摘要:近幾年來,許多大中城市紛紛興起了大規(guī)模建造地鐵和輕軌的熱潮,在城市軌道交通建設(shè)過程中,深基坑工程較為常見,而且也是城市軌道交通中的重大危險(xiǎn)源,而地下密集管線又是施工中的重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象。文章介紹了重慶輕軌三號(hào)線嘉州路明挖車站地下密集管線保護(hù)技術(shù),為類似工程施工提供參考。 

  關(guān)鍵詞:深基坑;地下管線;保護(hù)安全技術(shù) 

  中圖分類號(hào):TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2011)36-0111-03   

  一、工程概況及地下管線簡(jiǎn)介 

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  重慶市軌道交通三號(hào)線是重慶軌道交通路網(wǎng)中一條南北走向的骨干線路,它橫跨長(zhǎng)江、嘉陵江、連接了菜園壩火車站、龍頭寺火車站及江北機(jī)場(chǎng)。嘉州路站位于紅錦大道金龍橋和新牌坊立交橋之間,是重慶市軌道交通三號(hào)線一期工程第五合同段中:SK14+574.670~SK14+752.070段,該車站為地下三層島式車站,總長(zhǎng)177.4米,車站主體結(jié)構(gòu)寬20米,開挖深度為24.67米,屬于深基坑施工。該車站位于曲線上,設(shè)計(jì)采用垂直開挖施工,基坑開挖完成后,自下而上進(jìn)行主體施工,然后回填恢復(fù)紅錦大道。 

 。ǘ┑叵鹿芫簡(jiǎn)介 

  根據(jù)地下管線資料,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察,嘉州路站開挖范圍地下管線如下:電信36孔和28孔管線兩條,為水泥管包封,第三條為中法水務(wù)DN700鑄鐵供水管,星網(wǎng)管線一條,天然氣DN159管道兩條,地下排水混凝土管400mm、800mm各一條,共計(jì)8條管線,在車站基坑內(nèi)長(zhǎng)約60m,寬度為14m,與車站相交叉。該區(qū)域地下管線特點(diǎn)是:比較密集;易斷裂;震動(dòng)后易斷裂;主干道較多,遷改社會(huì)影響較大;遇火易燃燒、 

  爆炸。 

  二、保護(hù)方案優(yōu)選 

  在車站基坑施工前,與設(shè)計(jì)院、產(chǎn)權(quán)單位、建設(shè)單位及有關(guān)專家認(rèn)真對(duì)各條地下管線進(jìn)行詳細(xì)的研究,認(rèn)真對(duì)待,從地下密集管線的安全風(fēng)險(xiǎn)、遷改工期等方面進(jìn)行論證,具體內(nèi)容詳見下表:  

  根據(jù)以上各方面綜合分析及專家意見,對(duì)各個(gè)管線采取以下措施:(1)原地保護(hù),不進(jìn)行遷改:電信36孔、電信26孔、星網(wǎng)6孔、凱源燃?xì)、重慶燃?xì)膺w改周期長(zhǎng),費(fèi)用高,社會(huì)影響大,安全風(fēng)險(xiǎn)在施工過程中采取一定的施工措施可以降低安全風(fēng)險(xiǎn),不宜進(jìn)行遷改;(2)管線遷改:供水管道采用鑄鐵管,在施工過程易爆裂,安全風(fēng)險(xiǎn)高,不宜控制,將鑄鐵管改換為鋼管φ900mm,線路由車站基坑中間改到基坑邊緣2m范圍以外;(3)就地破壞,采取其它方式:雨水管、污水管采用混凝土預(yù)制管連接,在施工過程無法進(jìn)行原地保護(hù),遷改費(fèi)用高,采用架設(shè)臨時(shí)管道,使用抽水機(jī)抽排。 

  三、施工方案實(shí)施 

  地下密集管線原地保護(hù)具體實(shí)施方案介紹如下。該方案具體分為三個(gè)部分:密集管線附近土石方施工、密集管線下方土石方施工及密集管線原地保護(hù) 

  設(shè)施。 

  (一)密集管線附近土石方施工 

  管線附近土石方施工原則是首先摸清地下管線的位置及走向,施工過程中嚴(yán)禁采用機(jī)械及爆破開挖。具體措施如下:(1)采用人工對(duì)管線進(jìn)行橫向掏槽,探清管線位置、深度及走向情況,溝槽寬度為100cm,深度為180cm,間隔距離為20m;(2)對(duì)管線四周2m范圍內(nèi)土石方采用人工開挖,開挖寬度為80cm,深度為管線下方50cm,嚴(yán)禁采用機(jī)械及爆破開挖,確保管線安全。 

  (二)密集管線下方土石方施工 

  1.采取分段分塊施工,每次開挖深度控制在2m以內(nèi),縱向長(zhǎng)度控制在10m以內(nèi),橫向?qū)挾瓤刂圃?m以內(nèi)。 

  2.管線兩側(cè)及下方2m范圍內(nèi)石方采用劈裂開挖成型,劈裂開挖無擾動(dòng),但進(jìn)度緩慢。 

  3.2m以外石方爆破采用預(yù)裂爆破控制,爆破施工參數(shù)嚴(yán)格按現(xiàn)行的爆破安全規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算,并根據(jù)實(shí)際進(jìn)行試爆,并根據(jù)試爆結(jié)果對(duì)單孔裝藥量進(jìn)行調(diào)整。爆破必須采用時(shí)差控制,爆破震速不得大于2cm/s。 

  4.石方爆破采取三層覆蓋方式:最底層采用購(gòu)買編織橡膠皮墊(每塊規(guī)格200×150×1.5cm)覆蓋吸收爆破能量,第二層鐵皮(規(guī)格200×150×0.5cm)加重覆蓋,第三層為鐵皮壓大石塊抵抗爆轟氣體壓力。每層覆蓋必須大于爆破區(qū)域周邊≥50cm。 

  5.土石方出渣時(shí),機(jī)械設(shè)備設(shè)置專人現(xiàn)場(chǎng)指揮,并且在管線四周設(shè)置警示標(biāo)志,避免地下管線遭到破壞。 

 。ㄈ┟芗叵鹿芫現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)設(shè)施 

  為了確保管線懸吊設(shè)備長(zhǎng)期安全性、穩(wěn)定性及方便以后日常檢查,經(jīng)過相關(guān)單位及專家討論,最后確定使用桁架作為長(zhǎng)期懸吊設(shè)備,具體施工內(nèi)容如下: 

  1.桁架架設(shè)在基坑上方橫跨基坑,基坑深度平均為20m,桁架由專業(yè)設(shè)備加工廠進(jìn)行制作,桁架設(shè)計(jì)要考慮自重荷載、風(fēng)荷載、桁架上方橫梁荷載、管線荷載及桁架中間抗彎曲強(qiáng)度等,桁架初步設(shè)計(jì)完成后,組織有關(guān)專家對(duì)桁架進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算審核,經(jīng)過審核后開始進(jìn)行生產(chǎn)。在桁架生產(chǎn)過程中項(xiàng)目部安排專業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督,從原材料進(jìn)場(chǎng)到加工全過程旁站,成品保護(hù)、運(yùn)輸、安裝都制定嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)及操作程序。桁架設(shè)計(jì)長(zhǎng)度24m,寬度為2m,高度為2m,主要采用角鋼拼裝而成。 

  桁架搭設(shè)間距為20m,該桁架沿基坑橫向架設(shè),兩端各長(zhǎng)出基坑1.5m,主要作用將受力傳遞到基礎(chǔ)上,沿管線方向架設(shè)采用I42工字鋼,主要作用是把管線布置在該工字鋼上。桁架基座采用C25鋼筋混凝土,基底承載力不得低于200kPa,基座深1.3m,寬3m,長(zhǎng)3m,鋼筋主筋采用φ25,箍筋采用φ14,間距為20cm;基座露出地面30cm,避免被水浸泡,降低其強(qiáng)度。 

  2.對(duì)所有的管線進(jìn)行架空保護(hù)前,在管線四周采取柔軟的棕墊進(jìn)行全包式包裹,然后在采用鋼絲繩纏繞,以保證管線在架空時(shí)間內(nèi)的安全。 

  3.管線采用軟鋼絲繩懸吊,鋼絲繩根據(jù)驗(yàn)算采用φ12mm,懸吊間距為2.5m,并且在鋼絲繩與管線之間加設(shè)小方木。 

  4.建立日常巡查制度,主要對(duì)桁架基礎(chǔ)表面、桁架每個(gè)連接點(diǎn)、橫梁鋼板連接處、管線懸吊的鋼絲繩、爆破作業(yè)的裝藥及安全防護(hù)等進(jìn)行檢查,實(shí)行專人定期檢查,發(fā)現(xiàn)安全隱患后及時(shí)上報(bào),及時(shí)進(jìn)行處理,另外,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要,采取一些必要的防雨、防曬措施。 

  5.實(shí)施監(jiān)控,在桁架基礎(chǔ)上及桁架跨中設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn),主要對(duì)沉降、位移進(jìn)行監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)頻率為1次/天,數(shù)據(jù)異常時(shí)加大監(jiān)測(cè)頻率,并及時(shí)向相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)監(jiān)測(cè)結(jié)果,確定應(yīng)對(duì)措施并實(shí)施,監(jiān)測(cè)實(shí)行動(dòng)態(tài)管理。 

  6.建立防止各管線發(fā)生斷裂或其它異常情況時(shí)的應(yīng)急預(yù)案,制定應(yīng)急措施,確保能夠快速反應(yīng),能夠迅速、快捷的實(shí)施救援,將損失降到最低。 

  四、結(jié)語 

  明挖基坑車站大多位于主干道上,而一般主干道下方管線錯(cuò)綜復(fù)雜,造成管線的保護(hù)與搬遷成為不可回避的施工難點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。對(duì)一些工期要求緊、場(chǎng)地狹小的工程,采用管線原位保護(hù),不僅解決了管線的搬遷問題,更重要的是節(jié)省了搬遷所需時(shí)間,從而使工期提前。嘉州路車站基坑施工采用的“懸吊”管線的方法是行之有效的,成功解決了管線鋪設(shè)與基坑施工的矛盾。 

  參考文獻(xiàn) 

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  [3] 基坑工程技術(shù)規(guī)程(DB42/159-2004)[S].2004.