机场不停航施工区域管线保护及迁改施工技术

罗 永

上海建工七建集团有限公司 上海 200050

上海浦东国际机场卫星厅建设工程下穿通道连接了T1航站楼与S1卫星厅，作为两者之间行李、服务车辆的运输通道。下穿通道采用明挖顺作法施工，在施工过程中，有诸多的各种类型的管线横穿地道或者位于地道的施工影响范围之内，且绝大多数的管线处于运行状态，在施工中必须做好对相关管线的保护，机场对于不停航施工的要求极高，不允许出现影响运行的情况[1]。

1 工程概况

浦东国际机场飞行区下穿通道工程地处浦东机场内，T1—S1下穿通道从现有T1航站楼出发，下穿T3、T4这2条滑行道，至规划S1卫星厅，作为现有航站楼和规划卫星厅之间行李车和服务车的交通要道（图1）。为了减小对既有运行滑行道正常运营的影响，拟新建1条T0滑行道，采用翻交运营的形式，分3个阶段施工下穿通道，以保证在每一施工阶段只关停1条滑行道，而不影响其他2条滑行道正常运营。T1—S1下穿通道设计中间为行李车道，长1 173.0 m，宽14.0 m；两侧为服务车道，长约700.0 m，宽约7.5 m；基坑采用明挖施工，围护为SMW工法桩和钻孔灌注桩结合混凝土支撑、钢支撑形式。

图1 T1—S1下穿通道鸟瞰图

2 工程难点

T1—S1下穿通道工程根据机场总体运营要求，共分为3个阶段组织施工，其中第1、2阶段地道部分区域位于滑行道安全距离重叠区域，需采用禁区夜间停航后施工。禁区施工必须安排在凌晨0：30至6：00之间进行，T3、T4这2个滑行道在施工期间，必须确保1条滑行道正常使用，即只能关闭T3或T4滑行道中的1条情况下，才能允许进行禁区施工（图2）。行李车道和服务车道并坑施工，其间穿越运营中的T1小机坪和5号机坪，根据业主、设计、勘察的交底和前期的探摸，机坪内电力、航油、上水、排水、上话、通信等各类管线纵横交错，部分管线在施工过程中可以由管线产权单位直接废除；但大部分的管线需要原位保护或者就地迁改[2]。做好管线保护及迁改施工技术措施是成功实施T1—S1下穿通道明挖法施工的关键所在[3-4]。

图2 滑行道相互关系与安全距离示意

3 管线概况和保护或迁改要求

3.1 电力管线

根据地下综合管线探查成果报告及现场实际勘测，第2阶段（XL13—16段）含有3根助航灯光照明管线。1组8孔电缆中心深度1.35 m的电缆，位于地道东侧呈南北走向，里程桩号为K1＋140—K1＋160；1根1孔东西走向的电缆，垂直穿过T1—S1下穿通道，里程桩号为K1＋133，埋设深度为0.80 m；有1组东西走向的电缆，垂直穿过T1—S1下穿通道，里程桩号为K1＋153，埋设深度为0.70 m（图3）。此管线以原位保护为主。

图3 电力管线平面位置示意

3.2 航油管线

根据业主提供的地下综合管线探查成果报告及现场交底，在第1施工阶段有2根东西走向的航油管，垂直穿过T1—S1下穿通道，处于下穿通道敞开段（起坡段），距离暗埋段最近距离为48 m，地道里程桩号位置为K1＋400和K1＋404.5处，管径为500 mm，埋设深度分别为2.75 m和2.95 m。航油井距离通道东边线约8 m（图4）。此管线以原位保护为主。

图4 第1阶段航油管线位置平面示意

3.3 雨、污水管线

本工程紧邻T1航站楼处有1根雨水管（混凝土）和1根污水管（混凝土），均为南北走向，近T1航站楼，顺着T1—S1下穿通道，在下穿通道里程桩号K0＋368—K0＋797处，雨水管处于下穿通道基坑内，雨水管径1 000 mm，埋设深度为1.60 m，长度约为378 m。污水管处于下穿通道基坑西侧围护桩所在位置上，污水管管径为300 mm，埋设深度为1.10 m，长度约为348 m（图5）。此管线以迁改为主。

图5 雨、污水管及窨井原位置平面示意

3.4 上水管线

在近T1航站楼处有2根为南北走向的管线，顺着T1—S1下穿通道，在下穿通道里程桩号K0＋368—K0＋797处，处于下穿通道基坑内，管径300 mm，埋设深度为1.60 m和1.40 m，长度约为390 m（图6）。此管线以迁改为主。

图6 雨、污水管及上水管平面位置示意

3.5 消防管线

根据业主提供的地下综合管线探查成果报告及现场交底，在第1施工阶段有2根消防管，东西走向，垂直穿过T1—S1下穿通道，处于下穿通道敞开段（起坡段），在里程桩号K1＋385.5和K1＋387处，管径为400 mm，埋设深度为2.15 m，相距约1.50 m。此管线以迁改为主。

4 管线保护或迁改措施

4.1 电力管线保护

电缆施工期间采用先挖管线样沟，明露警示，在沉桩施工期间避免损坏，在第1道混凝土支撑和压顶梁施工完毕后，垂直支撑方向架设25#槽钢@2 m，用φ12 mm钢筋吊环把电缆悬挂在支撑下。在施工结束、土方回填前把电力管线重新埋设，恢复原状。还有1组电缆，在里程桩号K1＋230处，埋设深度为0.65 m。在有保护的电力管线穿过的围护桩区域处需要采用3排φ600 mm@200 mm的高压旋喷桩进行钻孔灌注桩间的接缝处理（图7）。

图7 电力管线保护平面示意

4.2 航油管线保护

实际施工过程前，为了确保施工区域内的管线安全，此航油管线的保护分别从以下几个方面进行了考虑：

1）航油管线未穿过通道，不在施工区域内。经实际探摸后，若航油管线未穿过待建通道，且不影响场区内基坑施工，划出其具体范围，用固定围挡封闭，安装警示牌，不允许机械、人员进出，并在施工期间做好变形监测。

2）航油管线穿过通道，穿越管段可以废除。航油管线穿过待建通道，穿越的管段可以废除的情况下，探明其具体位置，挖出管道，由航油管线运营单位自行切断，重新布置封头于施工区域外、通道北侧的航油井处，经航油管线运营单位同意后再废除剩余管段，进行后续正常施工。

3）管线穿过通道，穿越管段需正常使用。下穿通道分暗埋段和敞开段2个区段施工，先施工暗埋段，再施工敞开段。在施工暗埋段期间，对航油管线实施暂时性保护，待暗埋段施工完成后，在暗埋段的顶板处重新由航油管线运营单位排穿越通道的航油管线，与现有航油管线在下穿通道的东西两侧相连接。接通航油管线后，经航油管线运营单位同意再废除穿越敞开段处的航油管段，进行后续正常施工作业。

在下穿通道暗埋段施工期间，采取的航油管线具体保护措施：在距离2根航油管线位置的南、北两侧5 m处打设长12 m、直径600mm的钻孔灌注桩，桩中心间距950 mm，桩顶现浇1块跨越航油管线的钢筋混凝土梁板，边梁600 mm×600 mm，井式梁400 mm×600 mm，板厚300 mm，配筋φ14 mm@200 mm双层双向。板跨长度约为43.95 m，宽度为14.50 m。在K1＋380处打设1排φ850 mm@600 mm三轴水泥土桩作为基坑隔水帷幕，深12 m。放坡面采用厚100 mm内配φ6 mm@200 mm钢筋网片的细石混凝土护坡（图8、图9）。

图8 航油管保护措施平面示意

图9 航油管保护位置剖面示意

在敞开段里程桩号为K1＋351—K1＋397施工期间，下穿通道两侧新铺航油管线约2 m×46 m，需要进行变形监测。

4.3 雨水、污水管线迁改

此阶段的雨水、污水管线的保护分2个期间处理：

4.3.1 第1期间

第1期间为围护桩和桩基施工期间，现有雨水管和污水管必须废除。为了保证航站楼内的雨水、污水正常排放，拟在T1航站楼的登机长廊一侧贴着E形柱卸土500 mm后，临时排设1根污水管，管径为300 mm，在有污水出墙管处砖砌1个0.6 m×0.6 m×0.6 m窨井，从南到北一直接到市政污水排放管网。在紧贴着污水窨井一侧，开挖1条明沟，作为临时雨水排放沟，所有雨水出墙管按照倒虹管的做法接出至雨水明沟，雨水出墙管水直接排至临时沟，再由临时沟排放至市政排水管网（图10）。

图10 围护施工时雨水、污水临排管剖面示意

污水临管长约350 m，采用DN300的UPVC加筋管，出户管与原有铸铁出墙管采用PE管连接，接口处采用热收缩套加不锈钢抱箍连接。临时污水管线施工期间，采用常规的开槽埋管施工方法，窨井采用砖砌小窨井。

雨水管出户管口采取倒虹管法安装，并采取管口泥浆倒灌入管的遮盖措施，加遮盖帽。临时排水沟截面设计成梯形，下底0.5 m，上底1.5 m，深1.0 m，按照流量面积达到1 m2，大于原DN1 000雨水管流量0.785 m2。因此，可以满足雨水排放最大流量要求。

4.3.2 第2期间

第2期间在围护桩施工完成后，把雨、污水管铺在围护桩的压顶梁上，接通至市政排水管网（图11）。

图11 围护桩施工后雨水、污水保护示意

CCTV探测：所有的雨水、污水出墙管在开挖明沟前均需要做CCTV管路探测，以明确出墙管的疏通与否，损坏与否。出墙管的数量因图纸缺乏，目前按照邻近区域现有的资料估测，按照每个雨水井对应3～4根DN200出墙管，每个污水井对应1～2根DN150出墙管统计，共计80根DN200雨水出墙管，20根DN150污水出墙管，每根雨水出墙管长度为9 m，每根污水出墙管长度为6 m。

4.4 上水管线保护

该施工段要求确保1根上水管用水不中断。因此，拟沿着T1航站楼的登机长廊的东墙预先接通1根φ300 mm的临时水管，用10#槽钢制作三角支架（每隔3 m一个支架）固定在东墙上的混凝土E形柱上，用作消防水源，再废除基坑内现有的2根上水管。由于柱间距较大，需要在柱间设置钢丝绳悬吊，每个柱间距平均设置2根钢丝绳吊环（图12）。

图12 上水临管固定在E形柱支架示意

4.5 消防管线迁改

施工期间要求保证消防供水通畅，且此消防管为需迁改的管线，故分别进行临时翻交和迁改两步进行处理。

1）消防管线临时翻交。由于最终新建的消防管穿越地道位置位于地道顶板之上，在施工阶段需对消防管进行临时翻交，先把影响下穿通道范围内的消防管切断，废除下穿通道西侧原有消防管，沿设计管线位置临时翻交至最终消防管位置南侧的支撑梁上，与原消防管相接。

2）待临时翻交的消防管北侧顶板结构施工完成后，再次把消防管搬迁至设计位置。

5 实施效果

前期由业主组织设计、勘察、各管线运营管理部门对参建单位进行了交底，在正式施工前由施工单位对交底部位进行探摸，核实管线的具体位置、类型、是否处于运行状态，然后进行管线保护方案的具体策划，获得运营单位认可后再实施具体工作。在做好应急预案的情况下，各相关部门必须共同参与协调应急处理，最大化减少可能带来的损失与影响，保证机场的正常运营。最终在整个施工过程中，未出现任何管线的破坏或影响机场正常运营的情况发生。

6 结语

对比常规工业及民用工程建设或新建机场建设，在机场内进行改扩建是涉及多系统、多专业的复杂性工程，在施工过程中如何避免影响机场正常的运营，是今后面临的持续性问题。而在明挖施工时，牵涉的部门多、周围环境复杂、施工限制条件多、工况复杂，在浦东机场下穿通道的建设过程中，根据不同阶段和不同工况，对相应的管线保护或迁改进行拆解分析，解决了一系列管线保护的技术难题，为今后类似工程或工况提供了一定的借鉴。