220kV 高压架空线下地连墙施工安全控制措施

金明JIN Ming

（南京地铁建设有限责任公司，南京 210000）

1 工程概况

1.1 工程概况

南京地铁7 号线某车站，沿泰山路呈南北向布设，车站南端头（小里程）接为盾构接收井，北端头（大里程）为盾构始发井。

本站为单柱双跨箱型框架结构（局部双柱三跨），岛式站台地下两层车站，柱距9m，采用明挖法施工，地下一层为站厅层（包含部分设备用房），地下二层为站台层，站台端部设置配电等设备用房，中心里程YCK6+110.000；站台有效宽度为11m，车站总长276.4m，标准段结构外侧宽度为19.7m，顶板覆土厚度约1.70m。标准段底板底埋深15.161m，左右端头井底板底埋深16.34m。本站共设4 个出入口、2 个消防疏散口、3 个风道，其中1、2 号出入口为预留口。

车站采用地下连续墙作为围护结构，连续墙厚度均为800mm。地连墙基本槽段幅宽6.0m，局部根据实际施工需要有少量调整。连续墙竖向接缝位置预埋工字钢。墙体采用用水下C35 混凝土浇筑。槽段深度为62～65.6m，墙底入中风化岩体1m，总计108 幅地下连续墙。

车站主体东侧约3m 左右距离有一路220kV 架空高压线，距地面净空21～26m，该路高压线影响52 幅地下连续墙施工。

在车站施工影响范围内主要有34#、35#两根高压线电杆，其中34#电杆基础距车站主体外墙净距6.44m；35#电杆基础距车站主体外墙净距10.52m、距离2 号风亭11.77m。车站开挖深15.16m、电杆基础深19.2m（桩长18m、承台1.2m）具体如图1 所示。

图1 雨润路站与35# 电杆平面位置关系图

1.2 工程地质及水文地质情况

车站开挖范围内为②-1c3+d4 松散粉砂，稍密粉土层、②-2b4 淤泥质粉质粘土，流塑局部软塑层，工程地质性质差。

本工程涉及到的地下水主要有：潜水、承压水和基岩裂隙水。①潜水含水层包括①层人工填土、②-1c3+d4 层粉土、粉砂，②-2b4 层淤泥质粉质粘土、粉质粘土，②-2d3-4 层粉砂；②承压水含水层由②-3b3-4+d3 层粉质粘土、淤泥质粉质粘土与粉砂互层、②-5b3-4+d2-3 层粉质粘土与粉砂互层、②-4d2 层粉细砂、②-5d1、②-5d1-2 层粉细砂、②-6d1 层中砂以及③-4e 层含卵砾石中粗砂组成含水层。隔水顶板为②-2b4 层淤泥质粉质粘土、粉质粘土，隔水底板为下伏基岩。该含水层厚度大，与长江水系存在较强联系，对工程施工影响较大；③基岩裂隙水由于埋藏深度较大，裂隙分布量不大，对本工程施工无显著不利影响。

2 高压线下地连墙施工机械的选定

2.1 成槽施工机械的选定

原地连墙施工采用GB60 型成槽机（如图2），机械最大高度为18.2m，高压线下放净空最低为21m，成槽机与高压线之间的最小净距为21m-18.2m=2.8m＜6m，不满足最小安全距离6m 要求，无法确保安全施工。为保证地连墙施工安全，需要对成槽机进行改装，降低成槽机的有效高度，确保成槽机可以在高压下方安全作业。改装后成槽机高度为13m，高压线线下施工时，成槽机与高压线最小垂直净距为21m-13m=8m＞6m，满足最小安全垂直距离6m 要求（如图3）。

图2 成槽机实景图

图3 改装后成槽机与架空高压线垂直距离

2.2 钢筋笼吊装的机械选定

架空高压线影响区域外地连墙钢筋笼吊装时主机选用：QUY260 履带式起重机，副机选用：SCC1350E 履带式起重机。架空高压线影响区域内的钢筋笼吊装采用80t 门吊，设备尺寸为：长×宽×高=20m×4m×13m，起升高度为10m，门吊与高压线最小距离为21m-13m=8m＞6m，满足最小垂直安全距离要求。

3 高压线下地连墙钢筋笼吊装施工保护措施

3.1 针对220kV 高压线保护措施

高压线下附近钢筋笼吊装除正常应遵守的吊装作业规章制度外，现场作业还采取了如下的安全保证措施：①根据气象台提供的气象信息，合理安排钢筋笼吊装施工计划，雨雪、雷电、大风等天气高压线禁止进行吊装作业。②吊装时安排管理人员24 小时轮班值守，确保施工安全。③控制履带吊吊装位置及方向，履带吊位于高压线与地连墙之间，钢筋笼尽量远离高压线，万一发生吊车倾覆事故也可避免对高压线造成影响，避免造成超高压电力设备损坏、发生灾难性的后果。④在高压线下6m 处设置红外线报警器，如有机械设备侵入安全距离后，要求现场作业机械操作室、值班室、现场副经理、项目经理、安全员等人能第一时间接到报警信号，立即要求现场停止作业，查明原因并彻底整改落实后才能恢复作业。⑤阴雨雷电大风等恶劣天气停止吊装作业。⑥相关作业及指挥人员必须持证上岗。⑦经理部制定钢筋笼吊装作业审批手续，每次进行吊装作业前，施工队伍必须到办理吊装作业许可证，安质部连同技术组、现场对作业环境进行检查合格后才能进行吊装作业。

3.2 高压线下地连墙施工保护措施

由于地连墙最近距离高压线基础距离为6.44m，为保证施工安全，应采取相应措施，防止地连墙沟槽开挖塌方、地连墙渗流造成高压线杆基础失稳。

①地下连续墙槽段位置涉及到②-1c3+d4 松散粉砂，稍密粉土层、②-2b4 淤泥质粉质粘土，流塑局部软塑层，工程地质性质差。为确保地连墙槽段开挖过程中的槽壁稳定性，提高地连墙成槽质量，在正式成槽前对槽壁采取预先加固措施。具体槽壁加固措施：西侧采用Φ850@600 水泥系搅拌桩加固、东侧受架空高压线及邻近沙洲东河影响采用墙厚600mmTRD 工法加固（在高压线基础10m 范围内加固深度至电杆基础桩底下1m），深度为进入②-4d2层以下0.5m。淤泥质粉质粘土层及粉土夹粉砂层中水泥掺量20%，其余土层水泥掺量7%，选用PO42.5 水泥。②考虑地下连续墙槽段部位涉及到粉土层等地质条件比较差的土层，护壁泥浆用的膨润土选用优质产品，确保泥浆可以形成有效的泥膜，防止槽段出现坍方。③成槽期间按照每每抓每次挖深5m 进行一次泥浆指标检测，主要检测指标包括泥浆比重、粘度、含砂率、PH 值。④考虑到槽段开挖部地质条件比较差，在成槽过程采取预降水措施，降低地下水位，有效保证泥浆液面与地下水位之间的高差，防止地下水流入槽段。⑤成槽过程加强对泥浆损耗量进行检查，如果发现泥浆损耗量超过正常损耗量情况，要分析原因，并采取处理措施。⑥槽段附近避免出现大量超载情况，并减少大型设备在槽段附近行走，减少对槽壁产生额外的附加应力。⑦成槽过程严格控制槽壁垂直度不超过1/400，如果发现垂直度超标要及时采取纠正措施。每个槽段每一抓完成成孔后进行一次超声波槽段质量检测，如果发现槽段质量不能够满足后续正常施工要求，可以考虑对槽段进行回填后重新成槽。⑧为确保地墙接头位置的施工质量，防止出现接头夹泥造成后续基坑开挖出现渗漏风险，必须采用专用接头刷对工字钢接头进行刷壁处理，刷壁次数不能少于20 次，同时要到刷头上无泥砂为止。⑨槽段开挖完成后按照程序进行槽段质量检测，主要检查槽段横向与纵向垂直度、工字钢接头位置是否有大块杂物等，在槽段质量检测合格的基础上进行泥浆循环置换，槽段内泥浆置换率不少于100%。⑩钢筋笼吊装完成后，防止导管前对导管的密闭性进行检查，确定密闭性没有问题后才能放置导管，经检查验收合格后，应立即浇筑水下混凝土，尽量缩短槽段的暴露时间。1○近高压线地下连续墙钢筋笼涉及到多节分段拼接吊装，要严格控制拼接后钢筋笼的整体垂直度，防止偏差过大，造成钢筋笼无法顺利放入槽段。12○地墙施工完成后对接缝位置采取水泥系旋喷止水加固措施，加固范围为地面至墙趾以下3m。13○加强高压线塔沉降检测，如出现沉降值过超过警戒值立即停止施工，在高压线塔靠近基坑方向3m 进行注浆加固，使其沉降稳定后再继续施工。

3.3 高压线下钢筋笼吊装施工保护措施

①因为雨润路站东侧受220kV 高压线制约，为保证安全距离，架空高压线影响区域内的钢筋笼吊装采用80t门吊，设备尺寸为：长×宽×高=20m×4m×13m，起升高度为10m，门吊与高压线最小距离为21m-13m=8m＞6m，满足最小垂直安全距离要求。龙门吊在架空高压线影响范围外完成安装，采用专用轨道进行钢筋笼吊装施工（如图4）。②根据80t 龙门吊吊装性能，拟定受影响处地连墙采用钢筋笼分节吊装方法来施工。受影响处地连墙钢筋笼长度最大为64.6m，将钢筋笼分成7 节吊装，其中6 节长度为10m，最后一节长度为4.6m，每节之间采用螺纹套筒连接。③东侧采用履带吊吊装钢筋笼，履带吊主吊把杆长45m倾覆时可能会影响高压电的正常输送，取以下技术措施防止履带吊施工对高压线输送造成影响：1）对履带吊行走线路进行硬化处理，采用C25 混凝土硬化厚25cm、设置双层钢筋网片（ϕ14/20*20cm），确保吊装基础稳定。2）雨润路站钢筋笼最重约60t，CC2000-300T 履带式起重机自重+配重为385t，履带吊行走过程中需对履带下部铺设2cm 厚3m宽钢板，履带平面尺寸为8.888m×1.1m。最大竖向应力为（385+49.8）×1000×10÷（2×8.888×3）=81533N/m2=81.533KP，沥青路面最小地基承载力为110KP，履带吊在地连墙钢筋笼吊装时地基不会沉降，满足机械施工稳定性要求。3）吊装警戒线设置及人员监管制度：现场设置红色警戒线，由红色油漆涂刷而成，局部无法涂刷处用围栏隔离，吊机、泵车最外边缘处施工时禁止越线；设置专职安全员监管，并设置巡查员巡查，规范施工，保证施工安全。4）保证吊车尾部在高压线一侧，把杆尽量远离高压线，其中吊装缓慢进行，吊车停止作业时停放位置尽量远离高压线。

图4 门吊示意图（位于高压线下）

4 吊装施工安全控制要点

①根据钢筋笼吊装过程起重总重量已经超过30t，属于超过一定规模的危大工程，必须按照要求编制专项施工方案，并按照住建部有关管理要求，通过方案的专家评审论证。②吊装作业涉及到的特种作业人员必须持证上岗，吊车司机、起重指挥人员必须有5 年以上类似工程的经验。③吊装涉及到履带起重机、龙门吊等主要设备必须有有效的年检报告和现场检测报告，并做好定期的保养记录，杜绝机械设备带病作业。④定期对起吊设备的钢丝绳、滑轮组磨损情况进行检查，对于达到更换要求的钢丝绳和滑轮组必须进行更换。⑤根据起重吊装重量确定钢丝绳和卸扣的型号，避免出现钢丝绳和卸扣型号不满足吊装要求情况。⑥钢筋笼制制作完成后，按照工程质量管控程序，钢筋笼通过施工总包单位、监理单位、建设单位相关质量管理人员验收合格后，方可进行后续钢筋笼吊装工作。⑦正式起吊之前，总包、监理相关人员对钢筋笼桁架筋焊接、吊点焊接、钢筋笼内有无杂物、有无钢筋头等遗留物进行检查，确保钢筋笼在起吊过程无发生杂物坠落、钢筋笼散架情况。⑧每幅钢筋笼吊装之前，组织对施工班组进行安全、技术交底，并留有书面交底记录。交底应有针对性，并明确吊装使用的机械设备型号、具体性能、使用时应注意事项、主副吊机占位等情况，并明确在架空高压线附近进行钢筋笼吊装应该注意事项，严守吊装过程安全底线，防止出现致命性事故。⑨钢筋笼吊装时配备专职起重指挥，以主吊起重指挥为主，副机起重指挥配合主吊起重指挥，起吊过程主吊和副吊项目配合，确保起吊过程中钢筋笼受力合理。⑩钢筋笼在安装吊具时对钢筋笼的迎土面与开挖面进行确认，避免出现钢筋笼迎土面与开挖面弄反情况。1○吊装钢筋笼时，先由两台吊机配合共同起吊，提升到设定高度后，钢筋笼受力无异常且稳定后，副吊配合主吊将钢筋笼调整至竖直状态。12○根据导墙的标高以及钢筋笼顶标高，事先计算出每幅钢筋笼的吊筋长度、吊筋搁置槽钢的位置，并通施工单位项目技术负责人和专业监理工程师的审核。13○钢筋笼入槽时，下放应该平稳、顺畅，如果遇到下放不顺利，禁止强行冲击入槽。14○在高压线附近钢筋笼吊装过程，施工单位和监理单位的主要人员（项目经理或技术负责人、总监或总监代表）须到现场进行全程跟踪，确保吊装过程安全顺利。

5 结束语

在有效净空仅21m 的220kV 架空高压线下进行地下连续墙施工属于高风险、高难度施工，如果出现事故将造成非常严重后果。本工程在实施过程通过合理选用机械设备，并对部分设备进行针对性的改造，对地下连续墙槽壁采取提前预加固措施，严格控制成槽质量，严格落实钢筋笼吊装的各项管理措施，顺利完成220kV 架空高压线影响范围内的地下连续墙施工。为后续类似工况条件的地下连续墙施工提供成功的经验。