跨地铁浅埋明挖零卸载共同管沟施工方法与流程

本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种跨地铁浅埋明挖零卸载共同管沟施工方法。

背景技术：

随着城市建设的快速发展，近地铁的工程建设项目总是难以回避，轨道交通本身的特殊性决定了其安全问题的高度敏感性，以苏、沪地区为例，地铁线路两侧50米范围内的基坑工程均将纳入轨道安监管控范围，轨交部门将全面介入工程设计及施工全过程的各环节监控。相较于轨道两侧的基坑开挖而言，直接横跨地铁线路上方的坑槽开挖则更为少见，因为设计环节一般均已设法回避了这个困难，但这种工程需求却是现实存在的。针对这样的工程项目，需要一套特别的施工方法才能控制地铁管路的变形程度在应许值内，从而获得轨交安监部门的施工许可。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种满足了跨地铁浅埋明挖施工过程中零荷载的地铁保护要求的跨地铁浅埋明挖零卸载共同管沟施工方法。

一种跨地铁浅埋明挖零卸载共同管沟施工方法，所述跨地铁浅埋明挖零卸载共同管沟施工方法包括如下步骤：

S1、分节预制管沟结构；

S2、对小区跨越地铁段的预制沟槽进行跳仓开挖，并对同一条预制沟槽也实行跳仓开挖；

S3、实时监测地铁的区段形变量，根据地铁的区段形变量控制施工进度，在区段变形快速发展之前安设预制管件并迅速实施补偿回载。

优选的，所述管沟结构包含预制U型槽和预制盖板，所述U型槽和预制盖板合围形成一个矩形空腔。

优选的，当左右间隔设置的预制沟槽内设有整体U型槽，则设置于左右预制沟槽之间的中间预制沟槽内的U型槽由相邻整体U型槽的槽壁及一块设置于槽壁之间的预制底板构成。

优选的，在进行预制沟槽的开挖过程中，首先开挖管路较多，宽度较大的预制沟槽。

优选的，对每一条预制沟槽进行分段，并对分段沟槽进行跳仓循环排序，相同序号的分段必须同时开挖。

优选的，所述管沟结构的吊装设备设置在地铁上方垂直区域两侧的位置。

优选的，所述补偿回载的泥沙重量等于挖起的泥沙扣除构件后的重量。

优选的，将每天的地铁停运期作为所述共同管沟的标准施工周期，每个标准施工周期准确完成规划的一个标准作业段。

优选的，所述吊装设备采用一吊装扁担对U型槽进行吊装，所述吊装扁担包括一长度与U型槽本体长度相等的中轴杆，以及垂直设于中轴杆两端的支吊杆，所述支吊杆的长度与U型槽的同一侧吊装孔之间的间距相同，所述U型槽通过一穿过吊装孔的钢丝绳与支吊杆的两端连接。

优选的，所述中轴杆的两端对称设有多个限位螺孔，所述支吊杆通过螺栓固定在中轴杆上，通过调整螺栓与螺孔的配合，对两端支吊杆之间的间距进行调整。

本发明所述跨地铁浅埋明挖零卸载的施工方法，其通过在所述小区段跳仓开挖预制沟槽，在区段变形快速发展之前安设分节预制管沟结构预制管件并迅速实施补偿回载；使得跨地铁共同管沟施工完毕后最终的地铁管片变形增量不足2mm，变形控制效果理想，远低于应许值10mm，且满足了跨地铁浅埋明挖施工过程中零荷载的地铁保护要求。本发明发明所述跨地铁浅埋明挖零卸载的施工方法操作简单，节约了施工成本和周期，适于推广实行。

附图说明

图1为本发明实施例所述跨地铁浅埋明挖零卸载共同管沟施工方法的流程框图；

图2为本发明实施例所述管沟结构的结构示意图；

图3为本发明所述小区段跳仓开挖预制沟槽平面分区图；

图4为本发明所述分节预制管沟结构平面分区图；

图5为本发明所述在区段变形快速发展之前安设预制管件并迅速实施补偿回载示意图；

图6为本发明所述分节预制管沟结构详图示意图；

图7为本发明所述吊装扁担的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明专利所依托的工程案例为某大型城市综合体，占地面积14万㎡，一条运营中的地铁线路从地块中部穿过，将整个工程的地下空间分隔成两个独立基坑，因为功能设计上的需要，必须设置一条共同管沟来连接两个独立基坑两侧的综合管网系统，而轨道安监部门要求轨道上方进行的坑槽开挖工程必须“零卸载”。这样的案例在全国尚无先例。

如图1所示，本发明实施例提供一种跨地铁浅埋明挖零卸载共同管沟施工方法，所述跨地铁浅埋明挖零卸载共同管沟施工方法包括如下步骤：

S1、分节预制管沟结构10。

具体的，如图2所示，所述管沟结构10包含U型槽101和预制盖板103，所述U型槽101和预制盖板103合围形成一个矩形空腔。同时，为节省施工成本，如果左右间隔设置的预制沟槽内设有整体U型槽101，则设置于左右预制沟槽之间的中间预制沟槽内的U型槽101由相邻整体U型槽101的槽壁及一块设置于槽壁之间的预制底板102构成。

S2、对小区跨越地铁段的预制沟槽进行跳仓开挖，并对同一条预制沟槽也实行跳仓开挖；

在进行预制沟槽的开挖过程中，在进行预制沟槽的开挖过程中，首先开挖管路较多，宽度较大的预制沟槽。即如图3和图4所示，本实施例中包含A仓、B仓、C仓、D仓、E仓共5条预制沟槽，其中，A仓为设置电力管道的预制沟槽，B仓、C仓、D仓、E仓均为水路管道的预制沟槽，由于A仓中具有较多的管路，且A仓的宽度较大，因此首先对A仓进行开挖，根据跳仓设定，在A仓挖完之后依次对C仓、B仓、E仓、D仓进行开挖。

同时，在对同一条预制沟槽进行开挖的同时，需要对该预制沟槽进行分段，并对分段沟槽进行跳仓循环排序，相同序号的分段必须同时开挖。即如图3和图4所示，将A仓分为八段，并依次进行1-4的循环编号，最终，第一段与第五段为相同序号，第二段与第六段为相同序号，第三段与第七段为相同序号，第四段与第八段为相同序号，则第一段与第五段同时开挖，之后依次对第二段与第六段同时开挖，第三段与第七段同时开挖，第四段与第八段同时开挖。优选的，在地质条件允许范围内，在相同序号的分段进行同时开挖的时候，亦能够对相邻序号的分段进行同时开挖。

在对分段沟槽开挖的同时，基于施工需求进行的反向设计，根据所述小区段跳仓开挖预制沟槽的分段对管沟结构10进行相应分割。由于管沟结构10的吊装设备为大型器械，其重量较大，为避免造成对地铁的影响，所述管沟结构10的吊装设备必须设置在地铁上方垂直区域两侧的位置。优选的，设置所述吊装设备的位置与地铁上方垂直区域的边界之间的距离为20-40m，根据实际施工需求，本实施例中采用的吊装设备为履带吊。

S3、实时监测地铁的区段形变量，根据地铁的区段形变量控制施工进度，在区段变形快速发展之前安设预制管件并迅速实施补偿回载。

地铁保护的基本原则是零卸载，在管沟结构10吊装完毕并回土后，中空的管路在荷载方面还是较原状土有损失，本发明采取补偿堆载的方式处理，具体方法如图5所示，将袋装沙包预先放在专用钢筋笼架内，实施堆载时直接用叉车转运即可。

当单路管线安装完毕后，揭开盖板将补偿回载时的袋装砂直接回填到管路之内。为了将回填完毕的地面路径可作为临近管路的作业场地，便于小型挖机及转土车作业，所述回填工作要穿插在整体的开挖装配施工过程当中。

具体的，所述补偿回载的泥沙重量等于挖起的泥沙扣除构件后的重量。

所述地铁的区段形变量的正常范围为5mm-10mm，当地铁的区段形变量在5mm-10mm的范围内，则按照正常进度进行施工，当地铁的区段形变量超出5mm-10mm的范围时，则需要加快施工进度，必须在区段变形快速发展之前安完成设预制管件并迅速实施补偿回载的工作。

为避免地铁的正常运行，本实施例中工程实施的时间是将每天的地铁停运期作为所述共同管沟的标准施工周期，并每个标准施工周期准确完成规划的一个标准作业段。即每天夜里地铁停运后进行限时施工，并使开挖点在次日地铁运营前恢复原貌，即回土、堆载，荷载复原，以此为原则对同一条预制沟槽的纵向开挖的合理安排如下：在同一条预制沟槽上，每晚最多可进行两个分段的同时开挖工作。每个分段以含括两节管段为宜，从时间控制、从短时失载影响范围控制角度均比较合适。

本发明所述跨地铁浅埋明挖零卸载的施工方法，其通过在所述小区段跳仓开挖预制沟槽，在区段变形快速发展之前安设分节预制管沟结构10预制管件并迅速实施补偿回载；使得跨地铁共同管沟施工完毕后最终的地铁管片变形增量不足2mm，变形控制效果理想，远低于应许值10mm，且满足了跨地铁浅埋明挖施工过程中零荷载的地铁保护要求。本发明发明所述跨地铁浅埋明挖零卸载的施工方法操作简单，节约了施工成本和周期，适于推广实行。

在上述跨地铁浅埋明挖零卸载的施工方法中，在对管沟结构10进行吊装的时候，由于U型槽101的槽壁硬度较低，如果吊装的钢丝绳与槽壁之间存在较大角度，槽壁受到偏斜于竖直方向上的力，则容易发生断裂，因此，为避免在吊装时U型槽101容易因应力集中而破损，如图6和图7所示，本发明还提供一种适用于吊装设备对U型槽101进行吊装的吊装扁担20，所述吊装扁担20包括一长度与U型槽101本体长度相等的中轴杆201，以及垂直设于中轴杆201两端的支吊杆202，所述支吊杆202的长度与U型槽101的同一侧吊装孔之间的间距相同，所述U型槽101通过一穿过吊装孔的钢丝绳与支吊杆202的两端连接。

进一步的，所述中轴杆201的两端对称设有多个限位螺孔203，所述支吊杆202通过螺栓固定在中轴杆201上，通过调整螺栓与限位螺孔203的配合，对两端支吊杆202之间的间距进行调整，从而能够吊装不同尺寸的U型槽101。

以上所述案例仅为本发明所依托的实施按例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。