機場不停航施工區域管線保護及遷改施工技術

羅 永

上海建工七建集團有限公司 上海 200050

上海浦東國際機場衛星廳建設工程下穿通道連接了T1航站樓與S1衛星廳，作為兩者之間行李、服務車輛的運輸通道。下穿通道采用明挖順作法施工，在施工過程中，有諸多的各種類型的管線橫穿地道或者位于地道的施工影響范圍之內，且絕大多數的管線處于運行狀態，在施工中必須做好對相關管線的保護，機場對于不停航施工的要求極高，不允許出現影響運行的情況[1]。

1 工程概況

浦東國際機場飛行區下穿通道工程地處浦東機場內，T1—S1下穿通道從現有T1航站樓出發，下穿T3、T4這2條滑行道，至規劃S1衛星廳，作為現有航站樓和規劃衛星廳之間行李車和服務車的交通要道（圖1）。為了減小對既有運行滑行道正常運營的影響，擬新建1條T0滑行道，采用翻交運營的形式，分3個階段施工下穿通道，以保證在每一施工階段只關停1條滑行道，而不影響其他2條滑行道正常運營。T1—S1下穿通道設計中間為行李車道，長1 173.0 m，寬14.0 m；兩側為服務車道，長約700.0 m，寬約7.5 m；基坑采用明挖施工，圍護為SMW工法樁和鉆孔灌注樁結合混凝土支撐、鋼支撐形式。

圖1 T1—S1下穿通道鳥瞰圖

2 工程難點

T1—S1下穿通道工程根據機場總體運營要求，共分為3個階段組織施工，其中第1、2階段地道部分區域位于滑行道安全距離重疊區域，需采用禁區夜間停航后施工。禁區施工必須安排在凌晨0：30至6：00之間進行，T3、T4這2個滑行道在施工期間，必須確保1條滑行道正常使用，即只能關閉T3或T4滑行道中的1條情況下，才能允許進行禁區施工（圖2）。行李車道和服務車道并坑施工，其間穿越運營中的T1小機坪和5號機坪，根據業主、設計、勘察的交底和前期的探摸，機坪內電力、航油、上水、排水、上話、通信等各類管線縱橫交錯，部分管線在施工過程中可以由管線產權單位直接廢除；但大部分的管線需要原位保護或者就地遷改[2]。做好管線保護及遷改施工技術措施是成功實施T1—S1下穿通道明挖法施工的關鍵所在[3-4]。

圖2 滑行道相互關系與安全距離示意

3 管線概況和保護或遷改要求

3.1 電力管線

根據地下綜合管線探查成果報告及現場實際勘測，第2階段（XL13—16段）含有3根助航燈光照明管線。1組8孔電纜中心深度1.35 m的電纜，位于地道東側呈南北走向，里程樁號為K1＋140—K1＋160；1根1孔東西走向的電纜，垂直穿過T1—S1下穿通道，里程樁號為K1＋133，埋設深度為0.80 m；有1組東西走向的電纜，垂直穿過T1—S1下穿通道，里程樁號為K1＋153，埋設深度為0.70 m（圖3）。此管線以原位保護為主。

圖3 電力管線平面位置示意

3.2 航油管線

根據業主提供的地下綜合管線探查成果報告及現場交底，在第1施工階段有2根東西走向的航油管，垂直穿過T1—S1下穿通道，處于下穿通道敞開段（起坡段），距離暗埋段最近距離為48 m，地道里程樁號位置為K1＋400和K1＋404.5處，管徑為500 mm，埋設深度分別為2.75 m和2.95 m。航油井距離通道東邊線約8 m（圖4）。此管線以原位保護為主。

圖4 第1階段航油管線位置平面示意

3.3 雨、污水管線

本工程緊鄰T1航站樓處有1根雨水管（混凝土）和1根污水管（混凝土），均為南北走向，近T1航站樓，順著T1—S1下穿通道，在下穿通道里程樁號K0＋368—K0＋797處，雨水管處于下穿通道基坑內，雨水管徑1 000 mm，埋設深度為1.60 m，長度約為378 m。污水管處于下穿通道基坑西側圍護樁所在位置上，污水管管徑為300 mm，埋設深度為1.10 m，長度約為348 m（圖5）。此管線以遷改為主。

圖5 雨、污水管及窨井原位置平面示意

3.4 上水管線

在近T1航站樓處有2根為南北走向的管線，順著T1—S1下穿通道，在下穿通道里程樁號K0＋368—K0＋797處，處于下穿通道基坑內，管徑300 mm，埋設深度為1.60 m和1.40 m，長度約為390 m（圖6）。此管線以遷改為主。

圖6 雨、污水管及上水管平面位置示意

3.5 消防管線

根據業主提供的地下綜合管線探查成果報告及現場交底，在第1施工階段有2根消防管，東西走向，垂直穿過T1—S1下穿通道，處于下穿通道敞開段（起坡段），在里程樁號K1＋385.5和K1＋387處，管徑為400 mm，埋設深度為2.15 m，相距約1.50 m。此管線以遷改為主。

4 管線保護或遷改措施

4.1 電力管線保護

電纜施工期間采用先挖管線樣溝，明露警示，在沉樁施工期間避免損壞，在第1道混凝土支撐和壓頂梁施工完畢后，垂直支撐方向架設25#槽鋼@2 m，用φ12 mm鋼筋吊環把電纜懸掛在支撐下。在施工結束、土方回填前把電力管線重新埋設，恢復原狀。還有1組電纜，在里程樁號K1＋230處，埋設深度為0.65 m。在有保護的電力管線穿過的圍護樁區域處需要采用3排φ600 mm@200 mm的高壓旋噴樁進行鉆孔灌注樁間的接縫處理（圖7）。

圖7 電力管線保護平面示意

4.2 航油管線保護

實際施工過程前，為了確保施工區域內的管線安全，此航油管線的保護分別從以下幾個方面進行了考慮：

1）航油管線未穿過通道，不在施工區域內。經實際探摸后，若航油管線未穿過待建通道，且不影響場區內基坑施工，劃出其具體范圍，用固定圍擋封閉，安裝警示牌，不允許機械、人員進出，并在施工期間做好變形監測。

2）航油管線穿過通道，穿越管段可以廢除。航油管線穿過待建通道，穿越的管段可以廢除的情況下，探明其具體位置，挖出管道，由航油管線運營單位自行切斷，重新布置封頭于施工區域外、通道北側的航油井處，經航油管線運營單位同意后再廢除剩余管段，進行后續正常施工。

3）管線穿過通道，穿越管段需正常使用。下穿通道分暗埋段和敞開段2個區段施工，先施工暗埋段，再施工敞開段。在施工暗埋段期間，對航油管線實施暫時性保護，待暗埋段施工完成后，在暗埋段的頂板處重新由航油管線運營單位排穿越通道的航油管線，與現有航油管線在下穿通道的東西兩側相連接。接通航油管線后，經航油管線運營單位同意再廢除穿越敞開段處的航油管段，進行后續正常施工作業。

在下穿通道暗埋段施工期間，采取的航油管線具體保護措施：在距離2根航油管線位置的南、北兩側5 m處打設長12 m、直徑600mm的鉆孔灌注樁，樁中心間距950 mm，樁頂現澆1塊跨越航油管線的鋼筋混凝土梁板，邊梁600 mm×600 mm，井式梁400 mm×600 mm，板厚300 mm，配筋φ14 mm@200 mm雙層雙向。板跨長度約為43.95 m，寬度為14.50 m。在K1＋380處打設1排φ850 mm@600 mm三軸水泥土樁作為基坑隔水帷幕，深12 m。放坡面采用厚100 mm內配φ6 mm@200 mm鋼筋網片的細石混凝土護坡（圖8、圖9）。

圖8 航油管保護措施平面示意

圖9 航油管保護位置剖面示意

在敞開段里程樁號為K1＋351—K1＋397施工期間，下穿通道兩側新鋪航油管線約2 m×46 m，需要進行變形監測。

4.3 雨水、污水管線遷改

此階段的雨水、污水管線的保護分2個期間處理：

4.3.1 第1期間

第1期間為圍護樁和樁基施工期間，現有雨水管和污水管必須廢除。為了保證航站樓內的雨水、污水正常排放，擬在T1航站樓的登機長廊一側貼著E形柱卸土500 mm后，臨時排設1根污水管，管徑為300 mm，在有污水出墻管處磚砌1個0.6 m×0.6 m×0.6 m窨井，從南到北一直接到市政污水排放管網。在緊貼著污水窨井一側，開挖1條明溝，作為臨時雨水排放溝，所有雨水出墻管按照倒虹管的做法接出至雨水明溝，雨水出墻管水直接排至臨時溝，再由臨時溝排放至市政排水管網（圖10）。

圖10 圍護施工時雨水、污水臨排管剖面示意

污水臨管長約350 m，采用DN300的UPVC加筋管，出戶管與原有鑄鐵出墻管采用PE管連接，接口處采用熱收縮套加不銹鋼抱箍連接。臨時污水管線施工期間，采用常規的開槽埋管施工方法，窨井采用磚砌小窨井。

雨水管出戶管口采取倒虹管法安裝，并采取管口泥漿倒灌入管的遮蓋措施，加遮蓋帽。臨時排水溝截面設計成梯形，下底0.5 m，上底1.5 m，深1.0 m，按照流量面積達到1 m2，大于原DN1 000雨水管流量0.785 m2。因此，可以滿足雨水排放最大流量要求。

4.3.2 第2期間

第2期間在圍護樁施工完成后，把雨、污水管鋪在圍護樁的壓頂梁上，接通至市政排水管網（圖11）。

圖11 圍護樁施工后雨水、污水保護示意

CCTV探測：所有的雨水、污水出墻管在開挖明溝前均需要做CCTV管路探測，以明確出墻管的疏通與否，損壞與否。出墻管的數量因圖紙缺乏，目前按照鄰近區域現有的資料估測，按照每個雨水井對應3～4根DN200出墻管，每個污水井對應1～2根DN150出墻管統計，共計80根DN200雨水出墻管，20根DN150污水出墻管，每根雨水出墻管長度為9 m，每根污水出墻管長度為6 m。

4.4 上水管線保護

該施工段要求確保1根上水管用水不中斷。因此，擬沿著T1航站樓的登機長廊的東墻預先接通1根φ300 mm的臨時水管，用10#槽鋼制作三角支架（每隔3 m一個支架）固定在東墻上的混凝土E形柱上，用作消防水源，再廢除基坑內現有的2根上水管。由于柱間距較大，需要在柱間設置鋼絲繩懸吊，每個柱間距平均設置2根鋼絲繩吊環（圖12）。

圖12 上水臨管固定在E形柱支架示意

4.5 消防管線遷改

施工期間要求保證消防供水通暢，且此消防管為需遷改的管線，故分別進行臨時翻交和遷改兩步進行處理。

1）消防管線臨時翻交。由于最終新建的消防管穿越地道位置位于地道頂板之上，在施工階段需對消防管進行臨時翻交，先把影響下穿通道范圍內的消防管切斷，廢除下穿通道西側原有消防管，沿設計管線位置臨時翻交至最終消防管位置南側的支撐梁上，與原消防管相接。

2）待臨時翻交的消防管北側頂板結構施工完成后，再次把消防管搬遷至設計位置。

5 實施效果

前期由業主組織設計、勘察、各管線運營管理部門對參建單位進行了交底，在正式施工前由施工單位對交底部位進行探摸，核實管線的具體位置、類型、是否處于運行狀態，然后進行管線保護方案的具體策劃，獲得運營單位認可后再實施具體工作。在做好應急預案的情況下，各相關部門必須共同參與協調應急處理，最大化減少可能帶來的損失與影響，保證機場的正常運營。最終在整個施工過程中，未出現任何管線的破壞或影響機場正常運營的情況發生。

6 結語

對比常規工業及民用工程建設或新建機場建設，在機場內進行改擴建是涉及多系統、多專業的復雜性工程，在施工過程中如何避免影響機場正常的運營，是今后面臨的持續性問題。而在明挖施工時，牽涉的部門多、周圍環境復雜、施工限制條件多、工況復雜，在浦東機場下穿通道的建設過程中，根據不同階段和不同工況，對相應的管線保護或遷改進行拆解分析，解決了一系列管線保護的技術難題，為今后類似工程或工況提供了一定的借鑒。