應(yīng)敏

摘 要：上海浦東國際機場T1-S1下穿通道的施工，受到了禁區(qū)不停航的限制，施工難度大、工況復(fù)雜、環(huán)境要求高，施工中遇到了諸多施工技術(shù)上的難題，不可預(yù)見因素較多。對于施工作業(yè)，時間上的連續(xù)性是常規(guī)性深基坑工程確保施工質(zhì)量、安全和進度的重要條件之一，而禁區(qū)內(nèi)施工時間為凌晨0：30～6：30，作為施工時間如此間歇式的施工安排是對常規(guī)性深基坑施工的一種挑戰(zhàn)，通過對施工管理的合理協(xié)調(diào)、資源的合理分配、工藝的選擇、技術(shù)措施的創(chuàng)新，解決了一系列的禁區(qū)施工技術(shù)難題。

關(guān)鍵詞：浦東機場；禁區(qū)不停行施工；下穿通道；基坑開挖

中圖分類號：TU753 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）14-0068-02

1 工程概況

上海浦東國際機場飛行區(qū)下穿通道及5號機坪改造工程位于浦東國際機場現(xiàn)有航站區(qū)與南航站區(qū)之間，本工程為1號航站樓（T1）與在建1號衛(wèi)星廳（S1）之間的T1-S1下穿通道。下穿通道需要穿越正在運行中的T3、T4滑行道。為了確保運行中T3、T4滑行道和規(guī)劃新建的T0滑行道三條中兩條正常運行，確定了把T1-S1下穿通道分三階段施工的策劃方案，在第一階段新建T0滑行道、T3T4滑行道正常運行；在第二階段T0滑行道投入使用、T4正常運行、T3關(guān)閉；在第三階段T4關(guān)閉、T0T3正常運行。其中在第一階段和第二階段均有一段位于滑行道的安全距離內(nèi)，需要在滑行道關(guān)閉之后施工，約為27.5m。禁區(qū)基坑及圍護簡況：禁區(qū)基坑圍護樁主要采用鉆孔灌注樁，止水帷幕為雙排高壓旋噴樁，支撐采用一道混凝土支撐結(jié)合兩道鋼支撐的體系，坑內(nèi)加固采用高壓旋噴樁，基坑挖深約10m。

2 工程特點難點分析

T1-S1在項目通過的三個階段的組織中，其中隧道的第一和第二階段部分位于滑行道安全距離重疊區(qū)域，需要在夜間停放后使用限制區(qū)域施工。禁區(qū)的建設(shè)必須在晚上00：30到6：30之間安排。兩個滑行道T3和T4必須確保正常使用，即T3或T4滑行道關(guān)閉時，可以確保受限制區(qū)域的正常施工[1]。

上海浦東國際機場在限制區(qū)建設(shè)有嚴格的管理要求，鑒于上海浦東國際機場正在經(jīng)營，為了避免機場建設(shè)正常運行的影響，必須以“民用機場非機場“施工管理條例”和“制定施工方案措施”，做好施工管理工作，確保機場的安全，包括施工期限，施工設(shè)備限制，人員安全限制，施工現(xiàn)場環(huán)境限制等，都是嚴格執(zhí)行的。

3 主要施工技術(shù)措施

3.1 加設(shè)臨時封堵墻，分坑施工

原來設(shè)計是以禁區(qū)的圍界為分界線，禁區(qū)內(nèi)的圍護屬于鉆孔灌注樁，禁區(qū)外的屬于SMW工法樁。根據(jù)以往施工經(jīng)驗和機場限制區(qū)建設(shè)的具體情況，限制區(qū)外施工進度相對較快，限制區(qū)施工進度緩慢，限制施工進度區(qū)域一定會影響靠近限制區(qū)域的施工段的進度。土體邊坡開挖設(shè)計將影響相鄰建筑物的建設(shè)，基坑不封閉不能及時降水，并在設(shè)計咨詢分析中提出，在限制區(qū)域和非限制區(qū)域之間增加一個臨時SMW樁墻。這樣可以進行坑坑施工，不要干涉，限制區(qū)域可以正常施工，及時加大施工進度。在限制區(qū)域關(guān)閉后進行拆除墻鋼的封閉，正常施工的限制區(qū)域結(jié)構(gòu)。

3.2 圍界的臨時翻交

由于禁區(qū)的安全性的重要性和特殊性，施工要求既要滿足施工需要，又要滿足安全管理的完整性。因此，對禁區(qū)和非禁區(qū)之間的施工及圍界翻交處理是施工中所遇到的一大問題。

通過與業(yè)主及安檢各個方面進行商討和協(xié)調(diào)，制定臨時的圍界翻交處理方案，也就是先將外圍界移到非禁區(qū)的支撐梁位置，處理施工圍界中間的圍護結(jié)構(gòu)，然后將內(nèi)部圍界轉(zhuǎn)移到已經(jīng)完成的圍界支撐梁中，對剩余的圍護結(jié)構(gòu)進行施工處理。完成施工后，將圍界恢復(fù)。這樣能夠最大限度的加快圍界施工進度，并確保雙層圍界滿足安防需求[2]。

3.3 禁區(qū)反循環(huán)汽車鉆的利用

對于禁區(qū)內(nèi)施工，應(yīng)當遵循分秒必爭的原則，如何在不足5h的施工時間內(nèi)實現(xiàn)最快的施工進度，并保證施工質(zhì)量是當面禁區(qū)施工面臨的重要問題。根據(jù)以往類似工程施工經(jīng)驗，提出了應(yīng)用汽車鉆打鉆孔灌注樁的技術(shù)，而且此項技術(shù)在橋梁工程機野外勘察中得到了廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)的水井鉆機不同，傳統(tǒng)水井鉆機的泥漿系統(tǒng)屬于正循環(huán)，泥漿置換需要依靠水壓置換，但此種處理方式的一個特點是水井鉆機只有借助吊機才能夠?qū)崿F(xiàn)吊進吊出，而且成孔的速度比較慢，一個25m的樁，從下面鉆桿直到結(jié)束清孔，需要花費2-2.5h，再加上需要定位，進行下鋼筋籠的混凝土澆筑，因此，禁區(qū)內(nèi)在一夜間只能打設(shè)一根灌注樁。但如果采用汽車鉆，泥漿系統(tǒng)屬于反循環(huán)系統(tǒng)，設(shè)備與卡車是一個整體，和普通的卡車一樣，能夠自由的移動和轉(zhuǎn)運，對于同樣長的樁，成孔只需要1.5h就可以，這樣一晚上就能夠打設(shè)兩根鉆孔灌注樁。另外，如果機場禁區(qū)出現(xiàn)二類天氣、緊急航班等意外情況需要及時撤離時，汽車鉆可以實現(xiàn)快速的撤離現(xiàn)場，不會對機場運營造成任何影響。

3.4 禁區(qū)三軸攪拌樁的利用

在進行第二階段的施工時，根據(jù)第一階段的禁區(qū)施工經(jīng)驗，禁區(qū)還可能存在二類天氣或者航班延誤等導(dǎo)致的滑行道未關(guān)閉、禁區(qū)無法施工等情況時，就會對施工計劃及進度造成影響。為了確保施工質(zhì)量及進度計劃，原設(shè)計的高壓噴漿灌漿樁水幕及坑筋加固對三軸攪拌樁做了調(diào)整，并通過對施工條件的分析和論證，三軸攪拌樁機采用自走式履帶機，行走靈活，在做好維修、材料準備等應(yīng)急措施下，可以滿足禁區(qū)施工進出場要求，并可以滿足施工質(zhì)量要求。根據(jù)過去的工程經(jīng)驗，三軸攪拌樁中的止水帷幕和坑內(nèi)的加固效果，都比高壓旋噴樁好，而且由于施工工藝不同，成樁時間也要比高壓旋噴樁長。在實際禁區(qū)的5小時施工過程中，對于17m的止水樁，采用高壓旋噴樁（800mm@550），只能夠打設(shè)成1根，而應(yīng)用三軸攪拌樁（樁徑850mm@600），則可以打設(shè)5根。如果基坑挖深10m，坑底的加固深度為4m，那么應(yīng)用高壓旋噴樁（800mm@550）可以打設(shè)4根，而應(yīng)用三軸攪拌樁（樁徑850mm@600），則能夠打設(shè)10根。

3.5 臨時施工坡道

由于機場運行的局限性，項目分為獨立施工三個階段。施工一期后，進行施工兩期。最后，進行三期施工。由于場地的限制和限制區(qū)內(nèi)的安全管理要求，一期完成后，二階段施工就變成了孤島施工，四周沒有進退現(xiàn)場的施工便道，通過對各種方案進行對比，最終確定了利用已完成結(jié)構(gòu)的一階段地道為施工便道，然后在另一階段側(cè)墻上面預(yù)留洞口，外側(cè)建立坡道，以便于進入二階段，這樣不僅解決了場地限制，也不會對機場運營造成影響。此條坡道是從地道通向地面的，和普通的基坑一樣，需要進行維護施工，對于支撐梁、圍護樁和止水帷幕，應(yīng)當盡量安排在同一時間段進行施工，到二階段時，進行基坑開挖處理，啟動臨時坡道，完成二階段施工后，將基坑回填，以恢復(fù)場地。這種施工方法可以擴大到使用類似的項目，即施工現(xiàn)場有限，施工期較長，需要分階段施工，結(jié)構(gòu)相對簡單。

3.6 支撐棧橋的設(shè)置

機場內(nèi)的施工場地較為狹小，因此，由于施工場地的限制，容易導(dǎo)致施工現(xiàn)場的材料周轉(zhuǎn)及車輛調(diào)配出現(xiàn)問題，尤其是禁區(qū)內(nèi)的施工環(huán)境更為復(fù)雜，需要對施工場地進行充分利用，確保不影響機場運營。針對下穿通道的施工特點，應(yīng)當對二階段有限的施工場地情況進行考慮，可以在支撐上增加棧橋，以將東西兩側(cè)的場地連通，方便材料周轉(zhuǎn)及車輛調(diào)配，從而加快施工進度。

3.7 自動化監(jiān)測

禁區(qū)施工通暢為夜間施工，因此在白天無法對基坑數(shù)據(jù)進行采集，為了強化對滑行道沉降、變形、支撐軸力及坑外水位的監(jiān)測，可以在飛行區(qū)的滑行道禁區(qū)施工場地內(nèi)設(shè)置自動化的監(jiān)測項目，以實現(xiàn)實時監(jiān)測，從而及時的對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行反饋，對施工進行指導(dǎo)。自動化監(jiān)測項目的設(shè)置，包括自動化的圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向位移監(jiān)測、自動化制程軸力監(jiān)測及自動化坑外潛水水位觀測等[3]。

（1）自動化支撐軸力監(jiān)測系統(tǒng)。在制作混凝土支撐鋼筋的過程中，在被測斷面的上下左右四側(cè)可以埋設(shè)鋼筋應(yīng)力計，或者是在鋼支撐上面安裝表面應(yīng)力計，同時將應(yīng)變計或者應(yīng)力計的導(dǎo)線接入到BGK-Micro-40型無線自動化數(shù)據(jù)采集單元中，通過GPRS通信模塊，實現(xiàn)遠程自動控制。采集單元內(nèi)置BGK-Micro-VR智能測量模塊，可測量振弦式、差阻式、電解質(zhì)式、電位器式、標準信號、應(yīng)變片等類型的儀器。這些模塊本身已具有8個測量通道，不用任何擴展即可組成最基本的8通道的測量系統(tǒng)。每個通道均可接入一支標準的傳感器，通過BGK-Micro-CH通道擴展模塊，最多可實現(xiàn)40個通道的測量。具有自動集測、信號處理、控制和通訊功能。（2）圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向位移自動化監(jiān)測系統(tǒng)。當完成灌注樁頂圈梁的施工后，在預(yù)留的測斜孔中，可以防止固定式的測斜儀，同時將傳感導(dǎo)線接入到無線測量模塊中，通過GPRS通信模塊，實現(xiàn)遠程自動控制。（3）自動化水位監(jiān)測系統(tǒng)?？油馑煌ㄟ^在水位觀測孔內(nèi)安裝振弦式滲壓計來測讀，同樣將滲壓計導(dǎo)線接入BGK-Micro-40型無線自動化數(shù)據(jù)采集單元，通過GPRS通信模塊實現(xiàn)遠程監(jiān)控。（4）自動化監(jiān)測成果分析。本工程禁區(qū)自2015年12月份進行土方挖土至2016年2月份結(jié)構(gòu)施工完成，自自動監(jiān)測頻率為每十分鐘采集一次各自動化監(jiān)測項目的數(shù)據(jù)（原始數(shù)據(jù)），遠遠超過了每日夜間最多一次的普通監(jiān)測頻率，準確直觀的反映了基坑圍護側(cè)向位移、支撐軸力變化、坑外水位變化的變化曲線，指導(dǎo)了挖土、支撐、結(jié)構(gòu)的施工的合理安排，確保了整個施工過程中坑內(nèi)坑外的安全穩(wěn)定，監(jiān)測周期內(nèi)未出現(xiàn)基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)的較大變化和報警值。（5）自動化監(jiān)測的頻率和信息發(fā)布。自動監(jiān)控可以在理論上實時監(jiān)控，但由于自動化監(jiān)控系統(tǒng)是多原理，多技術(shù)，多學(xué)科復(fù)雜系統(tǒng)，系統(tǒng)的每個技術(shù)細節(jié)都與監(jiān)控數(shù)據(jù)的準確性有關(guān)，所以手動監(jiān)控作為自動監(jiān)測的參考數(shù)據(jù)是必不可少的，它將為自動化監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)整提供參考。由于定期檢查的標準化和通過整個自動監(jiān)測過程的任何時候的糾正結(jié)合，自動監(jiān)測每兩小時在監(jiān)測系統(tǒng)中公布的計算信息的結(jié)果，供施工現(xiàn)場參考。

4 結(jié)語

機場的建設(shè)，一直是建設(shè)機場工程的重大困難。 特別是隧道施工復(fù)雜，協(xié)調(diào)困難，施工周期緊張，周邊環(huán)境復(fù)雜，施工時間短，工作狀況復(fù)雜，在本項目施工過程中， 吸收以前的施工經(jīng)驗，結(jié)合項目實際情況解決一系列有限的施工問題，采用多項新建施工技術(shù)措施，為高質(zhì)量，高標準，高安全性的項目提供后續(xù)建設(shè)參考和施工條件支持。

參考文獻

[1]民航局第191號令.民用機場運行安全管理規(guī)定CCAR140[Z].北京：2008.

[2]民用機場不停航施工管理規(guī)定CCAR163[Z].北京：2000.

[3]光明日報出版社 編.JGJ-T199-2010型鋼水泥土攪拌墻技術(shù)規(guī)程[M].光明日報出版社，2010.