复杂管线条件下地连墙单幅多笼施工技术研究

陈 浩，李精昆，杭国庆，韩旭鹏，侯荣辉

（中国建筑第七工程局有限公司，河南郑州450001）

1 概述

随着城市规模的不断扩大和城市土地供应的限制，高层建筑已随处可见，地铁、管廊建设日益增多，随之出现的深基坑工程也越来越多。地下连续墙作为深基坑工程常用的支护结构，具有整体性好、施工速度快、止水效果好等特点。但城区深基坑开挖、支护过程中经常会遇到地下管线，如：电力、燃气、给排水、通讯等，地下管线的存在严重影响了支护结构的施工，进而导致施工难度的加大、工期的滞后及成本的增加，而施工过程中地下管线的改迁涉及单位多、开挖面积大、施工安全风险高、协调难度大，往往成为制约整个工程进度的关键点。如果在地下连续墙施工作业前对未及时迁改的管线采取相关措施加以保护，进而开展后续工序，将会减少不必要的管线改迁工作、大大缩短施工工期。

2 项目介绍

郑州市轨道交通3号线一期工程某车站为换乘站，换乘节点处采用地下连续墙+内支撑的支护体系，地下连续墙设计墙厚1000mm，地连墙嵌固深度为14m，成槽深度为37.93m，采用C35水下混凝土灌注。换乘区南侧有一束东西向弱电管线横穿基坑，因管线改迁涉及单位广（含联通、移动、电信、广电等）、周边建筑物多、协调难度高、放坡开挖面积大、迁改周期长，严重影响施工进度、制约项目工期。经多方协调一致要求对该处管线采取保护措施，不进行开挖改迁。

3 单幅多笼施工技术

3.1 单幅多笼施工介绍

针对未及时改迁的地下管线，采用2cm厚钢板焊接成“U”型箱体、倒置在管线上方、焊接上部封闭成保护箱体。焊接前，人工开挖作业面，箱体下部提前安设支架，使箱体焊接作业处于平坦的作业平台上以保证箱体焊接牢固。地连墙导墙浇筑前纵向移动箱体于合适位置，使箱体两端分别嵌入导墙30cm，箱体钢板与导墙钢筋进行焊接连接，导墙混凝土浇筑过程中做好箱体保护。

测量班组根据箱体位置，出具钢筋笼“开口”标高；钢筋笼加工过程中，单幅地连墙钢筋笼根据箱体位置断开为两节，在“开口”位置四周进行钢筋加密，以确保钢筋笼“合拢”部位连接牢靠；两节钢筋笼依次进行吊装，笼体入槽接近设计标高时进行横向移动，在箱体位置处完成钢筋笼“合拢”，钢筋笼安装就位后在钢筋笼两边及时安装锁口管；浇筑地连墙混凝土时，导管应远离管线保护箱体，以免对其产生扰动。

3.2 单幅多笼施工工艺

地连墙单幅多笼施工工艺流程如下：

施工准备→挖导沟→人工清土，开挖作业面→钢板箱体加工→导墙浇筑→地连墙成槽→钢筋笼吊装→混凝土浇筑，具体见图1。

图1 地连墙单幅多笼施工流程图

4 施工控制要点

4.1 挖导沟

根据设计图纸提供的地连墙位置，现场放样确定导沟位置。为确保后期基坑结构的净空符合要求，避免地下连续墙结构侵入主体结构，导墙中心轴线按每侧外放50mm。同时为保证地下连续墙施工，导墙净宽按1050mm施作。

4.2 人工清土，开挖作业面

导墙沟槽开挖完毕以后，将管线四周及下部土方进行清理，作业过程中做好管线成品保护。

4.3 钢板箱体加工

针对未及时迁改的弱电管线，采用2cm厚钢板焊接成“U”保护箱体，倒置于管线上部，并进行下部焊接，形成完整箱体；地连墙导墙浇筑前纵向移动箱体于合适位置，使箱体两端分别嵌入导墙30cm，箱体钢板与导墙钢筋进行焊接连接。钢板保护箱体加工如图2所示。

图2 钢板保护箱体加工

4.4 导墙浇筑

导墙混凝土浇筑采用人工与反铲挖机配合，对称、分层浇筑，每层厚度不得大于50cm，混凝土振捣采用插入式振捣器振捣，间距不应大于50cm,振捣要密实。钢板保护箱体周围混凝土浇筑时，振捣棒距箱体距离应大于50cm，防止箱体发生位移，混凝土浇筑后养护7d。

4.5 地连墙成槽

开挖槽段采用液压抓斗以“跳槽挖掘法”进行成槽。成槽过程中，司机应精心操作，及时纠偏，确保垂直度符合设计及规范要求。成槽作业时，派专人负责泥浆输送，泥浆供应不足时，应停止挖槽，待泥浆加足后，方可继续。保护箱体两边分别进行“抓”土，抓斗距箱体距离应不小于30cm，针对钢板箱体下方散落的土体采用成槽机及时挖出。

4.6 钢筋笼制作

（1）常规段钢筋笼加工。地下连续墙钢筋笼应在笼体加工平台上统一制作，平台表面平整度应小于1cm，四个角做成直角，并在四个角点根据钢筋笼的尺寸大小做好标记，以保证钢筋笼加工时钢筋摆放准确、钢筋间距符合设计要求、笼体横平竖直。直螺纹接头加工时，钢筋端部应切平或镦平后再加工螺纹。

（2）敞口段钢筋笼加工。敞口段钢筋笼连接处预留“V”字斜截面，以确保钢筋笼连接牢靠，钢筋笼断开两节加工。

钢筋笼“开口”标高根据管线箱体位置反推确定，在“开口”位置四周采用8根直径18mm三级钢筋进行加密，并在开口位置四周1m范围内将箍筋∅12@600×400调整为∅12@400×400，以提升地下连续墙受力性能。

4.7 钢筋笼吊装

钢筋笼吊放采用双机配合起升、下落，吊起后空中回直。起重吊装采用1台280t履带吊作为主吊、一台180t履带吊作为副吊进行作业。起吊前进行试吊，确保吊环、吊点处与卸扣、钢丝绳的连接处于完好状态，试吊合格后采用两台履带吊同时起吊，在吊起过程中，副吊机不需要过大提升扒杆，需将钢筋笼下部控制在距地面1m左右距离即可；主吊机缓慢提升扒杆，直至笼体由水平状态转换为竖直状态。

4.8 钢筋笼入槽

钢筋笼入槽前，完成地连墙测量复核，入槽过程控制好下沉速度，以防止钢筋笼与钢板箱体发生碰撞，造成管线损坏。两节钢筋笼入槽后在钢板箱体位置处完成“合拢”，“合拢”时，人工辅助吊车对钢筋笼进行横向移动，并采用溜绳控制笼体摆动方向及幅度，以确保两节钢筋笼中心位移偏差小于10mm。钢筋笼入槽时，项目部测量、技术人员全程旁站，钢筋笼安放到位后，两侧安装锁口管。后续完成混凝土的浇筑。

5 结论

本车站地连墙围护结构已施工完毕，基坑开挖过程中，地连墙完整性、横向位移均在设计允许范围内，管线保护达到了预期效果。采用地连墙单幅多笼施工技术对管线进行特殊保护，有如下几点结论：

（1）采用单幅多笼施工速度快，可有效避免管线迁改周期长、外在影响因素多、完成时间不固定等问题，从而确保围护结构按期完工，为主体结构施工提供作业条件。

（2）对未迁改管线进行保护，减少了管线二次迁改费；同时，在管线迁改沟槽开挖过程中，容易引发粉尘污染，采用该方法可有效避免此类现象发生，对城区项目文明施工标准化提升有较大促进作用。

（3）管线迁改过程需要大面积开挖沟槽，并采取临边防护措施，本工程弱电管线距离基坑及周边建筑物较近，存在基坑变形、周边建筑物沉降等安全隐患，采用单幅多笼施工技术避免了基坑大面积开挖，便于防护，大大降低了施工作业安全风险。