钢套管悬吊保护法在轨道工程建设中的应用探析

钢套管悬吊保护法在轨道工程建设中的应用探析

 ,回学诚 ,杨春晖

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摘要：在大型铁路工程中，城市管道的改造和迁改工作处于十分重要的地位。轨道交通建设因其线路漫长，涉及大量的市政管道，所以管道改迁不仅要对施工范围内的管线进行改迁，同时还要结合地铁施工常用工法并综合利用现有用户、远期规划等因素，对改造路线进行合理优化，以确保地铁工程的顺利进行和城市管网的正常运营。

关键词：钢套管悬吊保护法；轨道工程建设；应用探析；

引言

目前在轨道站点改造施工过程中，在开挖主体车站、出入口等深基坑时，一般会将球管原地置换为钢管或者重新移位迁改，本文将结合轨道工程实例介绍优化施工方法——钢套管悬吊保护法，并对此展开讨论。

一、地铁工程管线问题解决的现状

（一）管线永久迁改

管道的永久性改造不受场地和周边环境的限制，同时满足市政功能需求和物业单位的功能需求，管道改造可以永久解决深坑施工管道的风险，而无需回水，降低回水成本。地铁出入口范围小，管道的永久性变化主要是局部短距离永久性变化，视周围环境而定，经常改变管道的路线，使得管道局部变化后很难进行后续维护，存在较大的曲线或转弯，从而提高了管道流体的强度。

（二）管线原位悬吊保护

地铁出入口施工过程中，管线现场悬挂保护技术得到广泛应用，工艺类型多种多样。管道管路的悬挂保护措施是通过悬挂装置或其自身的刚性将管道管路捕捉到沟渠的两端。这种技术适用于复杂的小型管道，实施灵活，协调压力低，但往往增加建筑风险。管线悬挂保护措施应基于管线使用、材料、尺寸、连接形状等的全悬挂平面。

二、地铁工程管线原位悬吊保护施工技术的应用

（一）管线保护技术措施

①在查阅相关的专业技术资料文献并结合建设单位提供的工程资料的基础上，掌握管线的施工年限、使用情况、具体布设地段、埋深等技术数据，在管线保护区域内确定管线井室、标志桩等的具体位置，结合上述资料初步判断管线的型号数量及位置走向。②结合现场的实际环境确定管线的开挖位置，开挖时不宜大幅动作，当开挖到有回填石粉，砂垫层及回填土时必须格外小心，小心扒开使下方管线暴露出来。③管线探挖只需要挖至管线暴露出一半，可以判断管线种类、数量、规格、埋深、走向即可，无需挖至管线底部。④当发现图纸中永久构筑物的位置与管线的实际位置发生冲突或管线埋深过浅时，应就管线调整事宜及时与规划单位、建设单位和管理单位进行协商，并做好管线标识工作。⑤针对架空敷设线路，应测量出与架空管线安全施工距离，避免车辆通行或起吊重物时候碰撞架空管线。⑥针对沿地沟敷设的管线，施工前掀开地沟盖板查明管线位置、种类、数量、规格等并加固地沟。

（二）管线悬吊保护施工方案

根据现场实际情况，DN800mm给水管道由全长9m的DN1000mm钢套管完全封闭的吊装保护，基坑支护系统用作吊装保护系统的重量基础，吊装梁部分沉入管线区域，外套钢管放在基坑两侧的冠梁上方，冠梁是基底钢管的基础，通过固定钢件，使基底坑两侧的冠梁上的悬架更加方便使用DN1000mm钢套进行吊装保护，提高整体刚度 对于DN1000mm钢套管，采用型钢和u形密封圈固定方法吊坑两侧的冠梁，减少钢套管的位移，防止对象在开挖坑时撞击造成管道损坏。

（三）球管置换钢管

球管置换钢管主要施工内容为以下几步：①前期勘察现场，根据基坑开挖宽度，确定置换的长度，进行图纸设计；②材料进场，开挖探沟，明确供水管道上下左右障碍物及其他管线情况，根据现场情况编制停水施工方案，申报停水节点并网施工；③停水施工，主要步骤有断管排水，拔除现状球管，投装配件焊接钢管，焊缝探伤防腐，送水稳定后回填沟槽。

（四）钢套管的打设

井管直径为φ360mm，井管直径在孔施工时应估计为600mm左右，因此选择钢管直径1000mm，深度42m，以确保复盖面完整。在施工过程中，选用了一套50射频无共振振动锤对钢套进行软化处理。与传统锤子相比，ICE50RF通过激振力产生高速振动，使土壤液化，在没有黄土的情况下，超过摩擦力使桩软化。避免土体的共振频率，不与周围土层发生反应，有助于有效地防止对周围土壤基础的破坏，大大缩短结块时间，提高钢管施工的质量和效率。在运行前，测量操作符通过两个排列在前方90度和20米外的方法调整桩的垂直方向，使锤、桩帽和桩体位于同一垂直轴上，从而确保桩体的垂直要求。在此过程中，严格控制第一截面的桩质量，在检测到偏移或坡度时仔细观察桩体的变化，立即分析原因并采取纠正措施；第一季度的垂直比例不应超过0.3%，最后一季度的垂直比例不应超过0.5%。当桩体发生重大移动或明显的行走时，应将其拆除并重新测试以重新安装。钢管桩为5m长截面，通过CO2气体保护焊接，焊后用超声波无损检测方法进行焊接检测。钢管桩施工的实际深度达到42m。总施工时间为4小时，钢套垂直良好，完全达到预定目标。在继续挖掘坑的过程中，对钢导管周边进行了监测，没有发现侧进水，坑内的挖掘工作已顺利完成。

（五）结构回筑钢套管的处理

结构重建完成后，在确认底板和钢管之间的水实际停止后，需要注入不明井管和钢管。具体方案是在不明井内使用泥浆封井，通过加固高压回转桩来加固不明井与钢管之间的夹层。观察孔首先是在底板上部钢管和不明井管上手工钻孔，观察水流情况。确认堵塞有效后，拆下井筒-底板顶面上方，人工挖开浮土至不到1米，在底板顶面下方1米范围内切割未知井筒，然后密封细石料混凝土至井筒断面，凝固平整，将一层止水板焊接在钢管内壁上，放置一排C32@150mm钢棒，并与外钢管焊接良好；然后从底部到顶部依次填充两个止水钢板和钢筋，然后焊接残馀物；其中，上止推钢板加固钢筋应与底板顶部主筋焊接，完成后，薄混凝土应与底板顶部表面齐平。

（六）管线迁改

热管和雨水管均采用正常的更换方法进行转移，即根据新的管座→接触管→取消原有管座→沉降监测，其中加热管在切割前进行良好的排水，以确保沟渠的安全雨水管应灌溉在背景板两侧的拐角处，以便最大限度地控制管件之间的变形，并降低最后一站施工期间的安全风险。在移动和改造集束板的所有管线后，填充管线，在板上周围设置安全屏障，并在坑的两侧安装防撞桩，以防止进一步的机械损坏。相关监控点安装有粘接标志，在背景板两侧安装了黄色和黑色之间的带标记，相应的警告板挂起，以减少最后一次挖掘和车身施工对背景板安全的影响。

（七）管线监测

为了确保挖井时水管的安全，应利用监测数据及时指导挖井工作，监测水管和悬挂系统，并在项目实施期间监测管道的存放情况。采用二级精度尺度和铟规则进行测量，将变形监测点放在给水钢套管和I型钢支撑梁上，进行级联网。在第一次观察中，返回的人数有了适当的增加，数据通常是最初的点记录的三倍。在施工过程中，需要加强对钢和管道的监测，同步挖掘和监测，每天比较监测数据，确保水管安全，在现场挖掘深坑的同时，在水管周围增加地表监测点。供水管道监控点布置:沿t形支撑梁分别在两端和中间设置三个监控点，沿供水管道长度分别在两端和中间设置三个监控点。在基坑开挖过程中，重点监测了I形支撑梁表面、给水套管钢管、两端冠脉以及周边表面的变形情况，并根据设计和规范规定的监测频率进行了监测。

结束语

供水管线迁改及管道置换涉及单位多，具有协调难度大、不确定性、安全风险高等不利因素。钢套管悬吊保护法经过项目的实际应用，已证明此方案不仅适用于轨道站点的供水管道改造中，也适用于各类深基坑开挖所涉及到的供水管道迁改保护情形，如：雨污水沟槽开挖、管廊开挖、箱涵开挖等。供水管线施工技术在今后应不断加强技术使用的先进性，确保工程建设中的施工质量与安全，为城市化建设贡献力量。

参考文献

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[2]龚念安．城市地下管线处理方法及悬吊保护方案[J]．四川建材，2020，46（04）：176-177．

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