丁應(yīng)章 徐 強(qiáng) 王 飛 唐立帆 洪 耿

中建三局集團(tuán)有限公司（滬） 上海 200129

伴隨著城市建設(shè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迅猛需求，航空旅客運(yùn)輸量日益增加，國(guó)內(nèi)多個(gè)千萬(wàn)級(jí)機(jī)場(chǎng)吞吐量開(kāi)始負(fù)增長(zhǎng)，為此，機(jī)場(chǎng)的改擴(kuò)建刻不容緩。另外，機(jī)場(chǎng)作為城市交通的重要基礎(chǔ)設(shè)施，改擴(kuò)建施工的首要前提必然是不停航及不停運(yùn)，同時(shí)這也給機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建中的市政管線施工帶來(lái)了不小的挑戰(zhàn)。

本文將基于杭州蕭山國(guó)際機(jī)場(chǎng)三期交通中心項(xiàng)目的施工工程，對(duì)不停航及不停運(yùn)條件下航站樓陸側(cè)市政管線施工技術(shù)進(jìn)行相關(guān)研究，希望為后續(xù)類似施工工程提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[1-6]。

1 工程概況

杭州蕭山國(guó)際機(jī)場(chǎng)T2航站樓原市政給排水管線，因新建高鐵地下站房需廢除。在高鐵地下站房施工前，需完成T2航站樓新增市政給排水管線施工，新增管道位于T2航站樓前高架橋下的地面道路以下，地面道路絕對(duì)高程6.95 m。

雨水管為管徑1 200 mm玻璃鋼夾砂管，管底絕對(duì)高程3.600～4.749 m，長(zhǎng)約300 m；污水管為管徑400 mm球墨鑄鐵管，管底絕對(duì)高程4.165～4.600 m，長(zhǎng)約300 m；給水管為管徑400 mm球墨鑄鐵管，管線軸線絕對(duì)高程5.180 m，長(zhǎng)約300 m（圖1）。

圖1 市政管線施工示意

本工程管道施工均采用開(kāi)槽埋管，施工過(guò)程中需滿足航站樓不停航及不停運(yùn)要求。

2 施工難點(diǎn)分析

2.1 施工平面組織及交通導(dǎo)改復(fù)雜

新建管線位于T2航站樓前地面道路以下，管道施工需開(kāi)槽埋管，故管線施工期間將對(duì)機(jī)場(chǎng)原地面交通流線造成一定的影響。為滿足不停航及不停運(yùn)的施工要求，需優(yōu)化施工平面布置，劃分平面流水施工段，細(xì)化施工過(guò)程中交通流線組織，進(jìn)行分階段交通導(dǎo)改。在各階段施工過(guò)程中，確保機(jī)場(chǎng)地面交通正常運(yùn)行。

2.2 施工需保障機(jī)場(chǎng)現(xiàn)狀給排水體系運(yùn)行

為滿足不停航施工要求，在新增管線施工時(shí)，需注意對(duì)原有地下管線的保護(hù)，保障原給排水體系在施工期間正常使用。同時(shí)，在新增管線與原狀管線接通連接時(shí)，需優(yōu)化施工組織、改進(jìn)施工方法，減少接通連接作業(yè)對(duì)機(jī)場(chǎng)整體給排水體系的影響時(shí)間。

2.3 管道緊鄰待建深基坑工程

新建管線緊鄰待建高鐵站房深基坑工程，新建管線在高鐵站房基坑圍護(hù)施工前施工完成，需在新建管線施工過(guò)程中考慮預(yù)防后期鄰近基坑圍護(hù)施工破壞的保護(hù)措施。

3 施工工藝流程

管道物探→地面交通導(dǎo)改→硬化路面破除→降水井施工→土方開(kāi)挖→拆除基坑范圍內(nèi)原有地梁及地道結(jié)構(gòu)障礙→土方開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高→鋪設(shè)新增管道→基坑回填→地面道路恢復(fù)

4 關(guān)鍵施工技術(shù)

4.1 BIM技術(shù)在復(fù)雜平面環(huán)境下交通導(dǎo)改中的應(yīng)用

新增管道布置在原有地面道路以下，需對(duì)原有路面進(jìn)行破除，破除范圍為T2航站樓前北側(cè)半幅3車道，寬度11 m，長(zhǎng)度300 m，面積3 300 m2。為保證機(jī)場(chǎng)地面交通的正常運(yùn)行，需在T2航站樓前市政管線施工時(shí)，對(duì)現(xiàn)有社會(huì)車輛進(jìn)行交通導(dǎo)改。本工程利用BIM技術(shù)，模擬各階段工況下的交通導(dǎo)改狀態(tài)，將交通導(dǎo)改施工部署輸出為三維模型，做到對(duì)空間復(fù)雜信息的直觀表達(dá)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)交通導(dǎo)改部署起到了很好的輔助作用。

4.2 新建管道施工區(qū)域內(nèi)的原有管道保護(hù)技術(shù)

本工程陸側(cè)新建交通中心C3區(qū)基坑施工過(guò)程中，新增管道穿越原航站樓給水管道下方。受不停航條件制約，此處給水管線無(wú)法廢除或遷改，故需采用原位保護(hù)方案。

在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，原市政給水管下部支撐土體被挖空，造成柔性給水管基坑范圍內(nèi)下部懸空；考慮到給水管管材自重及管內(nèi)自來(lái)水自重，跨中彎矩及撓度較大，故在基坑內(nèi)增加管材支撐點(diǎn)，縮短懸空跨度，起到保護(hù)管線的作用。在基坑范圍內(nèi)管線的兩側(cè)施工鋼板樁立柱，鋼板樁頂部采用工字鋼焊接連接作為橫梁，橫梁下掛鋼絲繩套住給水管線，給水管與鋼絲繩之間放置方木增加受力面積，橫梁與立柱之間連接采用焊接，焊縫滿焊。待給水管加固完成后，人工掏挖給水管下基坑土方。支承點(diǎn)管線自重荷載由鋼絲繩傳遞至工字鋼橫梁，再傳遞至橫梁兩端的鋼板樁，管線自重荷載由樁側(cè)摩擦力提供支承反力（圖2）。

圖2 懸掛體系節(jié)點(diǎn)

工藝流程：測(cè)量放線確定基坑定位→開(kāi)挖管線探溝→探明管線實(shí)際位置→施工圍護(hù)鋼板樁→確定管線懸吊保護(hù)點(diǎn)→施工懸吊點(diǎn)處管線兩側(cè)鋼板樁立柱→焊接工字鋼橫梁→開(kāi)挖懸掛點(diǎn)下部200 mm范圍土方→橫梁上下掛鋼絲繩懸吊管線→基坑整體開(kāi)挖→地下室結(jié)構(gòu)施工→基坑回填→懸吊保護(hù)體系拆除。

4.3 不停運(yùn)條件下市政管道快速施工技術(shù)

市政管道工程施工有別于普通工程施工，其大部分關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的施工都可能影響機(jī)場(chǎng)現(xiàn)狀給排水體系，不可避免地會(huì)對(duì)航站樓的運(yùn)行產(chǎn)生一定影響。故為保證航站樓不停航及不停運(yùn)的要求，需快速完成市政管道的施工，而常規(guī)做法耗時(shí)較長(zhǎng)，難以滿足本項(xiàng)目的需求。為此采用無(wú)縫鋼管預(yù)制拼裝及預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井技術(shù)。

4.3.1 無(wú)縫鋼管預(yù)制拼裝技術(shù)

新增給水管道整體采用管徑400 mm球墨鑄鐵管，但在新舊管道連接處，因設(shè)計(jì)彎頭較多，需采用耐高壓、韌性好的管材，故選用無(wú)縫鋼管作為新舊管道連接處管道。同時(shí)，為滿足不停航及不停運(yùn)的施工需要，新舊給水管連通施工時(shí)，需縮短現(xiàn)場(chǎng)連接施工時(shí)間，于下半夜進(jìn)行施工，減少對(duì)機(jī)場(chǎng)既有供水體系的影響，避免航站樓較長(zhǎng)時(shí)間停水。項(xiàng)目?jī)?yōu)化施工工藝，采用無(wú)縫鋼管預(yù)制拼裝技術(shù)，在工廠內(nèi)預(yù)制加工連接段無(wú)縫鋼管管材，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行預(yù)制無(wú)縫鋼管管道與兩端原給水管線和新增球墨鑄鐵管給水管的連接施工，減少現(xiàn)場(chǎng)原位連接焊點(diǎn)4處，保證了管道工程成品質(zhì)量，縮短了現(xiàn)場(chǎng)停水連接作業(yè)時(shí)間。

工藝要點(diǎn)如下：

1）無(wú)縫鋼管預(yù)制段按照深化設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诩庸S內(nèi)預(yù)制，主管與支管的修口集中在管道出廠前加工完成，為保證焊接質(zhì)量，焊接前均進(jìn)行全面檢查、修正，使管子端面、坡口角度、鈍邊、圓度等，均符合對(duì)口接頭尺寸的要求。對(duì)口操作程序?yàn)椋簷z查接口接頭尺寸→清膛→確定并調(diào)整鋼管縱向焊縫錯(cuò)開(kāi)位置→第1次管道找直→調(diào)整對(duì)口間隙尺寸→對(duì)口找平→管道拉線找直→點(diǎn)焊。

2）無(wú)縫鋼管預(yù)制管道在現(xiàn)場(chǎng)與原給水管線和新增球墨鑄鐵管給水管的連接施工時(shí)，接口做坡口處理時(shí)，采用氣焊切割，清除熔渣后再用砂輪打磨平整。接口焊接采用電弧焊，一遍打底，二遍成活，每道焊縫均一次焊完，每層施焊的引熄弧點(diǎn)須錯(cuò)開(kāi)。

4.3.2 預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井

為滿足不停航及不停運(yùn)的施工條件，本工程合理優(yōu)化施工工序，采用新型工藝，以縮短施工工期，減少機(jī)場(chǎng)內(nèi)施工場(chǎng)地占用，降低對(duì)運(yùn)行中航站樓的影響。本工程檢查井采用新型預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井，較傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)砌筑施工檢查井，可按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求在工廠預(yù)制加工，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施快速安裝，節(jié)約施工時(shí)間，提高整體工程質(zhì)量，并可減少現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地占用和對(duì)周邊環(huán)境的污染。

現(xiàn)場(chǎng)管道基坑開(kāi)挖至檢查井設(shè)計(jì)基底后，施工混凝土墊層，為減少現(xiàn)場(chǎng)安裝誤差，需保證墊層表面平整光滑，待墊層養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)承載力后將預(yù)制檢查井井身吊運(yùn)至設(shè)計(jì)位置。在預(yù)制檢查井預(yù)留的與管道接口處需進(jìn)行鑿毛處理，待管道接入后在接口處采用聚氨酯摻水泥砂漿進(jìn)行接縫封堵處理。預(yù)制混凝土檢查井的施工安裝及驗(yàn)收按照GB 50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》要求進(jìn)行。

4.4 緊鄰深基坑施工新建市政管線保護(hù)技術(shù)

本工程南側(cè)緊鄰待建高鐵基坑，新增管道施工完成后，高鐵區(qū)進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)及后續(xù)地下室結(jié)構(gòu)施工。

為避免高鐵區(qū)圍護(hù)三軸攪拌樁和地下連續(xù)墻施工時(shí)的擠土效應(yīng)以及由于高鐵基坑開(kāi)挖引起的土體位移對(duì)管道造成擠壓破壞，本工程對(duì)高鐵區(qū)基坑南側(cè)給排水管線采用C30鋼筋混凝土方包加固處理，同時(shí)檢查井全部采用鋼筋混凝土檢查井。

本工程在新增管道施工過(guò)程中，穿插機(jī)場(chǎng)內(nèi)原給排水系統(tǒng)的修復(fù)處理。機(jī)場(chǎng)原污水管道在穿越地下通道地下室結(jié)構(gòu)時(shí)，在混凝土結(jié)構(gòu)與室外土體交接處發(fā)生斷裂，造成污水滲漏。原污水管管材為內(nèi)徑300 mm波紋管，前期穿過(guò)地下通道時(shí)預(yù)埋在地下室頂板中，經(jīng)分析，管道破裂原因?yàn)榈叵率医Y(jié)構(gòu)與周邊土體的不均勻沉降，導(dǎo)致波紋管在結(jié)構(gòu)邊緣與土體交接面處受剪破壞。修復(fù)方式為：緊鄰地下通道兩側(cè)邊緣滲漏點(diǎn)處，各施工一個(gè)新增污水井，污水井按照機(jī)場(chǎng)市政設(shè)計(jì)圖紙施工。新增污水井與南北兩端W12、W4污水井通過(guò)原有管道相接，在地下室頂板原污水管300 mm孔徑中內(nèi)穿DN200涂塑鋼管，連接兩側(cè)新增污水井。涂塑鋼管與孔壁之間采用堵漏王封堵。

5 結(jié)語(yǔ)

本工程采用BIM技術(shù)，優(yōu)化施工平面布置，細(xì)化施工過(guò)程中交通流線組織，成功確保了在各階段施工過(guò)程中，機(jī)場(chǎng)地面交通的正常運(yùn)行。采用新建管道施工區(qū)域內(nèi)的原有管道保護(hù)技術(shù)及市政管道快速施工技術(shù)，保護(hù)了原有管道并縮短了現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間，減少了對(duì)施工場(chǎng)地的占用，成功避免了航站樓長(zhǎng)時(shí)間停水，降低了對(duì)運(yùn)行中航站樓的影響。采用緊鄰深基坑施工新建市政管線保護(hù)技術(shù)，避免維護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)的擠土效應(yīng)以及基坑開(kāi)挖引起的土體位移對(duì)管道的擠壓破壞，并修復(fù)了機(jī)場(chǎng)穿越地下通道地下室結(jié)構(gòu)時(shí)原位污水管道的斷裂，成功保護(hù)了施工過(guò)程中緊鄰深基坑的市政管道。

這些關(guān)鍵技術(shù)作為不停航及不停運(yùn)條件下航站樓陸側(cè)市政管線施工工藝研究的一部分，在后期同類型項(xiàng)目中具有一定的借鑒意義。