城際軌道工程與高壓電纜工程交叉施工方案探討

黃浩明

珠海市交通工程安全監(jiān)督中心 廣東 珠海 519000

引言

根據(jù)民用機(jī)場(chǎng)相關(guān)規(guī)范要求，為保證機(jī)場(chǎng)供電安全，機(jī)場(chǎng)供電須由獨(dú)立兩路電源供電。某機(jī)場(chǎng)處于地區(qū)電網(wǎng)末端，僅靠一座110kV變電站供電，可靠性極為薄弱。針對(duì)上述情況，地區(qū)民航管理局就該機(jī)場(chǎng)單一變電站供電問(wèn)題，在2019年發(fā)出整改通知書(shū)，要求限期完成整改，供電部門(mén)為完成該項(xiàng)整改，滿足該機(jī)場(chǎng)二期供電需要和提高供電可靠性，投資2.13億元建設(shè)110kV航空輸變電工程，此電力項(xiàng)目重要性不言而喻。廣東省重點(diǎn)項(xiàng)目某城際軌道項(xiàng)目機(jī)場(chǎng)站工程的4座出入口，正好與上述電纜路由正交，出入口和電纜重疊施工。雙方工程都有工期要求，不能停下來(lái)等對(duì)方完成施工才啟動(dòng)施工，故產(chǎn)生了電力電纜與城軌機(jī)場(chǎng)站項(xiàng)目出入口交叉施工問(wèn)題。

1 高壓電纜項(xiàng)目概況

110kV航空變電站配套線路工程，電纜線路由110kV航空變電站電纜出線6回（預(yù)留1回），自西向東敷設(shè)約6.5km后進(jìn)入已投運(yùn)的110kV機(jī)場(chǎng)變電站西北側(cè)附近。電纜線路路由在道路機(jī)動(dòng)車(chē)道北側(cè)與村民房屋之間敷設(shè)，因場(chǎng)地限制，路由唯一性強(qiáng)[1]。

2 城際軌道項(xiàng)目機(jī)場(chǎng)站工程出入口概況

城軌機(jī)場(chǎng)站一共5個(gè)出入口，其中北側(cè)三個(gè)出入口，位于道路北側(cè)，分別為Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)出入口。南側(cè)入口位于道路南側(cè)。本次主要涉及上述北側(cè)三個(gè)出入口與110KV電纜交叉問(wèn)題。Ⅳ號(hào)出入口出地面位置北側(cè)緊鄰社區(qū)公園，出入口通道長(zhǎng)134.1m，寬10.4m。Ⅱ號(hào)出入口出地面位置為城市空地，其東北側(cè)為一賓館，西南側(cè)為一餐廳，出入口通道長(zhǎng)110.4m，寬10m。Ⅲ號(hào)出入口出地面位置與現(xiàn)有建筑沖突，出入口東北側(cè)為一6層賓館，西南側(cè)為一村落入口牌坊，通道長(zhǎng)124.1m，寬10.4m[2]。

3 城軌站原設(shè)計(jì)出入口結(jié)構(gòu)和施工方案

因原設(shè)計(jì)出入口范圍內(nèi)無(wú)規(guī)劃110k電纜經(jīng)過(guò)，故原設(shè)計(jì)未考慮110kV電纜線。Ⅱ號(hào)口、Ⅲ號(hào)口和Ⅳ號(hào)口基坑深度分別為11.75m、12.55m和10.45m。原Ⅱ號(hào)～Ⅳ號(hào)出入口施工考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐。灌注樁采用?800@1000的規(guī)格尺寸，止水帷幕采用?600@400高壓旋噴樁。Ⅱ～Ⅳ號(hào)口第一道混凝土支撐截面采用700mmx800mm，第二道鋼支撐采用?609×16鋼管，水平間距為2.5～3.0m。冠梁截面尺寸為1000mm×800mm。第二道腰梁采用2Ⅰ45b型鋼圍檁。止水帷幕采用?600@400旋噴樁。機(jī)場(chǎng)站Ⅱ～Ⅳ號(hào)出入口均采用箱型結(jié)構(gòu)，外墻厚度600mm，底板厚700mm，頂板厚600mm。施工方案考慮先施工主體工程的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，主體工程的主體結(jié)構(gòu)、施工附屬工程的圍護(hù)結(jié)構(gòu)次之，最后施工附屬工程的主體結(jié)構(gòu)[3]。

4 造成交叉施工的原因分析

4.1 市政規(guī)劃與機(jī)場(chǎng)規(guī)范相關(guān)原因

電力電纜工程位于機(jī)場(chǎng)西北側(cè)，線路方案設(shè)計(jì)已于2018年得到市住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局批復(fù)，但因不滿足市機(jī)場(chǎng)凈空保護(hù)規(guī)劃，應(yīng)機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)單位要求，供電部門(mén)將架空線路改電纜埋管線路，需沿機(jī)場(chǎng)路的輸變電線路規(guī)劃路由敷設(shè)；且變電站位置也因機(jī)場(chǎng)新的整體規(guī)劃編制面臨調(diào)整。因此該供電規(guī)劃遲遲未能正式明確，而城際軌道項(xiàng)目在電力項(xiàng)目規(guī)劃還未明確時(shí)，已于2018年取得了自然資源部門(mén)下發(fā)的項(xiàng)目用地規(guī)劃許可證，此時(shí)的用地規(guī)劃許可證上和給出的紅線圖中，已然沒(méi)有電力項(xiàng)目的規(guī)劃，因此雙方項(xiàng)目未能在規(guī)劃階段把問(wèn)題解決，將問(wèn)題遺留至施工階段。

4.2 場(chǎng)地狹窄原因

電力電纜敷設(shè)路徑北側(cè)是大量民房，南側(cè)是現(xiàn)狀機(jī)動(dòng)車(chē)道，設(shè)計(jì)的五回路過(guò)路埋管寬約2m，再考慮高壓電纜的安全距離等要求，現(xiàn)狀路線場(chǎng)地難以再向外圍布設(shè),若考慮再往北側(cè)布設(shè)，從而繞過(guò)機(jī)場(chǎng)站出入口，將會(huì)造成大量的征拆工作，產(chǎn)生大量的征拆費(fèi)；而城際軌道機(jī)場(chǎng)站出入口按照需求布設(shè)，在北側(cè)設(shè)置3座出入口Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ出入口，基坑深度分別為11.75m、12.55m和10.45m。綜上，無(wú)法從平面布局上錯(cuò)開(kāi)電纜路由和城軌出入口的平面關(guān)系。

5 交叉施工的解決措施

5.1 從強(qiáng)條規(guī)范出發(fā)解決部分出入口布設(shè)問(wèn)題

由于Ⅲ號(hào)口距離民房過(guò)近，電纜若同時(shí)和出入口都設(shè)在北側(cè)，無(wú)法滿足出入口與電纜的防護(hù)距離，故城際軌道項(xiàng)目結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)客流量的預(yù)測(cè)和現(xiàn)狀公交站、客流分布等情況研究分析，擬將Ⅲ號(hào)口縮短，布設(shè)在南側(cè)，不延伸至機(jī)場(chǎng)中路對(duì)面，此優(yōu)化直接將三個(gè)交叉施工點(diǎn)減少至兩個(gè)。同時(shí)Ⅳ號(hào)出入口經(jīng)優(yōu)化后，出入口對(duì)電纜進(jìn)行避讓?zhuān)娎|從通道上方穿過(guò)，滿足電纜和出入口的防護(hù)距離。經(jīng)幾方面的設(shè)計(jì)優(yōu)化，110kV電纜僅與Ⅱ號(hào)出入口和Ⅳ號(hào)出入口在機(jī)場(chǎng)路上交叉，大大減少了項(xiàng)目施工打架情況。

5.2 施工比選方案的提出

5.2.1 先施工部分止水樁，后施工電纜支撐。此施工方案主要是先施工Ⅱ號(hào)出入口和Ⅳ號(hào)出入口的部分圍護(hù)樁基止水樁，再施工110kV電纜支撐于周邊排樁上，施工主體結(jié)構(gòu)，最后施工附屬工程的剩余圍護(hù)結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)。對(duì)既有的110kV采用補(bǔ)充保護(hù)槽及蓋板，采用鋼（HN1000×300×25×40，材質(zhì)為Q345B）支托，鋼梁支承與附屬工程的圍護(hù)結(jié)構(gòu)排樁上。施工步驟為：一是施工Ⅱ號(hào)和Ⅳ號(hào)出入口在110kV電纜周邊5m范圍內(nèi)的圍護(hù)樁和止水帷幕；二是施工樁頂冠梁和鋼支托梁，施工110kV電纜線路；三是施工城際機(jī)場(chǎng)站主體工程的圍護(hù)結(jié)構(gòu)；四是按順序施工城際機(jī)場(chǎng)站主體工程的主體結(jié)構(gòu)、Ⅱ號(hào)出入口和Ⅳ號(hào)出入口的圍護(hù)結(jié)構(gòu)中剩余排樁、剩余止水帷幕、Ⅱ號(hào)出入口和Ⅳ號(hào)出入口的主體結(jié)構(gòu)。

該方案應(yīng)對(duì)Ⅱ號(hào)和Ⅳ號(hào)出入口采取措施如下：

5.2.1.1 對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)中支托處進(jìn)行加強(qiáng)。

5.2.1.2 施工應(yīng)按照施工規(guī)范進(jìn)行，不能隨意搶工，主要體現(xiàn)如下：①土方開(kāi)挖時(shí)分層厚度不應(yīng)大于3m，流塑狀土不應(yīng)超過(guò)1m；②禁止采用掏腳的方式進(jìn)行挖土；③軟土層應(yīng)分段跳槽開(kāi)挖，分度長(zhǎng)度宜為15～20m，在基坑周邊環(huán)境敏感時(shí)應(yīng)適當(dāng)減少分段長(zhǎng)度；④分層土石方的坡腳宜留土防護(hù)，并應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間浸泡；⑤淤泥層土方開(kāi)挖應(yīng)采用小型挖掘機(jī)，并應(yīng)采取防機(jī)械沉陷的措施；⑥基坑開(kāi)挖到底應(yīng)及時(shí)施工墊層和地下結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；⑦嚴(yán)格按規(guī)范要求控制好地下水。

5.2.1.3 加強(qiáng)基坑及周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)。

5.2.1.4 110kV電纜埋設(shè)前，需要提前完成通道交叉范圍的止水圍護(hù)樁的施工。

5.2.1.5 電纜槽底部距離通道頂部留有一定的施工作業(yè)空間（1.5m以上），保證通道頂板的施工作業(yè)面。為確保施工安全，可以考慮在電纜槽施工時(shí)，將電纜槽架空，等到通道回填時(shí)，將電纜槽落下。

5.2.1.6 在110kV上跨電纜槽施工完成后并投入使用后，在城軌通道開(kāi)挖施工前需按照運(yùn)營(yíng)單位管理要求，在通道施工期間需報(bào)供電部門(mén)審批。

5.2.1.7 為確保電力電纜防護(hù)安全，在通道施工期間，必須全程安排防護(hù)看守人員，做好安全防護(hù)工作。

5.2.2 盾構(gòu)法施工電纜溝。將電纜溝布設(shè)于出入口下方，采用盾構(gòu)法施工110kV電纜溝，后施工附屬結(jié)構(gòu)出入口，減少110kV電纜對(duì)城軌站出入口的影響，先期采用盾構(gòu)施工110kV電纜線，后期施工城際機(jī)場(chǎng)站附屬工程的出入口。根據(jù)鉆孔勘察資料，出入口底板位于粉質(zhì)黏土層，屬于不透水層，盾構(gòu)頂面應(yīng)位于出入口底板下不小于3.5m，盾構(gòu)頂面深度為16m左右。施工步驟為：一是盾構(gòu)施工施工110kV電纜線路；二是依次施工城軌機(jī)場(chǎng)站主體工程的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、機(jī)場(chǎng)站主體工程的主體結(jié)構(gòu)、Ⅱ號(hào)出入口的圍護(hù)結(jié)構(gòu)中排樁、止水帷幕、Ⅱ號(hào)出入口的主體結(jié)構(gòu)。

該方案應(yīng)對(duì)Ⅱ號(hào)和Ⅳ號(hào)出入口采取措施如下：

5.2.2.1 對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)中排樁需避開(kāi)盾構(gòu)。

5.2.2.2 施工應(yīng)按照施工規(guī)范進(jìn)行，不能隨意搶工。

5.2.2.3 加強(qiáng)基坑及周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)。

5.2.2.4 要求110kV電纜箱頂面距離通道底面距離3.5m以上（埋深在22m位置），保證通道與電纜交叉地段的后續(xù)施工。

5.2.2.5 采用PC 工法組合鋼管樁基坑圍護(hù)施工，基坑維護(hù)做成10×10m類(lèi)似于鋼套箱形式。鋼管直徑800mm，打入深度13-15m。

5.2.2.6 需要110kV電纜工程方提供電纜箱的準(zhǔn)確高程，避免位置不準(zhǔn)確，給施工帶來(lái)較大的安全隱患。

5.2.2.7 為確保電力電纜防護(hù)安全，在通道施工期間，必須全程安排防護(hù)看守人員，做好安全防護(hù)工作。

5.2.3 先施工電纜支撐，后施工出入口主體結(jié)構(gòu)。此方案考慮電纜工程優(yōu)先施工為主，即城軌站出入口止水樁暫緩施工，先施工110kV電纜槽和支撐，再施工Ⅱ號(hào)出入口和Ⅳ號(hào)出入口主體結(jié)構(gòu)，最后施工附屬工程的剩余圍護(hù)結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)。面對(duì)已完成、甚至已投入使用的高壓電纜線路段，出入口施工增加防護(hù)措施如下。

5.2.3.1 在沿110kV電纜槽兩側(cè)2m打入PC工法組合鋼管樁圍護(hù)樁，樁長(zhǎng)約18m。根據(jù)地質(zhì)情況為粉質(zhì)黏土，確保能夠?qū)嵙Υ蛉搿Ｆ渌麌o(hù)樁在110kV電纜外側(cè)2m范圍外，按原設(shè)計(jì)施工。并且該段電纜槽需加固，不少于18m。

5.2.3.2 施工電纜槽以外的通道，按照原設(shè)計(jì)施工，施工時(shí)，對(duì)PC組合工法鋼管樁進(jìn)行鏈接加固，同時(shí)將兩排鋼管樁頂端采用鋼絲繩拉牢固。在通道頂面上部1m位置的增加角支撐。

5.2.3.3 加固保護(hù)電纜槽，在110kV電纜溝兩端，采用兩排雙層40cm槽鋼焊接，作為橫梁托架，將電纜溝托起。端部橫梁安裝，不能影響端部擋土板位置的安裝；電纜槽部位開(kāi)挖，邊開(kāi)挖同步安裝擋土板，擋土板從拉森樁的空隙中，從上至下壓入，每3根槽鋼采用3道鋼板焊接起來(lái)。最終拆除通道部位的PC組合工法鋼管樁。

5.2.3.4 施工電纜槽部位的通道。施工兩處通道的鏈接采用安裝止水帶，或其他止水措施。

6 綜合分析

綜合上述三個(gè)方案，方案5.2.1、5.2.2、5.2.3均可滿足電纜與出入口通道交叉施工要求。從費(fèi)用分析來(lái)看，方案5.2.1僅需增設(shè)箱型保護(hù)結(jié)構(gòu)及托梁，并對(duì)電纜經(jīng)過(guò)段增加防護(hù)樁，相比之下較為經(jīng)濟(jì)；方案5.2.3增設(shè)箱型保護(hù)結(jié)構(gòu)及托梁、出入口交叉段增強(qiáng)防護(hù)措施，較三個(gè)方案投資最大；從工期靈活性來(lái)看，方案5.2.2可在出入口通道未施工的情況下先行修建，工期靈活，對(duì)雙方施工影響較小，由于需要施工井，但是場(chǎng)地要求較高，現(xiàn)場(chǎng)條件要求較高。

7 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)下國(guó)內(nèi)建設(shè)工程快速發(fā)展，交叉施工情況愈發(fā)常見(jiàn)，在很多交通工程、軌道工程等的線性工程中，不同業(yè)主間的施工交叉情況更多。在項(xiàng)目前期或施工過(guò)程中，做好科學(xué)兼顧安插、精心組織調(diào)劑，更進(jìn)一步的高素質(zhì)管理在工程管理、施工管理中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行決策、管理工作，顯得尤為重要。本文的案例通過(guò)對(duì)多方案比選，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際選擇采用方案5.2.1是經(jīng)過(guò)多方溝通，結(jié)合場(chǎng)地實(shí)際情況，多次磨合所得結(jié)論。但仍需提出以下建議：一是雙方或多方施工人員需加強(qiáng)溝通，在有限場(chǎng)地發(fā)揮最大工效；二是雙方或多方需簽署有關(guān)安全責(zé)任、場(chǎng)地責(zé)任等協(xié)議，保證敲定的方案有效推進(jìn)。