结合电力管廊保护的地铁车站通道围护结构施工.pdf

第1 O 期 2 11 0 7 年1 O 月 广东 土木 与建 筑 GUANG DONG AR CHI T E C 兀J RE CI VI L E NGI NE E RI NG N O 1 0 O C T 2 o o 7 结合电力管廊保护的地铁车站通道围护结构施工 黄 国荣 谢 琪 ( 广 东省基 础工程 公 司 广 州 5 1 0 6 2 0 ) 摘要 ： 某地铁站 出入 口通道穿越珠 江新城供 电系统的电力管廊底部 对该部位采 用椭 圆形人 工挖孔桩进行 支 护及承托 ， 并在其上设一悬吊粱， 对临空的电力管廊进行保 护处理 ， 有效保障 了基坑及 电力管廊的安全。 关键词： 穿越电力管廊 ；深基坑支护；椭 圆形挖孔桩 1工程概 况 广州地铁 五号线某地 铁站位于天河 区珠江新 城 ， 车站全长 4 2 5 3 m( 含存车线) ， 在其北侧约 5 m处 有 一钢筋 混凝 土 电力 管廊 平行 于 车站 主体 结 构 车 站 的 1 个 出人 口 、 风亭 及 2个安 全 出 口穿 越 电力 管 廊底部， 如图 1 所示。 图 1 电力管廊平面位置示意图 该电力管廊肩负天河区珠江新城一带的供电任 务， 不可迁改 ， 如果施工过程中产生沉降或变形 ， 将 会造成不可估量的经济损失。 2围护结构 施工 方案 电 经我司技术人员共同研究 确定采用“ 结合电力 歌 毫 孔 、 鲁 毫 黼 ， i 麟 鲁 窖 b 图 2车站通道围护结构示意图 圆 挖孔桩 管廊保护的地铁车站通道 围护结构施工方案” 具体 如 下 ： 为减 少机 械施工 可能对 电力管廊 造成 的扰 动 通道 围护结构采用 1 2 0 0人工挖孔桩+ 内支撑支护 形式 ； 挖孔桩采用 5 5 0搅拌桩相互咬合 1 5 0 mm组 成止水帷幕止水 ：穿越电力管廊部位的两侧各采用 2根 1 8 0 0 x 3 2 0 0椭 圆形 挖 孔桩 进行 支 护 ，并采 用 6 0 0旋喷桩止水 ， 如图 2所示 3围护结构 的施 工 3 1 止水 帷幕 根 据地质 资料 本工 程场地地 下水 较丰富且 水 位较高， 在地面以下约 2 m处 为确保人工挖孔桩的 施 工安全 ， 在挖 孔桩两 侧先施 工搅 拌桩 止水 帷幕 桩 径 5 5 0 ， 相互咬合 1 5 0 m m， 进入相对不透水层 1 5 m。 桩身采用 3 2 5 R普通硅酸盐水泥浆 水灰比 0 5 5 由 于电力管廊底部无法进行搅拌桩施工 故在正圆桩与 椭圆桩交接处将搅拌桩施工闭合 电力廊道底段两 侧各采用 4 x 4排 6 o 0单管旋喷桩相互咬合 1 5 0 m m 止水。旋喷桩沿电力管廊边以 1 5 角打人 电力管廊 底 以下 8 m，注浆液 采用水 灰 比为 1 ： 1 水 泥浆 液 喷 射压力 2 0 2 5 MP a 电力管廊两侧的旋喷桩约在 电 力管廊底 5 6 m处相交 两侧旋喷桩夹角问的空隙用 压力 注浆止 水 注浆管 在椭 圆桩 护壁施 工 阶段 预埋 水平压力注浆管 待护壁混凝土达到一定强度后进 行注浆处理 。 注浆液为 3 2 5 R普通硅酸盐水泥浆 水 灰 比 0 5 5 ， 注 浆 压 力 0 4 1 5 MP a ， 注 浆 后 电 力 管 廊 底部也得到了有效的加固， 如图 3 3 2人 工挖孔桩 搅拌桩止水帷幕完工后方可进行人工挖孔桩施 工， 其顺序为先 1 2 0 0正圆桩 ， 再到椭圆桩 。 正圆形 人工挖 孔桩 的施工 工艺 已很 成熟 此处不 再赘述 1 7 维普资讯 2 0 0 7 年1 0 月 第l O 期 黄国 荣： 结 合电力 管 廊保护 的地 铁车 站通 道围 护结 构施 工 O C T 2 0 0 7 N o 1 0 图 3 电力管廊底部止水、 加 固示意图 穿越电力管廊部位的两侧各采用 2根 1 8 0 0 x 3 2 0 0椭圆形挖孔桩 其施工放样采用直接拉线法 用 全站仪在地面上放出椭圆桩长轴方向的 2个焦点 找 1 根 长度 等于 两焦 点到椭 圆边线 之 和 的细铁 丝 两端固定在焦点上 然后用细钢筋套住铁丝画曲线 即可得 到设计 要求 的椭 圆形 曲线 椭 圆形 挖孔桩护 壁模板需专门加工 由 8块 圆弧形钢模组装而成 椭圆桩施工阶段两侧的旋喷桩虽不能闭合止水 但 能起 到一 定 阻隔作 用 且具 有加 固电力 管廊 底 部 的 效果 可有效防止椭 圆桩开挖 时电力管廊底下发生 大面 积坍 塌事 故 但 仍需 严 格控 制椭 圆挖孔 桩 每节 的开挖深度小于 0 5 m若 出现涌砂则缩短为 0 3 m 在每节护壁浇注混凝土前预埋注浆管 护壁拆模前 进行注浆施工 椭 圆桩成孔后钢筋笼在孔 内绑扎 浇筑混凝土时 电力管廊底部下的半椭 圆浇筑至电 力管廊底部 另一半椭 圆浇筑至混凝土冠梁底 。浇 筑 前把 电力 廊道用 沥 青纸 包裹 使 桩在 浇 筑混 凝 土 时不与电力廊道连接 但桩对电力廊道又起到基础 托换 的作用 4 土方开挖过程中电力管廊的保护 本工程电力管廊横跨地铁车站通道 基坑开挖 后将有部分处于悬空状态 椭圆挖孔桩能有效对基 坑两端的电力管廊进行承托 基坑开挖后悬空部分 采取悬吊梁及拉杆进行悬 吊保护 开挖第 1 层土方 施工桩顶混凝土冠梁及悬 吊 梁 ， 冠梁截面为 1 2 0 0 x 8 0 0 悬吊梁截面为 5 0 0 x 8 0 0 电力隧道悬 吊梁位于挖孔桩顶部 与冠梁同时施工 悬吊梁兼作基坑支护的对撑作用 在第 2层土方开挖时 用挖掘机挖至电力管廊 底板底标高 再用人工局部掏挖电力管廊底板底部 1 8 土体 穿入 I 3 2 a 2 0 0 0工字钢 用以承托电力廊道横 穿基 坑 的部分 。工 字 钢用 2 8圆钢 悬 吊 于悬 吊梁 上 钢筋两 头用钢 筋直螺纹 滚试 车床加工成 螺母 分 别用 2块 8 0 0 x 8 0 0 x 3 0钢板和螺帽锁定 电力管廊 进行悬 吊保护后再进行廊道底部土体开挖施工 如 图 4所示 图 4土方开挖对 电力管廊保护示意图 A端 3 、 风亭基坑电力管廊悬空跨度为 9 m 该部位电力管廊设置了 1 道变形缝 并处于一个标 高的变截面位置 开挖后处于相对危险的状态。 该段 悬吊梁截面增大为 8 0 0 x 1 0 0 0 悬吊钢筋直径增大至 3 2圆钢 工字钢托梁布置间距缩小至 1 5 m 由于此 段电力管廊有个倾斜度 工字钢与电力管廊的接触 面不能完 全贴紧 因此在 空隙位填 充 C 2 0素混凝 土 确保工字钢平均受力 由于混凝土要在 2 8 d后才能 达到设计强度要求 为了保证工期不受影响 在实际 施工中将填充素混凝土的强度提高至于 C 3 0 7 d 后 达到设计强度的 7 0 即 2 1 MP a 满足设计要求。如 图 5所示 图 5 A端 3 4号风亭段对电力管廊保 护示意图 5施 工监测 为 了掌握椭 圆挖孔 桩及基 坑开挖施 工过程 中 电 力管廊的安全状态 。 分别在电力管廊上布置沉降监测 点 。( 下转第 1 6页) 维普资讯 2 0 0 7 年l 0 月 第l 0 期 广东 土木与 建 筑 O C T 2 0 o 7 N 0 1 0 V = 0 3 ， E ： 5 6 x 1 0 6N m 2 ， = 2 1 x l 0 6 N m ， 由式( 7 ) 计算 得枕木沉陷引起的标桩位移量 u b = 8 3 mm这是枕木 沉 陷引起 的标 桩位移量 ， 施工过 程 中如 不予 以纠正 ， 就会引起 扩桩 桩位偏移 。 综 合考虑 夯扩桩成 桩过程 和枕木沉 陷对夯 扩桩 桩位 的影 响 在最 不利情 况下 ， 即夯扩桩成 桩过 程和 标桩桩位偏移引起的夯扩桩桩位偏移方向一致时 ， 夯扩桩的桩位偏移量应为 “ = “ + s - 9 6 m m。将计算结 果与该工程超差桩桩位偏移统计平均值 ( 1 0 1 mm) 比 较 可见两者基本一致 事 实上在 该工 程夯 扩 桩施 工过 程 中 ， 施 工 方 已 发现个别成桩存在较大的桩位偏移。为查明桩位偏 移原因 现场施工人员 曾对某根夯扩桩施工过程中 对其相邻桩进行监测 发现当枕木沉陷时该桩发生 了约 1 0 0 m m的桩位移动 值得注意的是在该工程施 工过程中 在开始每排夯扩桩施工前 ， 均按要求对该 轴线 上 的标 桩桩位进 行 了复核 。但在 后续施 工 中未 意识到枕木沉陷会引起相邻标桩桩偏移 因而未坚 持对该轴线上剩余标桩再次进行复核， 造成 了该轴 线后续施工桩桩位偏移 ， 这也是横轴上往往是中间 2 3根桩偏移的原因 可见枕木沉陷及施工方在雨 季施工时对桩位复核的疏忽是引起该工程桩位偏移 的主要原因 当然施工过程中的其它人为及技术因 素也是不容忽略的。 4结论与 建议 4 1 在夯 扩 桩施 工 中枕 木 沉 陷 引起 的标 桩 位移 可 以采用挤土理论进行分析 算例表明计算值与实际 工程位移较未吻合 4 2 理论 及工 程实践 经验 表 明 枕木 沉 陷可 以引起 较大的标桩位移雨季施工时施工和监理单位对此 应予以足够重视并采取相应的预控措施施工中应 对标桩逐排逐根复核 ， 以确保夯扩桩桩位准确。 参考文献 1 沈保汉 我国夯扩桩的发展现状 J 工业建筑 ， 2 0 0 4 ( 2 ) f 2 1朱永清 三角形布桩承台桩位偏移后的受力分析 和基础 处理 J 工业建筑 ， 1 9 9 7 ( 4 ) 3 黄生根 ， 曹辉 利用挤 密砂桩处理挤土效 应引起的桩位 偏移 J 建筑结构 ， 2 0 0 3 ( 3 ) 4 徐芝纶 弹性 力学简明教程 M 北京 ： 高 等教 育出版 社 1 9 8 0 f 上接第 l 8页 ) 在椭 圆挖孔 桩施 工 时 每 根椭 圆挖 孔 桩 内外露 的电 力管廊均设置 1 个监测点 ， 监测频率为 1 次 d ， 实际 施工中电力管廊的累计沉降均控制在 2 m m内 在土 方开挖及主体结构施工时 在每段悬空 的电力管廊 上布置沉降监测点 ， 监测频率为 ： 土方开挖期间 2次 d 。 主体结构施工期间 1 次 d 。目前 1 安全出口正 进行主体结构施工 ， 其余通道基本挖至基底 电力管 廊的累计沉降均在 3 mm内 控制在设计 1 0 mm的警 戒值范围内 电力管廊内有 l 2条 1 1 万伏的高压电 缆 要保持内部的干燥环境 ， 为避免电力管廊结构受 到破坏出现裂缝而导致渗漏 项 目部每两周一次主 动约请 电力管廊权属部门进入电力管廊 内部进行巡 视 施工至今电力管廊结构完好无损， 内部无任何渗 漏现 象 】 6 6结 语 在地铁工程建设中经常遇到受地下管线及地 下建( 构 ) 筑物影响的情况 ， 施工时必须制定有效 的 保护措施 本方案在采取简单施工工艺的基础上 ， 通 过 了多位专家及电力管廊权属部门的评审既方便 了施工 ， 又降低 了施工成本 而且在实际施工过程中 能有效控制电力管廊的沉降及变形 维普资讯