地铁车站出入口横跨基坑的大直径污水管悬吊保护施工技术

地铁车站出入口横跨基坑的大直径污水管悬吊保护施工技术

谷雨

身份证号码： 22042119810824****

摘要：以上海轨道交通14号线24标铜川路站附属2号出入口工程为研究对象，介绍了大直径污水管跨深基坑的悬吊保护施工技术，并实际解决了管线无法改迁情况下对跨基坑的大直径污水管悬吊保护的难点，有效降低管线保护的风险。

关键词：地铁车站；大直径污水管；悬吊保护；跨基坑

Construction technology for suspension protection of large-diameter sewage pipes across the foundation pit at the entrance and exit of a subway station

GU Yu

（CCCC First Highway Engineering Group Co., Ltd. Beijing 100020 China ）

Abstract: Taking the No. 2 entrance and exit project of Tongchuan Road Station of Shanghai Rail Transit Line 14 as the research object, this paper introduces the suspension protection construction technology of large-diameter sewage pipes spanning deep foundation pits, and actually solves the problem that the pipelines cannot be relocated. Difficulties in suspension protection of large-diameter sewage pipes in foundation pits, effectively reducing the risk of pipeline protection.

Key words: subway station；large diameter sewage pipe；suspension protection；across the foundation pit

1 引言

在城市轨道交通施工过程中，常会涉及到管线改迁、管线保护等工作。但在实际中也会遇到管线无法迁改，或是业主施工工期需求、节约成本的需要等，采取对地下管线进行悬吊保护的方案，能有效缩短工期、节约成本^[1]。

2 工程概况

上海轨道交通14号线24标位于上海普陀区中心城区，铜川路与大渡河路交叉口。

2号出入口位于14号线铜川路站东南侧，基坑安全等级二级，环境保护等级一级。在一倍开挖深度范围内存在重要保护建（构）筑物，医疗保险事务中心距离基坑围护10m，基坑上方有22万伏架空高压线最小净空高度为30.11m，高压线铁塔基础距基坑最近为13m，15号线已建隧道距离基坑围护约10.6m。

基坑围护形式为钻孔灌注围护桩与MJS/高压旋喷桩止水帷幕结合的方式，基坑开挖深度约12.35m，局部落深坑开挖深度约15.39m，支撑体系为一道砼支撑+二道钢支撑（局部三道钢支撑）。其中有1根DN1200的大直径污水管横跨出入口通道基坑，埋深约为6m，且在平行方向上，距离最近的钻孔灌注桩围护仅21cm，采用悬吊保护施工。

3 施工工艺

施工工艺流程：出入口通道及北侧围护桩、止水帷幕施工→管道沟槽开挖→敷设DN1200污水管→穿管灌注桩处理→局部沟槽挂设钢筋网喷射混凝土→沟槽回填→剩余围护桩及止水帷幕施工→基坑开挖→钢丝绳悬吊保护。

4 关键施工技术

4.1 出入口通道及北侧围护桩、止水帷幕施工

为了保护DN1200污水管，防止围护结构施工时的扰动，北侧围护桩、止水帷幕施工必须先于污水管施工。同时，也为了减小污水管施工时对基坑围护及周边土体造成的扰动，造成基坑围护渗漏水、基坑围护受损等不良影响，对出入口通道及北侧围护桩、止水帷幕进行加强，北侧围护采用高压旋喷+套打钻孔桩工法，兼做管线沟槽围护及止水，避免后面二次进场施工对新排污水管线造成破坏，形成了三排φ1000@700高压旋喷桩止水+套打φ800@950钻孔灌注桩的围护结构，其中高压旋喷桩桩深18/24m，钻孔灌注桩桩深21/24/30m。在内、中、外三层高压旋喷桩止水帷幕保护下，基坑围护防水形成“三明治”结构，防水性能大大增强，如图1所示。

图1 出入口通道及北侧基坑围护形式

4.2 穿管灌注桩处理

由于DN1200污水管贯穿基坑通道围护，不可避免地造成污水管穿越的围护桩形成矮桩，如图2所示，所以必须对污水管上部围护的处理提出一个可靠方案，即在污水管上部施作混凝土挡墙，且在基坑内侧采用20厚通长钢板与矮桩预留钢筋焊接作为永久性侧模及加固措施，具体施工措施如下：

DN1200污水管于2号出入口通道基坑范围内敷设完成后，将穿管两侧混凝土灌注桩进行凿毛处理，剖露出钢筋，穿管围护桩上部由地面至污水管管顶部分内外两侧进行封模浇筑混凝土挡墙，随后待沟槽回填后于外侧补打两根φ2400@1800MJS止水桩，如图3、图4所示。

图2 DN1200污水管横穿基坑围护桩

图3 污水管跨越围护上部加强做法

图4 穿管灌注桩补打MJS止水桩

4.3 局部沟槽挂设钢筋网喷射混凝土

按照设计图纸要求，污水管敷设后于北侧基坑围护施工，在污水管敷设过程中，由于开挖DN1200污水管沟槽会对人防扩大段已施工的高压旋喷桩止水帷幕造成破坏，极易造成基坑渗漏水问题。

针对DN1200污水管距离人防扩大段较近易导致基坑渗漏水的问题，将该段由地面至沟槽开挖底部范围内基坑围护桩外侧采取挂设钢筋网喷射混凝土的基坑止水措施，防止地面至管线沟槽底范围内的基坑内渗漏水，如图5所示。

图5 挂网喷射混凝土

4.4 钢丝绳悬吊保护

污水管满流加自重约12t，悬空部分有接头存在，在上方设置砼支撑+钢丝绳进行悬吊保护，防止挖土和钢支撑架设碰撞，控制下方土体开挖后管道自重及水流荷载对管体的损害。

完成污水管钢丝绳悬吊后，为防止在后续施工中对污水管造成损坏，派遣管理人员对悬吊污水管进行24小时值班监护，并悬挂醒目的污水管警示标识牌^[2]。

4.5 其余保护措施

沟槽回填时，管线位置采用中粗砂+泡沫混凝土回填，确保回填密实，防止机械回填压坏管道，作为出入口基坑外侧7m深度范围的止水补强措施，同时可减小后期管线不均匀沉降。

在基坑开挖阶段特别注意，要求值班人员随时提醒挖掘机司机，在污水管周围1.5m范围内不得采用机械挖土，均采用人工挖土，以免挖掘机挖土幅度过大而破坏污水管。

5 施工监测

为了进一步加强施工期间悬吊污水管、地铁车站出入口基坑及周边环境的安全管控，敷设完成DN1200污水管后，需进行以下3点工作：设置监测点、日常监测和数据处理工作及监测信息反馈工作，进行精细化、信息化施工，保障工程施工的安全^[3]。

施工期间，应加强对悬吊的大直径污水管的监测，共在DN1200污水管上布设了8个监测点，并分为施工两个阶段进行监测，其中基坑开挖前监测频率为1天1次，基坑开挖至顶板浇筑完成的施工期间监测频率为1天2次，以保证施工安全。监测项目、报警值见下表1所示^[4]。

表1 监测项目、报警值汇总表

在施工过程中，应加强对污水管变形的监测，并每日生成监测报表及时分析，并汇报给施工、监理、业主等单位的负责人^[5]。

6 安全保护措施

（1）污水井结构选用钢筋混凝土结构，井位应给予2号出入口基坑MJS止水桩足够的施工距离，有利于污水井能够承受MJS的超高注浆压力，且给予MJS止水桩的施工条件，保证成桩质量，降低基坑渗漏水风险。

（2）污水管于基坑北侧穿越及侧穿段采用球墨铸铁管，其管道接头形式为法兰盘连接，为刚性接头，承受变形能力差，易滴漏渗漏，敷设污水管时在穿越2号出入口基坑悬吊部分管段不设接头，利于后期基坑内施工作业。

（3）在MJS工法桩施工时，严格控制施工参数，加强施工作业时段内的周边环境监测工作，合理调整注浆压力，必要时采取应急保护措施。

（4）基坑采用高压旋喷桩抽条加固，加固深度范围一般为地面以下4m~坑底以下3m，覆盖③、④软弱土层，同时也涵盖了D1200污水管深度，以控制基坑开挖对污水管的变形影响。出入口通道位置设置坑底满堂加固，防止开挖阶段支撑架设困难，基坑变形大。

7 结语

在城市市区中建设地铁车站，管线的改迁与保护是施工过程中必须面对的重点及难点。本文旨在通过实际工程中大直径污水管横跨基坑悬吊保护所采取的一系列保障措施对类似相关工程提供参考。在实际施工中，必须因地制宜，制定具体可行的方案，确保基坑管线安全。

参考文献

[1] 柴海成， 地铁车站施工中地下管线悬吊保护的应用［J］. 建筑技术开发，2016,（9）:113-114.

[2] 朱家俊，刘坤，杨国源，陈云， 地铁车站跨基坑大管径污水管悬吊保护施工技术［J］. 云南水利发电，2020,（10）:153-155.

[3] 张伯夷， 横跨地铁深基坑的超大直径排水管悬吊保护技术［J］. 工程建设与设计，2019,（11）:83-86.

[4] 姜伟，胡长明，梅源， 某地铁车站深基坑工程管线悬吊施工技术［J］. 建筑技术，2011,（6）:534-536.

[5] 蔡东明，陈兵， 横跨深大基坑的大直径雨水管线悬吊保护设计［J］. 中国水能及电气化，2020,（8）:32-36.

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作者简介：谷雨 1981年8月，男，工程师，大学本科，主要从事地下工程与盾构施工技术研究。E-mail：1013339098@qq.com。