張偉哲

摘要：介紹了輸電線路下穿高速鐵路防護套管施工技術，以及為避免對周圍建筑物造成沉降影響，所采取的控制措施。通過控制土壓平衡值、最大頂力、管節(jié)土體間注漿等措施，保證工程的順利、安全施工。

關鍵詞：輸電線路;非開挖技術;頂管;工作井;注漿

1工程概況

西關-新城鋪、常山-柏莊線接新城鋪變電站110kV線路在京廣高鐵東白莊特大橋G70#-71#墩間需下穿高速鐵路，穿越處橋梁上部結構為32m簡支梁，橋墩為圓端形實體橋墩，基礎采用鉆孔灌注樁基礎，橋下凈高約9.75m。為保證穿越工作的順利進行，采用內徑2m的鋼筋混凝土防護套管，土壓平衡式頂管機頂進施工技術。

2施工難點分析

京廣高速鐵路為我國高速客運大動脈，雙線、設計時速350km/h，為無縫線路，無砟軌道。施工中如何保證鐵路行車安全至關重要。穿越處地層土質情況又為細沙夾粉質粘土層，極易造成地面下沉。防護套管頂進過程中，如何保證管壁與周圍土體緊密結合，以防止橋下地面下沉。如果遇有特殊或不良地質情況以及施工過程中超過最大頂力時，所采取的安全措施需進行周密部署。

3防護套管施工

3.1工藝流程

頂進管道的選擇→工作坑及后背梁施工→頂進設備安裝→頂進施工→注漿→防護套管的防水→基坑土方清運及回填

3.1套管的選擇

根據對防護套管使用空間的要求，套管采用符合GB/T11836-1999標準規(guī)格的雙插口柔性接口鋼筋混凝土管，管級為Ⅲ，管節(jié)內徑為2000mm，壁厚200mm，每節(jié)管長3000mm。管身混凝土強度等級不小于C40，混凝土保護層最小厚度為40mm。由于電纜在管內需要焊接支架，故每節(jié)管內需要預埋內漲鋼圈3道，鋼圈鋼板的厚度為8mm，寬度為10cm。防護套管埋置深度根據管頂覆土不低于2.0m的原則確定的。管頂設計標高為57.28m，距離橋下地面2.16m。

3.2工作坑及后背梁施工

工作坑豎井規(guī)格為4×8m，接收坑豎井規(guī)格為4×6m，以格柵鋼架、內外雙層鋼筋網、錨噴C30混凝土共同組成聯合支護系統，豎井口設置0.8m×0.4m的C30鋼筋混凝土圈梁，豎井逐榀開挖，四角沿豎井深度方向每隔一榀鋼格柵設置一道2[20a工字鋼臨時支撐。后背梁承受千斤頂的最大反作用力，要有足夠的剛度和強度，以保證頂進過程穩(wěn)定。工作豎井內設能承受全線管道頂力的鋼后背梁、混凝土底板及60Kg/m導向軌。鋼后背梁結構簡單、安裝和拆卸方便、適用性強。

3.3頂進設備安裝

頂進設備采用土壓平衡式頂管機。導軌采用裝配式，安裝與基礎上，承擔導向功能，以保證管節(jié)按設計高程和方向前進。主頂設備采用4只液壓千斤頂，千斤頂固定在支架上，并與管道中心的垂線對稱。頂管機安裝前應作一次安裝調試，油管安裝前應清洗，防止灰塵等污物進入油管，電路系統應保持干燥，機頭運轉調試各部分動作正常，液壓系統無泄漏。在吊裝頂管機時應平穩(wěn)、緩慢、避免任何沖擊和碰撞。頂管掘進機安放在導軌上后，應測量前后端中心的方向偏差和相對高差，并作好記錄，頂管掘進機的接觸面必須相互吻合。

土壓平衡式頂管機下坑后，放置平穩(wěn)后重測導軌標高，高程誤差不應超過5mm，刀盤應離開封門1m左右。頂進施工前應鑿除刀盤對應的支護墻，支護墻應鑿除干凈，不要遺留塊狀物，使土體與掘進機刀盤緊貼。

3.4頂進施工

在管道頂進的全部過程中，應控制頂管掘進機前進的方向，并應根據測量結果分析偏差產生的原因和發(fā)展趨勢，確定糾偏的措施。在開始頂進前應對全部設備進行檢查并經過試運轉后方可進行頂進施工。先打開頂管機操作臺上總電源開關，依次合上各分系統的電源開關，開啟注油泵，按照操作要求，將刀盤控制開關置于“自動”或“手動”位置，然后啟動刀盤使其開始旋轉工作。開啟土壓平衡控制系統，輸入平衡壓力值，檢查各壓力計的實測值，并予以調整。檢查激光經緯儀和傾斜儀是否正常工作，確定糾偏方向;啟動液壓動力站，將糾偏千斤頂進行編組作業(yè);主頂系統進入工作狀態(tài)，將出土車置于螺旋輸送機的出土口位置，進行出土外運。調節(jié)螺旋輸送機的轉速，使實測的土壓值穩(wěn)定在設定的平衡土壓值。在頂進過程中，應密切注意頂進方向的偏差情況，隨時調整千斤頂進行微量糾偏，以控制機頭方向。

3.5注漿

為了更好填充管節(jié)與土體間的縫隙，防止地面沉降，每節(jié)管預留8個注漿孔。套管頂進就位后通過管節(jié)注漿孔注水泥漿液，以及路基注漿，填充管節(jié)與路基之間的縫隙。注漿液應具有良好的流動性和填充性，注入時不離析。注漿量要充足、密實，防止路基沉降。

3.6防護套管的防水

套管頂進到位后，管縫需涂防水膠做好防水，保證套管內無水滲入。

3.7基坑土方清運及回填

基坑兩側土方應及時清走，不得在橋下兩側各50m范圍內堆載，避免引起橋墩基礎附加沉降。根據管道設計，套管兩側需預留檢查井，電纜安裝就位后，兩側基坑原土回填至原地面，壓實系數不小于0.93。對施工過程中破壞的既有路面、綠化及植被，應及時恢復完好。

4 沉降監(jiān)測

為了保證施工中橋梁的安全，施工中全程每天按照鐵路沉降觀測精度要求對橋墩橫向、縱向水平位移和豎向位移進行監(jiān)測，并設固定基準點和工作基點，且基準點位于高速鐵路影響區(qū)外。監(jiān)測采用自動化實時監(jiān)測方法，當實測值超過報警值時，應立即停止施工，并及時聯系各相關方進行妥善處理，待分析清楚變形產生原因并明確必要處理措施后，經相關各方共同確認后方可繼續(xù)施工。

5 結語

在施工過程中，通過控制平衡土壓值及管節(jié)注漿等方法，并通過自動化實時監(jiān)測技術，將數據信息匯總、分析后反饋給頂進施工，來調節(jié)最大頂力和注漿量，保證了上層土體沉降在合理范圍內，確保了高速鐵路橋基的安全、穩(wěn)定。為輸電線路下穿高速鐵路施工提供了一種施工方法，為以后類似工程施工提供參考。

參考文獻：

[1]馬保松等.中國非開挖技術協會行業(yè)標準，頂管施工技術及驗收規(guī)范.

[2]JGJ 120-2012 中華人民共和國行業(yè)標準，建筑基坑支護技術規(guī)程.

[3]TB 10182-2017 中華人民共和國行業(yè)標準，公路與市政工程下穿高速鐵路技術規(guī)程.

[4]建筑施工手冊（5版） [M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

（作者單位：中國電建集團河北工程有限公司）