摘要：杭州庆春路过江隧道以明挖暗埋结构形式下穿110KV和220KV电力管沟，为进行原位保护，现场采用了贝雷桥架承托管沟，桥架墩台和格构柱为下部支撑的梁桥结构形式，受力明确，监测结果显示此结构形式支护混凝土管沟是合适的。
关键词：管沟；基坑；下穿；贝雷桥架；原位保护
1.基坑与管线概况
1.1 隧道基坑概括
杭州市庆春路过江隧道工程北接钱江新城庆春东路，南接钱江世纪城市心北路，以盾构隧道穿越钱塘江。本隧道工程沿庆春东路在0+660至K0+670范围内里程以明挖暗埋形式下穿钱江路及钱江路口附近的110KV和220KV电力管线设施。此处隧道基坑宽22.7m，深10.4m，标准围护设计采用Φ650SMW工法桩围护，内插H型钢500*200*10*16，H型钢隔一插一，采用两道Φ609钢管支撑。
1.2 管线概况
110KV为并排两个电力管沟，埋深2.0米，，6φ150复合玻璃钢管+2φ100PVC波纹管二层叠铺（双排），有2回路电缆（上下各穿3根电缆线），竣工图见图4所示（红框所示为本段）。
110KV、220KV高压电力管线位于过江隧道江北明挖区间JB08节，管沟底部高程位于结构顶板之上约2米，横穿隧道，基坑施工时，需对管线进行保护。110KV管线所在为双排混凝土管沟，其中南侧管沟为备用电缆沟，C20砼，管沟宽1120mm，高690mm，下边为100mm厚C10砼垫层，两管沟间距440mm。220KV管线所在为三排混凝土管沟，其中北侧管沟为备用，C25砼，C25砼，管沟宽1280mm，高1400mm，下边为100mm厚C10砼垫层，三个管沟两两间距为500mm。220KV双排管沟中间存在一个检查井，混凝土把双排管沟连接在一起。
1.3 管线与基坑位置关系
明挖隧道结构与电力管沟的平面关系见图1所示，其与隧道纵断面关系见图2所示。
图1 电力管沟与隧道平面关系图
图2 电力管沟与隧道纵断面关系图（单位mm）
2.施工保护方案
根据已有工程管线悬吊保护实例，贝雷梁是经常采用的支撑结构[1][2]，所以本工程也采用贝雷桥架作为保护结构。
2.1总体保护方案思路
为降低施工保护难度，先废除备用电缆管沟，采用定型贝雷架搭设钢便桥纵梁，设置工字钢横梁顶托混凝土电缆沟，工字钢横梁支撑在贝雷架纵梁上，对110KV、220KV既有电缆沟进行架设保护，然后在对电缆沟安全监测情况下，有序进行基坑土方开挖、支撑架设，钢筋混凝土结构浇筑。等隧道结构达到强度后，用素混凝土或砌砖填实电缆沟与隧道结构顶板间的空隙，拆除贝雷架，恢复拆除的备用电缆沟，回填土方，恢复路面。经验算，贝雷架强度、地基承载力及基坑围护能满足施工要求。
2.2施工工艺
电力电缆沟处施工工艺如下图3。
图3 施工工艺流程图
（1）探沟开挖
探沟开挖采用人工开挖机械配合的方式，探沟开挖宽度为1.5m，开挖至电力管沟底部即可。
（2）基坑围护结构施工
由于电力管线横穿基坑，因此该处围护结构施工及土方开挖需做加强处理。
A、SMW工法桩施工
由于110KV、220KV管线横跨主线基坑，导致该处围护结构无法进行封闭，因此该处SMW工法桩沿主线施工至距电力管廊50cm处，采取沿主线垂直方向向基坑外侧延伸2米，桩径、桩长、型钢规格及插入形式同主线段。施作成阳角形式，并对阳角部位进行素桩加固。
B、高压旋喷桩地基加固
由于在管线部位SMW围护结构未进行封闭，为保证在开挖过程中该处土体稳定，因此对该处基坑外土体进行高压旋喷加固。桩径100cm，桩长15m。
C、立柱桩施工
为保证贝雷架的受力，在基坑中间，管道两侧各设置一根立柱桩，根据现场实际，考虑到220KV高压之间存在的检查井，故增加一根立柱桩，由原来的两跨变成三跨，这样更能满足受力要求。
D、降水
由于该段围护结构未进行封闭，考虑高压旋喷桩无法达到咬合止水目的，结合目前第一、第二工作面放坡开挖较好的降水效果，除按本工程降水施工方案在基坑内、外侧布φ300深井降水外，在围护结构没有闭合处增加降水井，降水需在开挖前一个月进行，水位需降至底板以下2m方可进行施工。
E、土体防护措施
土方开挖过程中，由于该处竖向土体稳定性较差，需分层进行开挖，采用小挖机进行开挖，把土方堆于基坑两侧，然后用大挖机站在基坑上部进行开挖，在大挖机挖不到的地方用长臂挖机进行开挖，开挖深度不大于2m，并及时架设型钢做为挡板，型钢挡板采用16号槽钢，竖向间距为1米，与围护结构H型钢进行可靠焊接，焊缝高度不小于10mm，同时在墙面施作5m长φ42注浆导管，并进行挂网喷射10cm厚C20早强混凝土，网片为φ8@200*200。
（3）贝雷架钢便桥施工
本工程钢便桥采用贝雷架拼装而成，在基坑两侧设墩台，整体吊装就位。单个贝雷片尺寸为3.0m*1.5m，便桥每侧为双排贝雷片下穿36a工字钢组合而成。根据基坑宽度及单个贝雷片尺寸确定钢便桥长度为27m。
A、贝雷架钢便桥墩台施工
钢便桥设计为两跨，每跨长度为13.5m。基坑两侧墩台为分离式结构，结构尺寸为2.0米（长）*2.0米（宽）*1.5米（高），采用C35钢筋混凝土，墩台基础采用桩径850mm钻孔灌注桩，桩长22m。为跨中墩台采用立柱桩做为墩台，钻孔灌注桩桩径为850mm，格构柱采用140*140*10mm的角钢制作（与前期格构柱相同）。在钢便桥跨中位置两侧贝雷桁架下各布置一根，顶部设置可调节顶托，施工中可根据情况进行升降调整。
B、贝雷架钢便桥安装
墩台施工完毕后，在电力管沟两侧适当位置（便桥实际位置）进行开槽施工，开挖边线距管沟不得小于1.5m，槽深为管沟底部以下30cm。采用50t履带吊将拼装好的贝雷架吊放于墩台位置，调整就位后采用高强螺栓连接。贝雷架安装完毕后在管沟下方进行掏孔，为防止掏孔过程中出现土体坍塌，沿管沟方向一次掏孔长度不大于1.5m每节段，掏孔完毕后需将管沟底部土体及混凝土残渣清理干净，处理平整，穿入36a及20a工字钢，间距为50cm，施工过程中一定确保管沟与工字钢接触紧密，将管沟重力传递于钢便桥，管底开槽需从便桥两端同步对称实施，确保管线重量传递至工字钢横梁后，方可继续下节段管底开槽，避免管线变形。
其它基坑施工方案严格按施工图设计要求进行。
（4）钢便桥拆除及土方回填
A、钢便桥拆除
主体结构施工完毕后，在工字钢横梁之间（工字钢间距为100cm）设置支墩顶托管沟，支墩采用砖砌或C20素混凝土，支墩截面尺寸为50cm×（管沟宽度+20cm），高度至管沟底部，并与管底紧贴密实。待支墩达到设计强度后，将工字钢横梁拆除，并及时将工字钢横梁缺口砖砌填实（尺寸同支墩）。管沟重力传递至支墩。
B、土方回填
管沟两侧2m范围内土方采用人工回填，小型打夯机夯实。土方回填须分层对称，分层厚度不大于30cm，确保压实度。
图4 贝雷架便桥保护混凝土管沟现场图
3.保护结果评价
现场加强了对钢便桥的沉降监测，其中在两个管沟顶部布设了沉降观测点，结果显示累计沉降均小于1mm，管沟结构安全，说明采用贝雷桥架梁桥结构形式原位支护大尺寸混凝土结构管沟是合适的。
参考文献：
[1]沈艳秀.地下管线悬吊保护方案[J].山西建筑，2009，35（19）：150-151.
[2]何宝玲.横跨车站基坑管线悬吊保护施工技术的探讨[J].中国科技信息，2013，（7）：60.
论文作者:晏强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：基坑论文; 便桥论文; 管线论文; 结构论文; 工字钢论文; 隧道论文; 电缆沟论文; 《基层建设》2019年第19期论文;