武朝业 杜浪
中国交通建设股份有限公司轨道交通分公司 北京 100088
摘要：本文针对天津地铁11号线一期工程招远路站工程220KV电力廊道横穿主体结构地下连续墙，该电力影响范围广，临迁费用高且短时间内无法迁改的情况，现场采用了气举反循环绞吸式成槽施工方法，利用潜水钻切削电缆廊道下方土体，通过气举反循环将剥落至槽底的土体喷出地面，最后采用修槽器修槽。该工法解决了不具备迁改条件的电缆廊道横穿地下连续墙施工，缩短了围护结构封闭工期。
关键词：电缆廊道；绞吸式成槽；施工技术
1.工程实施背景
招远路站为地下二层岛式站台车站，主体规模208.7m×20.7m（结构外皮），站台宽度12m，设2组风亭，4个出入口。采用明挖顺作法施工，标准段基坑深度17.168m，端头井基坑深度为18.5m/18.9m，围护结构采用800mm地连墙，标准段墙长34m，共82幅，沿基坑深度方向设置4道支撑+1道倒撑。第一道为钢筋混凝土支撑，第二～四道及倒撑为钢管支撑。
根据招远路站管线切改整体规划，整个工程实施阶段，对横跨基坑的220KV电力电缆进行原位保护。220KV电缆廊道为预制混凝土箱体块，底部为素混凝土垫层，宽1.5m，高1m，电缆廊道顶部埋深1.5m，底部埋深2.5m，内含3根高压电缆。
地下连续墙施工期间220KV高压廊道分别横跨两幅地下连续墙（南北侧各一幅、编号分别为B1-7、B1-40）。两幅地下连续墙均为标准段，墙厚800mm，墙长34m，电缆廊道与地下连续墙相对位置图、电缆廊道剖面图如下所示：
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图2 电力廊道剖面图
2.施工方案选定
220KV电缆廊道横穿车站主体基坑两侧B1-7、B1-40地下连续墙，由于该电缆为天津市市政电力设施主干线，供电范围广，临迁费用高且短时间内无法切改，现场采取了原位保护方案。
首先将电缆沟影响范围内的两幅地下连续墙分幅进行调整，使得地下连续墙的中心线调整至电缆沟的中心处，两幅幅宽保持6m不变。
通过钢桁架对原电缆廊道进行悬吊保护，电缆廊道下地下连续墙采用气举反循环绞吸式成槽，利用潜水钻切削管线下方土体，通过气举反循环将剥落至槽底的土体喷出地面，最后采用修槽器修槽。
钢筋笼制作以电缆沟的中心为界将钢筋笼分为两个部分，采取雌雄接头形式，吊装采用两部分安装。
3.电缆廊道横穿地下连续墙处施工技术
3.1 电缆廊道保护
导墙施工前，预先对电力廊道进行悬吊保护。通过计算，地下连续墙施工阶段需制作10m长的桁架，并且在220KV电缆与车站南北侧地连墙交叉处内外两侧4m处施做8根，14m深的H型钢桩作为承重基础。
清理电缆廊道顶及两侧的覆土，施打承重H型钢桩，将桁架放到H型钢桩上，从廊道下方穿入工字钢，桁架上方排放工字钢并与廊道下方工字钢对应，用倒链将上下工字钢连接起来，并用钢板将电缆廊道四周包裹。电力廊道保护示意图见图3。
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图3 电力廊道保护断面图
3.2 深导墙施工
电缆沟槽附近2.5m范围内采用深导墙，导墙形式为“┐┌”形。导墙深度为3m、厚度200mm，翼墙长度不小于1.5m，混凝土强度等级为C30，考虑到施工的误差及成槽机机身宽度，导墙净空适当加大，净空为850mm。
完成电缆廊道悬吊保护后，进行导墙施工。导墙施工完成后，电缆廊道四周采用与导墙同标号的素混凝土回填，为方便回填部分混凝土破除，在电缆廊道与混凝土之间采用隔离膜隔离。
3.3 成槽施工
3.3.1 工作轨道安装
成槽钻机利用固定在导墙翼缘板上的轨道前后移动。由于保护桁架比地面标高低，导墙浇筑完成后翼墙基本与地面齐平，可将轨道直接固定在翼墙上，保持两个轨道在一个水平面上。
3.3.2 成槽施工
（1）先行导槽施工
地下连续墙幅宽为6m，220KV电缆廊道沟宽1.5m。首先在220KV电缆管沟两侧用成槽机成孔作为插入喷浆管的先行导槽。先行导槽宽度要综合考虑到成槽机自身宽度、钢筋笼下放宽度以及施工预留余量。
（2）钻孔成槽
潜水钻成槽机在完成先行导槽后就位，调整钻机位置并喷浆管插入先行导槽中。在机组前端摆放一个开口的渣斗。反循环系统和钻机启动，钻机沿喷浆导管向下钻，钻进过程中钻头切削泥块掉入槽底，渣土在气举反循环气柱作用下，随泥浆通过喷浆管排到渣斗里。泥浆依次循环沉淀、分流回槽内，重复利用。成槽过程中，随时关注渣斗，待充满后及时倒运弃渣并更换空斗。
每完成一个循环钻进时，将钻机提升且高过未开钻的土面，并保持钻头靠近悬吊架下。同时将喷导管提升至离槽底面50～100cm，移动成槽架，准备下一循环钻进施工，保持前后两钻位置重叠钻头直径的1/3，结合本工点地下连续墙穿越地层特点，每次水平进尺控制在15cm内，从单元槽段的一头向悬吊架方向推进，直至完成悬吊架一侧的钻孔成槽，挪动机位至另一侧，每侧最少完成5～6钻，直至整个槽段完成成槽施工。
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图4 电缆廊道下地下连续墙气举反循环成槽施工示意图
3.3.3 修槽
成槽完成后，进行修槽。将修槽器安装到喷浆管上，用卷扬机吊着上下移动，利用修槽器的挂刀切削钻孔过程中未消掉的土，同时利用气举反循环系统将碎土喷出。一道修完后，挪动机位，修整下一道，且每道至少重叠20cm，至完成全部槽壁修整。
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图5 地下连续墙气举反循环修槽施工示意图
3.3.4 清槽换浆
槽段开挖完成后，启动反循环系统，用喷浆管对槽底沉渣进行至少3遍清理，使沉渣厚度满足规范与设计要求为止。
从槽段两端向钢桁架方向移动清槽，每次移动40～50cm，每个位置停留5min，充分排除槽底沉渣。
3.4 钢筋笼制作与吊放
由于220KV电缆沟的限制，以电缆沟中心为界将钢筋笼分两部分加工，两部分采取雌雄接头形式，为防止钢筋笼安装时，在咬合部分卡住钢筋笼，在对接的夹缝外侧布设8根Ф14的通长筋。钢筋笼加工完成后，根据弯矩平衡原理计算出吊点位置，并提前在导墙与钢筋笼顶部做好安放到位标记。
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图6 电缆廊道下地下连续墙钢筋笼吊装示意图
钢筋笼采用双机抬吊，分别从两侧吊放。首先吊起一侧钢筋笼，缓慢放入先行导槽内，达到设定深度后，主吊带动钢筋笼向电缆槽中心移动，直到两标记完全重合，再采用扁担固定好，同时采取措施防止钢筋笼上浮，下放单侧锁口管，锁口管背后的空隙采用碎石及沙袋回填密实。一侧吊装完成后开始另一侧吊装，完成整幅笼子的对接。
3.5 混凝土浇筑
地下连续墙混凝土坍落度宜控制在180～220mm，每小时损失值不应大于10mm，坍落度总损失值不应大于40mm。
灌注中应保证两导管浇筑的同时性，最高部分与最低部分的高差不大于30cm，并确保混凝土面上升速度不小于3m/h，导管埋深保持在2~6m。随时测量混凝土面高度，核对混凝土面及导管拆除的数量，严禁拔空。
3.6 补强措施
电缆廊道悬吊保护完成后，为保证后续导墙及地下连续墙施工质量，采用三轴搅拌桩在电缆沟两侧进行槽壁加固处理，槽壁加固采用单排?850@600水泥土搅拌桩，桩长为19m，水泥掺入比不小于20%，搅拌桩渗透系数不大于10（-7）cm/s，28天无侧限抗压强度q（u28）≥1.0MPa。
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图7 电缆廊道保护三轴搅拌桩加固平面图
4.结语
在电缆廊道下地下连续墙施工过程中，还应注意如下事项：
（1）应随时对喷浆管进行垂直度测试，及时复核钻头、钻具的磨损情况。
（2）天津市地下水丰富，本工点地下连续墙穿过粉砂层，采用了适当加大泥浆比重，以提高护壁效果，防止砂子沉淀过快。
（3）严格控制槽内泥浆液面高于地下水位1m以上，且不得低于导墙顶面以下50cm。
（4）考虑到后期钢筋笼吊装平移，将整个地下连续墙深度加深1m，深度（不含冠梁）为35m，确保钢筋笼吊装平移顺利。
基坑开挖后，地下连续墙未发现渗水或质量缺陷，墙面基本平整，满足基坑开挖要求，使工程提前进入主体结构施工阶段。在后期涉及到穿越基坑无法迁改或迁改周期长的重要管线的地下连续墙施工具有很大的推广应用价值。
参 考 文 献
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