污水管（10號(hào)管線）無(wú)改遷位置，采取先封堵后采用污水泵引排方法確保管線使用功能，風(fēng)道結(jié)構(gòu)施工完成后進(jìn)行恢復(fù)。21雨、污水管及熱力管設(shè)計(jì)及施工1）雨、污水管及熱力管設(shè)計(jì)及驗(yàn)算南稍門車站二號(hào)風(fēng)道處雨、污水管和熱力管管徑較大，屬于重量較大的管線，管道懸吊保護(hù)前，聯(lián)系管線產(chǎn)權(quán)單位對(duì)污水、雨水鋼筋混凝土管置換為鋼管，然后對(duì)管線保護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。南稍門站二號(hào)風(fēng)道3號(hào)污水管和6號(hào)熱力管采用型鋼梁進(jìn)行懸吊，型鋼梁采用雙拼36B工字鋼，以風(fēng)道圍護(hù)結(jié)構(gòu)冠梁、型鋼柱作為支點(diǎn)，型鋼柱采用36B的工字鋼，雨污水管保護(hù)斷面圖如圖2所示。管線保護(hù)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算如表1表3所示。從計(jì)算結(jié)果來(lái)看，雙拼36B工字鋼梁內(nèi)力小于允許承載力，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，工字鋼梁穩(wěn)定性滿足要求。熱力管采用相同的方法進(jìn)行懸吊設(shè)計(jì)，熱力管自重小于雨污水管重量，工字鋼結(jié)構(gòu)能滿足承載力及穩(wěn)定性要求。2）雨、污水管及熱力管懸吊施工雨、污水管及熱力管懸吊施工流程圖如圖3所示。進(jìn)行管線探槽施工，確定管線位置及標(biāo)高。由于雨、污水管均為混凝土管，二號(hào)風(fēng)道施工前將混凝土管置換為鋼管。施工圍護(hù)結(jié)構(gòu)灌注樁后，根據(jù)預(yù)定方案施工管線保護(hù)型鋼柱，在風(fēng)道施工圍護(hù)樁罐梁上相應(yīng)的雨、污水管、熱力管處設(shè)置支座作為管線支點(diǎn)。由于2號(hào)風(fēng)道基坑南北寬度40M，故在2號(hào)風(fēng)道基坑內(nèi)采用型鋼立柱對(duì)雨、污水管及熱力管進(jìn)行支撐，雨、污水管各施工3組型鋼柱。型鋼柱下端深入基底以下部分采用鋼筋混凝土樁，長(zhǎng)度為5M，采用圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)配筋；上端采用36B工字鋼，長(zhǎng)度約10M。工字鋼深入鋼筋混凝土樁部分長(zhǎng)度為2M（見(jiàn)圖4）。人工清理管線，管線暴露后，在管線底部分段開(kāi)槽，安裝懸吊構(gòu)件及拉桿，懸吊桿件采用20圓鋼與可調(diào)節(jié)拉桿連接制作，分段掏空管線下方土方，并調(diào)節(jié)懸吊桿件長(zhǎng)度，使管線繞度滿足要求，然后確定管線初始標(biāo)高，布置管線沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)。對(duì)管線進(jìn)行防護(hù)，在管線下方、兩側(cè)距離20CM處采用鋼絲繩拉線作為防護(hù)邊界，防止施工中破壞管線。風(fēng)道基坑開(kāi)挖，防水、結(jié)構(gòu)施工。風(fēng)道結(jié)構(gòu)頂板施工完成后，制作支撐墩，支撐墩下部采用砌體結(jié)構(gòu)，上部采用混凝土進(jìn)行澆筑，支撐墩沿管線方向長(zhǎng)08M，間距10M（見(jiàn)圖4）。進(jìn)行基坑回填。22污水管引排保護(hù)南稍門站2號(hào)風(fēng)道西南側(cè)污水管（10號(hào)管線）無(wú)改遷位置，先封堵后采用污水泵引排，風(fēng)道結(jié)構(gòu)施工完成后進(jìn)行恢復(fù)（見(jiàn)圖5）1）基坑開(kāi)挖至污水管底，截止基坑壁位置破除污水管，污水管破除時(shí)，盡量保證破除管口平整。2）采用預(yù)先準(zhǔn)備的沙袋、速凝水泥等對(duì)污水管進(jìn)行封堵，確保管口不滲漏，以免影響結(jié)構(gòu)施工。3）制作過(guò)濾篦子放入污水管進(jìn)行端污水井中，篦子過(guò)濾孔大小應(yīng)能滿足污水泵排水要求，然后安裝污水泵，將污水泵放入過(guò)濾篦子中，安裝排水水管連接污水泵和出水端污水井，開(kāi)動(dòng)污水泵，進(jìn)行污水引排，保證施工要求及污水管的使用功能；污水引排過(guò)程中，安排專人24小時(shí)對(duì)管線、水泵進(jìn)行監(jiān)控，確保施工安全。4）風(fēng)道結(jié)構(gòu)施工完成后，進(jìn)行基坑回填，并進(jìn)行污水管窨井、管溝砌筑，砌筑完成后，破除污水管封堵，并清理管道，恢復(fù)污水管排水。23天然氣管、光纜管線保護(hù)南稍門站2號(hào)風(fēng)道一期基坑內(nèi)天然氣管線、二期基坑內(nèi)光纜，重量較小，容易損壞并位于風(fēng)道施工垂直運(yùn)輸通道附近，采用槽鋼作為管線托盤，利用鋼絲繩對(duì)槽鋼進(jìn)行懸吊，進(jìn)行管線保護(hù)。聯(lián)通電纜、電信電纜、廣電電纜（5號(hào)、7號(hào)、8號(hào)管線）管線埋深淺且管線較多，采取鋼絲繩懸吊保護(hù)，西賓高壓電纜（9號(hào)管線）采取絕緣保護(hù)后進(jìn)行懸吊保護(hù)。在圍護(hù)結(jié)構(gòu)冠梁、擋土墻光纜、電纜及天然氣管上、下位置預(yù)埋鋼筋錨栓，在基坑土方開(kāi)挖至管線位置后，采用鋼絲繩與預(yù)留鋼筋錨栓連接固定在兩側(cè)冠梁、擋土墻上，采用人工開(kāi)挖，將管線上方覆土剝離，使管線完全暴露，做好管線保護(hù)施工準(zhǔn)備（見(jiàn)圖6）。光纜、天然氣管采用槽鋼分段將光纜（天然氣管）托起，并按照間隔1M的間距布置拉桿將鋼絲繩與槽鋼連接，將管線進(jìn)行懸吊保護(hù)?；娱_(kāi)挖至管線下方時(shí)，利用鋼絲繩連接管線下方預(yù)留鋼筋錨栓，作為管線防護(hù)邊界，防止管線從下方破壞。南稍門站2號(hào)風(fēng)道南北跨度達(dá)到40M，為了確保光纜安全，在污水管保護(hù)型鋼梁上焊接簡(jiǎn)易牛腿，牛腿將懸吊光纜的鋼絲繩托起，從而使鋼絲繩跨度減小到10M，更有效地保護(hù)了光纜。聯(lián)通電纜、電信電纜、廣電電纜采用鋼絲繩懸吊，懸吊拉桿按05M間距布置，懸吊拉桿與管線接觸部位采用柔軟的泡沫材料包裹，防止拉桿將電纜損壞并起到絕緣的作用；西賓高壓電纜采取絕緣保護(hù)后進(jìn)行懸吊保護(hù)，施工方法與電纜懸吊保護(hù)相同。車站風(fēng)道施工完成后，根據(jù)管線產(chǎn)權(quán)單位的要求，將天然氣管線準(zhǔn)確定位后進(jìn)行埋設(shè)；在光纜、通訊電纜及高壓電纜下方砌筑管溝底板及側(cè)墻，解除懸吊保護(hù)措施，管線產(chǎn)權(quán)單位檢查后，進(jìn)行管溝蓋板施工，然后進(jìn)行地鐵車站風(fēng)道頂板覆土回填施工。3結(jié)語(yǔ)由于城市地下管線網(wǎng)越來(lái)越復(fù)雜、密集，對(duì)于居民生活又起著至關(guān)重要的作用。整個(gè)施工中對(duì)管線懸吊保護(hù)、管線恢復(fù)保護(hù)措施都是至關(guān)重要的措施，稍有不慎就可能造成難以挽回的后果，同時(shí)對(duì)企業(yè)產(chǎn)生不良的社會(huì)影響。南稍門站2號(hào)風(fēng)道施工中對(duì)管線進(jìn)行了全程跟蹤監(jiān)測(cè)，管線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，保證了管線的使用功能及安全，同時(shí)滿足了地鐵結(jié)構(gòu)的施工要求，取得了較好的實(shí)施效果，并為類似的管線保護(hù)提供了借鑒的經(jīng)驗(yàn)。參考文獻(xiàn)1中華人民共