特殊幅地下连续墙施工的管线保护措施

刘 蒙， 李 兵， 宋洪昌

（中国建筑第八工程局有限公司，上海 200135）

轨道交通工程施工前期面临大量管线切改和保护问题。目前针对天津地区富水软土地层地下连续墙施工过程中小直径管线保护问题的研究较少。本文通过总结天津地铁7号线六里台站车站特殊幅地下连续墙实际施工经验，针对无法切改的小直径管道，从管线的保护加固措施和地下连续墙施工工艺调整等两方面进行详细阐述。

1 工程概况

天津地铁7号线六里台站为地下二层明挖岛式站台车站，采用明挖法施工。车站主体围护结构为地下连续墙+内支撑，地下连续墙厚1.0 m、深37～40 m，工字钢接头。车站中部有一条DN400 mm 中压带气燃气管道横跨基坑，因车站长度过大，该条燃气管道采用非切改现场保护方式，但影响编号Q55 和Q130 两幅地下连续墙的正常施工。见图1。

图1 DN400 mm燃气管道与地下连续墙位置

为保障燃气管道安全和地下连续墙的顺利施工，在采取相应管道保护措施的同时，对地下连续墙的施工工艺进行优化调整。因两幅地下连续墙类型相同，本文以Q130地下连续墙为例进行详细阐述。

2 管线保护措施

横跨基坑的燃气管道直径400 mm，覆土0.45 m，为中压带气管道。为有效保护燃气管道，结合现场实际情况及以往施工经验，在管道外侧采用钢筋混凝土包封，设置隔离保护层，保护层与地下连续墙导墙同步施工，形成整体[1]。

隔离保护层外尺寸为800 mm×800 mm、厚15 cm，采用C30 混凝土浇筑而成。保护层外侧用12 mm 钢板覆盖，内侧均匀布置30 根双排直径32 mm 的HRBE400 带肋钢筋；保护层上部为单排钢筋，底部和两侧外排的钢筋与钢板紧贴并焊接固定，双排钢筋间距离100 mm。隔离保护层内侧为6 mm 木模板，与燃气管道外壁最近距离50 mm，形成保护层被碰撞变形的缓冲区，最大限度降低管道被破坏的风险。见图2。

图2 燃气管道保护

保护层内的钢筋预埋入两侧的导墙中，每侧预埋深度200 mm。保护层下部和两侧的外层钢板与导墙钢筋紧贴点焊固定，上部钢板在浇筑完混凝土后安装并与两侧钢板焊接成为整体。

3 地下连续墙工艺调整

3.1 成槽施工

Q130 地下连续墙厚1 m、宽5.5 m、深38.45 m，DN400 mm 燃气管道从中间穿过，两侧地下连续墙宽度分别为2.65、2.05 m，燃气管道保护层宽度0.8 m。为便于施工，将Q130 地下连续墙定为首开幅，两侧的Q129和Q131地下连续墙为顺开幅；将Q130地下连续墙钢筋笼一分为二，分开加工、吊装。见图3。

图3 燃气管道与Q130地下连续墙相对位置关系

地下连续墙施工使用的是SG50A 成槽机，抓斗张开宽度2.8 m。为便于成槽机抓槽和管道两侧钢筋笼顺利下放，经计算Q130 地下连续墙燃气管道南侧开挖宽度3.15 m、北侧开挖宽度3.5 m，开挖宽度总计7.45 m[2]。

根据成槽机抓斗宽度和其上的钢丝绳位置等参数计算，成槽共需四抓，先使用成槽机从确定的抓取边线开始抓取地下连续墙两端的土体，之后换用PC220-8 型长臂挖掘机挖取燃气管道下方10 m 范围内的土体，再使用成槽机分两次抓取管道下方土体至槽底。见图4。

图4 Q130地下连续墙成槽抓土步序

因管道下方土体较宽，其上又有管道障碍，无法一次抓取完成，故分成两次抓取。管道下方土方抓取时需注意避免紧贴管道保护层，成槽机抓斗从管道一侧下放至管道下方≮1 m，水平缓慢移动成槽机，使抓斗上端钢丝绳靠近管道保护层，利用抓斗张开时增加的宽度，抓取管道下方土体，抓取后上提至管道下方≮1 m 高度，再水平外移，完成一次土方抓取；之后土方抓取步骤相同，依次推进成槽，确保管道下方所有的土体全部挖出，形成一个整体槽段。施工过程中，特别是在成槽机靠近燃气管道时，减慢速度，保持安全距离，避免磕碰，以免发生事故。

成槽深度满足设计要求，同一槽段内深度必须一致且保持平整。挖槽时，抓斗中心平面应与导墙中心平面吻合。成槽施工采用泥浆护壁工艺，边挖进边补给泥浆，为保证成槽司机更精确的找准下斗位置，燃气管道范围内施工时，尽可能将槽内泥浆液面降低至燃气管道保护层以下，但保证液面在地下水位以上[3]；如现场不具备条件，可在导墙上做好明显标识，便于成槽机司机判别。

3.2 钢筋笼加工

根据设计图纸，钢筋笼顶距离地面1.2 m，距离燃气管道保护层底0.15 m。因Q130 地下连续墙为首开幅，钢筋笼宽度为6.1 m（含两侧工字钢宽度各0.3 m）。见图5。

图5 钢筋笼与燃气管道相对位置关系

为避让燃气管道，根据管道位置将钢筋笼分割成两段分别制作、安装。1#段钢筋笼宽2.8 m（含工字钢接头），接口处做成鱼尾状，鱼尾长200 mm；2#段钢筋笼宽3.35 m（含工字钢接头），接口处做成鱼头状，鱼头长200 mm；鱼头、鱼尾间距150 mm。见图6。

图6 钢筋笼调整前后横断面

因燃气管道一侧钢筋笼需在管道下方水平移动，为保证不与管道保护层发生碰撞，将一侧3.35 m 宽的钢筋笼顶局部钢筋高度进行调整，纵向主筋长度缩减0.8 m，水平分布筋长度缩减0.95 m[4]。见图7。

图7 钢筋笼顶部调整立面

3.3 钢筋笼吊装

先吊装尺寸稍小、可直接安装到位的1#段钢筋笼，再吊装尺寸稍大、需平移的2#段钢筋笼。钢筋笼吊装下放入槽前，必须清晰判断管道保护层的外边界，尽量远离管道，保持水平距离至少30 cm以上。下放入槽时，笼头必须慢速通过管道侧边，整个下放过程中控制速度。钢筋笼下放至设计深度后，小幅缓慢移动钢筋笼，尤其是2#段钢筋笼，在接近燃气管道下方时，必须安排专人负责指挥，以导墙上的分幅线为准，严格控制钢筋笼的安装精度，确保钢筋笼安装满足设计方案要求[5]。见图8。

图8 钢筋笼吊装步序

3.4 混凝土灌注

钢筋笼吊放到位后，按照图纸设计的位置分别在1#、2#段钢筋笼内各下放1根导管。导管下放完成后采用气举反循环法进行二次清孔。导管插入到离槽底标高300～500 mm，水平布置间距不应＞3 m，距槽段端部不应＞1.5 m，灌注混凝土前应在导管内邻近泥浆面位置吊挂隔水栓。钢筋笼沉放就位后，应在不超过4h时间内灌注混凝土。

混凝土浇筑过程中，注意两根导管的浇筑速度以及混凝土液面上升高度要基本保持一致，以防两个钢筋笼出现不同程度上浮；同时，在混凝土液面接近管道底部时，控制混凝土的浇筑速度，缓慢上升，防止对管底产生挤压破坏。

4 结语

通过设置混凝土隔离保护层、调整抓土方式、对钢筋笼分段，完成了燃气管线处地下连续墙施工。在面临小管径管线横穿地下连续墙而无法切改的情况时，本文所述保护方法、抓土方式和钢筋笼加工方法可供参考。